波致ISS固化海床液化与剪切破坏特征分析

以用于近海风机基础周围冲刷防护的离子固化土(ISS)为例,基于室内水槽试验和数学模型,计算波致海床超孔隙水压力和应力场,研究ISS固化海床液化与剪切破坏特征。结果表明,ISS固化层作为致密的板状结构设置于海床表面,不利于海床内部波致超孔隙水压力消散,导致海床更易发生累积液化,ISS固化海床深层液化所需的临界循环应力比χ_(cr)大于浅层;进行ISS固化海床液化深度设计时,以控制沿深度方向最大孔隙水压力位置处(z=-0.1h)的液化为目标,使该位置处的χ<χ_(cr),否则需调整ISS固化土的配比,重新进行液化验算;ISS固化层的设置促进了波致超孔隙水压力的累积,更易导致海床发生剪切破坏,剪切破坏应力角φ_(f)随深度增加而减小,剪切破坏深度随χ的增加而增大;对ISS固化海床进行剪切破坏深度验算时,可根据不同χ下φ_(f)的变化曲线确定某一深度是否会发生剪切破坏。