饱和砂土液化研究新进展

首先对20世纪90年代以前有关饱和砂土液化的研究工作进行了简要回顾,然后重点对近期液化的离心机实验研究、液化引起的地面大位移及对结构物的破坏等进行了综述。同时也对液化的判别方法、粉砂液化、静态液化等进行了评述.认为今后的研究重点是液化引起的地面大位移及对结构物的破坏等,其中涉及到结构与土的耦合问题、流变体(液化区域内的砂土)和固体(未液化区域的砂土)耦合及演变的问题,需要多学科(岩土力学、数值分析、流体力学、结构力学等)的研究人员共同研究.其中,液化前后的土体本构关系是需要研究的核心内容。今后需利用离心机实验、现场原位实验开展工作,并进行相关实验技术研究工作。

饱和砂土场地大型爆炸液化现场试验研究

土体振动液化是岩土工程领域中引人注目的热点问题,振动及液化引发的房屋倒塌或堤坝溃决将严重危及生命和财产安全。基于室外大型爆炸液化可控试验场地,开展了一系列饱和砂土中的单点及多点微差爆炸液化试验。介绍了现场爆炸液化试验的主要技术细节,包括钻孔及布药方式、监测设备及方法、混凝土结构及土质堤坝的设计等。分析了饱和砂土中单点和多点微差爆炸引起的土中孔隙水压力上升规律、爆炸液化的影响因素以及利用多点微差爆炸液化人工制造大面积液化试验场地的实现条件和方法,并最终开展爆炸液化场地混凝土结构及土质堤坝的变形研究。试验的成功实施为人工制造大型振动液化试验场地的方法提供了参考。

地震时饱和砂土液化机理及统计判别法

探讨了地震力作用下饱和砂土的液化机理 ,分析了影响饱和砂土液化的各种因素 ,并在此基础上提出了统计判别法 .砂土液化的产生、发展和消散受许多因素影响 ,而统计判别法正是考虑了各种不同的影响因素及其影响水平 .

饱和砂土中浅埋单药包爆炸液化特性分析

堰塞坝和挡水堤坝的爆破泄洪均可能涉及饱和土中的浅埋爆炸问题,然而关于饱和土中浅埋炸药爆炸引起的动态孔隙水压力及液化的研究则鲜有报道。基于饱和砂土中的浅埋单药包爆炸液化现场试验,分析了浅埋爆炸引起的土中超孔隙水压力变化特征,研究了药量、埋深和爆距等因素对土中超孔隙水压力上升的影响。在评价饱和砂土中封闭爆炸液化经验预测方法的基础上,提出了考虑药包埋深和比例距离的修正的液化预测经验模型,并与金银岛爆炸液化试验数据进行对比验证。研究结果表明,修正后的液化预测经验模型可以描述比例埋深对爆后孔隙水压力上升的影响,可以较为精确地评价和预测浅埋单药包爆炸引起的饱和土中液化的发生程度及范围。研究成果可以作为饱和土中封闭爆炸液化经验预测方法的补充和完善。

震后饱和砂土的液化及边坡稳定问题述评

阐述稳态变形及稳态强度的基本概念 ,提出用稳态强度进行震后砂土液化及边坡稳定性分析的思路和方法 ,即首先根据现场试验资料确定砂土的孔隙比或相对密实度 ,然后基于室内稳态强度线确定现场稳态强度曲线 ,最后根据震后驱动剪应力与对应的现场稳态强度的大小对比情况判别震后液化及稳定 .另外 ,基于前人的研究成果给出了详细的计算流程图 .

饱和砂土地震液化后地面大位移特性研究

地震引起的地基液化常会造成地基大的侧向变形而导致灾难性的破坏,饱水砂土液化后的变形特性是地震液化大位移研究的基础。通过全自动多功能三轴仪的空心样动加载液化后的静扭剪试验,对饱水砂土液化后大变形特性进行了试验研究。结果表明,与常规静加载特性不同,饱水砂土液化后静加载时表现出单调剪胀的特性,加载初始阶段孔压基本不变,应变达到一定幅度后孔压一直减小,液化后变形曲线可分为低强度段和强度恢复段。低强度段模量近乎为零,强度恢复段试样强度不断增长。低强度段是液化后大变形发生的主要阶段。

饱和砂土液化判别与放大效应数值模拟研究

为研究地震作用下饱和砂土液化判别及地震放大效应的影响因素,采用边界面塑性模型框架内开发的砂土本构模型,基于开源有限元平台OpenSees建立了一维剪切梁土柱模型。以循环应力比CSR和循环抗力比CRR为控制指标,对比了不同液化判别方法的差异,分析了地震荷载类型和砂土相对密度对液化判别和放大效应的影响。研究表明:与数值模拟结果相比,Seed简化法计算的CSR更大,判断饱和砂土场地发生液化的可能性更高;冲击型地震波较振动型地震波更容易使饱和砂土场地发生液化,砂土相对密度越小场地越容易发生液化;放大系数随埋深的减小而增大,振动型地震波引起的放大效应整体大于冲击型,埋深较大时放大系数随砂土相对密度的增大而减小。

饱和砂土地震液化危害及液化机理分析

饱和砂土在地震作用下,易产生液化,从而对工程建筑产生了许多危害。文中从四个方面列举出由于砂土液化对工程建筑及人民生命财产所造成的不利影响。并探讨了地震力作用下饱和砂土的液化机理。从而为治理砂土液化提供可靠的理论依据。

动探击数N_(63.5)作为砂砾石液化判别和工程检测标准的研究

饱和砂砾石层存在地震液化的可能,但其地震液化判别,目前尚缺乏有效可靠的检测方法和判别标准。通过砂砾石层重型动力触探击数N63.5和相对密度Dr对应关系的试验,探索和研究了采用重型动力触探方法测试水下砂砾石层的密实度,进行地震液化判别的可行性;试验结果表明,采用重型动力触探方法进行检测和判别是合适的,并已成功应用于坝基砂砾石层工程处理后的检测标准。

饱和砂土地震液化机理分析及地基处理的应用

饱和砂土在地震荷载作用下极易发生液化,对工程建筑造成危害。本文探讨了地震力作用下饱和砂土的液化机理。通过实例说明CFG桩和碎石桩共用具有明显的抗液化效果,并提出CFG桩和碎石桩抗液化,需进一步研究的问题。

三峡高土石围堰水下爆炸压实技术研究

介绍了在三峡工程原位开展高土石围堰水下爆炸压实技术研究的模型试验情况。对爆炸的压实机理进行了探讨。在对研究成果进行分析的基础上，为设计和施工提供了基本参数和控制标准。指出了实施爆炸压实有待解决的若干技术问题。

饱和砂土地震液化大位移机理研究

饱水砂土地震液化大位移会对土工构筑物造成严重的危害,对其机理的把握是大位移预测的前提和基础。本文对饱水砂土进行了振动液化后的静扭剪及再固结试验,结果表明液化后静加载曲线可分为两段:低强度段、强度恢复段;低强度段的模量极低,在较小的剪应力作用下应变即迅速增长,强度恢复段试样的强度则逐步得到恢复。由液化后静加载应力应变曲线和再固结曲线之间的联系对大位移机理进行了分析,指出动加载阶段土体被振密使得其中孔隙水相对"富余"是静加载阶段特殊的应力应变关系及再固结体变特性的原因。

应用模糊数学综合判定饱和砂土地震液化的研究

应用模糊数学,研究饱和砂土地震液化的主要因素,通过建立隶属函数、模糊矩阵和权重向量,得出液化评定指标及其等级划分,并通过工程实例说明。同时,以文中计算成果与现行规范计算成果进行对比,得到一致的判定。

浅埋单药包爆炸作用下饱和钙质砂基础液化数值模拟

为研究浅埋单药包爆炸作用下饱和钙质砂基础的液化机理,利用LS-DYNA动力分析软件建立了饱和钙质砂基础爆炸液化动力分析的数值模型,通过与已有文献的试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性,并进一步分析了浅埋单药包爆炸对饱和钙质砂基础孔隙水压力的影响.结果表明:饱和钙质砂基础抗爆炸液化能力较强,在相同比例距离下,饱和钙质砂的土压力峰值小于普通陆源砂;饱和钙质砂完全液化域为2.35 m/kg^(1/3),与普通陆源松砂基本一致,孔隙水压力的影响域为4.60 m/kg^(1/3),远小于普通陆源松砂;在相同比例埋深下,爆炸当量越小,孔隙水压力达到稳定值所需时间越短,稳定孔隙水压力值越小;增大饱和钙质砂基础的密实度和采用混凝土桩加固可以有效提升基础的抗爆炸液化能力.

饱和砂土场地微差爆炸液化的试验与数值分析

基于大型饱和砂土场地的多点微差爆炸液化试验,建立全耦合数值计算方法对试验过程进行模拟和验证,并分析爆炸延时、药包总质量等对土中超孔隙水压力上升的影响。研究结果表明:基于数值计算结果建立的多点爆炸液化经验公式能较好地反映超孔隙水压力比随比例距离的关系。场地中心区域更易受到爆炸波叠加作用的影响,当爆炸延时从110 ms增至330 ms时,超孔隙水压力可以提高18%以上;超孔隙水压力随着总药量的增加明显增大,增长趋势却逐渐减小。

饱和砂土自由场地地震液化的离散元模拟

为研究饱和砂土自由场地的地震液化过程,基于颗粒离散元与计算流体动力学耦合方法,在PFC3D程序中通过二次开发实现对自由场地基底不规则地震波的输入,研究在实测Kobe地震波激励下该液化过程的宏细观力学响应,并与已有的福建中细砂离心机模型试验结果进行对比。数值模拟结果表明:试样发生液化的时刻对应于基底地震加速度峰值时刻,浅部土层先于深部土层发生液化,超静孔隙水压力的消散是从深部土层逐渐向浅部土层发展的;伴随液化过程,各深度土层的有效应力路径均从初始应力状态向应力空间的原点移动;数值试验呈现出的上述规律均与实际砂土离心机模型试验呈现出的规律保持一致。数值试样宏观的液化特征在微观机理上可由流体对颗粒的归一化拖曳力、局部孔隙比、平均配位数、颗粒位移的变化规律来相应表征。

饱和砂土液化评价及防治措施

通过对研究区饱和砂土的调查和试验分析研究,阐述了砂土液化的形成机理和造成的危害,并根据试验结果进行了评价。区内分布有63.30 km 2可液化的粉土、粉细砂层,可能对未来的城市建设及重要交通设施存在一定的危险,应该在城市和重要工程规划建设时,采取相应措施,并提出了相应的地基处理方法,以期为常德市城市规划建设提供科学依据。

液化土层中桩侧摩阻力取值探讨

通过理论分析,结合工程实践,对液化土层中桩侧摩阻力取值问题,进行较为深入细致的探讨,着重分析影响取值的众多因素,阐述应综合取值的中心思想。

强震作用下群桩基础抗液化性能的振动台试验

为研究强震作用下群桩基础抗液化性能优于单桩基础的具体表现形式,依托海南省海文大桥工程,采用振动台模型试验开展单桩、四桩、六桩基础处理液化地基的差异性研究,分析了3种不同工况下饱和粉细砂土层中孔压比、桩身加速度和弯矩时程响应差异及其三者相互关系。研究结果表明:0.35g地震动荷载作用下,3种工况均产生液化现象,饱和粉细砂土层深处的孔压比开始增长时刻及稳定时刻均滞后于浅层;六桩基础完全液化耗时比四桩基础延缓4.41~4.82 s,四桩基础完全液化耗时比单桩基础延缓4.00~4.42 s;随着桩数的增加,同一深度处饱和粉细砂土层中桩身最大加速度及其放大系数均逐渐减小,桩身最大加速度出现时刻逐渐滞后,且随着孔压比的增大,桩身加速度逐渐减小;六桩基础最大弯矩较四桩基础小25.95%~43.50%,四桩基础最大弯矩较单桩基础小28.80%~33.10%,单桩基础最大弯矩出现时刻比四桩基础早1.22~1.27 s,四桩基础较六桩基础提前0.66~0.72 s,且桩身弯矩随孔压比的增大逐渐衰减,说明液化前饱和粉细砂土层具有软化减震作用。可见,六桩基础抗液化性能优于四桩及单桩基础,在液化土层桩基础抗震设计中,可通过群桩基础形式提高其抗液化性能。