硅藻土是一种强结构性的特殊土,但至目前,国内外对硅藻土的岩土工程特性的了解还很少,相应研究还非常缺乏。随着我国基础设施建设的大力发展,一些重大工程会坐落或穿过硅藻土分布地区,对硅藻土认识不足引发的工程事故频繁发生。非常有必要对硅藻土的岩土性状展开系统研究。本文以嵊州地区典型天然硅藻土为例,采用blocksampling法获得高质量的嵊州原状硅藻土试样,通过GDS动三轴试验系统(S/DTTA)对嵊州原状硅藻土和重塑硅藻土试样开展一系列动力特性试验研究:(1)结合现场实地调查、资料收集和室内物性试验,初步描述嵊州硅藻土的性状,测定其物理特性,根据现场取样和室内试验的问题反馈,改进硅藻土原状样取样方法和工艺。(2)针对循环荷载作用的长期性特征,开展了不同围压、不同振动频率和不同循环应力比下次数达50000次的单向激振三轴试验,研究了原状硅藻土在长期不排水循环加载下的孔压和变形、应力-应变滞回曲线、强度、及阻尼比和小应变剪切模量等的变化规律。根据试验结果,建立了不排水长期循环荷载作用下原状硅藻土试样的动弹性模量、应变累积、阻尼比和小应变剪切模量变化的经验公式。分析了循环应力比、循环荷载振动频率和结构性对原状硅藻土动力特性的影响。研究发现,残余孔压、应变及动弹性模量随着围压的增大而增大;围压一定时,残余孔压、应变随着循环应力比的增大而增大,动弹性模量则随着循环应力比的增大而减小,原状样残余孔压比介于0.1～0.4之间,临界循环应力比受围压影响较大;残余孔压比和累计塑性应变随着加载频率的增大而增大,回弹应变则随着加载频率的增大而减小,动弹性模量稳定值随加载频率的增大呈线性关系;原状样的阻尼比λ随动应变εa增大而迅速减小,且介于0.01～0.02之间。(3)针对循环荷载作用的长期性特征,开展了不同围压、不同振动频率和不同循环应力比下次数达30000次的单向激振三轴试验,研究了重塑硅藻土在长期不排水循环加载下的孔压和变形累积、应力-应变滞回曲线演化、强度衰减、及阻尼比和小应变剪切模量变化等的规律。分析长期不排水循环荷载作用下原状硅藻土的动弹性模量、累积应变、阻尼比和小应变剪切模量等经验方程在重塑硅藻土上的适用性。分析循环应力比、循环荷载振动频率等对重塑硅藻土动力特性的影响。研究发现,重塑硅藻土的界限残余孔压比显著高于原状硅藻土,且不同加载频率下重塑样残余孔压比及回弹应变发展曲线有较大差别;重塑样的强度较原状样显著降低,临界循环应力比在0.25～0.3之间;不同于原状样,重塑样的动弹性模量在动应变发展初期呈现非线性衰减,体现了其应变软化的特征,加载到后期时表现出明显的应变硬化,抵抗变形的能力增加;相对于原状样来说,重塑样小应变剪切模量显著降低。(4)将原状硅藻土和重塑硅藻土的试验结果进行比较,分析重塑硅藻土和原状硅藻土的性状差异。从比较结果可知,硅藻土是一种强结构性土。原状样和重塑样的破坏形态具有较大差别,原状样表现为由应变局部化引发的剪切破坏,主要特征是沿土样原有结构面剪切破坏。