地层条件对剪胀性砂土边坡地震后延迟变形的影响

剪胀性砂土流滑现象与自然排水条件下孔压重分布导致的局部土体强制吸水有关,须放在具体边值问题中来阐释。同时考虑孔隙水压力扩散、转移以及吸水剪切下饱和砂土应力应变行为的流动变形简化分析方法,研究了相对不透水层的位置、地基土体的渗透系数对边坡地震后延迟变形的影响特征和规律。地震后延迟侧向变形总是集中发生在孔隙水渗流被阻滞的界面,界面处砂土强制吸水量越大,发生的侧向位移量就越大;设置穿透相对不透水层的排水通道可有效减小边坡的侧向变形。地震后侧向流动变形的发展过程取决于孔隙水扩散、转移的速度,是由具体边值问题中土体的渗透系数决定的,饱和土体的黏滞特性对于变形发展过程的影响可以忽略。

剪胀性砂土地震后流滑的机理和模拟

不均匀地层中超静孔压的扩散、重分布过程会导致孔隙水集中渗流累积至局部区域,导致该区域土体强制吸水,从而引发剪胀性砂土边坡地震后侧向流动变形甚至失稳。通过分析边坡流动变形过程中砂土的应力路径特征及强制吸水条件下的体变平衡条件,指出预测剪胀性砂土边坡流动变形的关键是描述砂土保持常剪应力和当前峰值应力比时的剪胀特性和震后再固结体变特性。通过常偏应力下的三轴剪切吸水试验,观察了砂土在流动变形过程中的吸水量与剪应变发展的关系,给出了基于强制吸水体变预测流动剪应变的状态剪胀模型。基于剪切后再固结试验,得出了再固结体变的变化规律和数学描述。基于所提出的机制和数学描述,给出了基于有限差分法的边坡流动变形发展过程直至失稳破坏的模拟方法。