饱和土液化破坏机理及防治的探讨

介绍了现代土力学的研究方向,并结合饱和土液化在工程实践中的应用,分析了饱和砂土液化与土体破坏的区别及主要破坏形式,重点阐述了地震作用下砂土的液化破坏机理,进而提出了有效的防治措施。     

关于“砂土液化动稳态强度分析”的讨论

拜读了王星华、周海林先生的“砂土液化动稳态强度分析”(发表于《岩石力学与工程学报》2003年第1期,以下简称“文[1]”)一文,受益颇多。针对文[1]所提出的动稳态强度问题,谈谈自己的看法,供大家参考。文[1]有如下阐述:“中砂、中密砂或密砂在周期振动力作用下,会发生液化和应变软化,最终达到一个稳定的残余强度。在此,残余强度在不同的振动周期,砂土的孔隙水压幅值不再增加,应力路径相互重叠,但是应变幅值却以恒定的速率不断增加,借助单调荷载中的稳定状态概念,称这种振动力作用下的相对稳定状态为动稳态。”在我国工程界,所谓液化定义为:…     

饱和砂土液化与稳态强度

就砂土液化的定义以及有关的一些基本概念进行了讨论,对稳态概念和它在饱和砂土液化判别中的应用进行了综述,并讨论了与稳态强度有关的一些问题.最后还指出饱和砂土液化需要进一步研究的问题.     

基于径向基函数神经网络模型的砂土液化概率判别方法

以国内外25次大地震中的344组场地液化实测资料为基础,通过径向基函数神经网络模型的训练和检验,分析了修正标准贯入击数N1与饱和砂土抗液化强度之间的非线性关系,建立了饱和砂土液化极限状态曲线或抗液化强度临界曲线经验公式。经统计分析,给出了液化和非液化的概率密度函数以及抗液化安全系数与液化概率之间的经验公式,最后导出了具有概率意义的饱和砂土抗液化强度经验公式。当液化概率水平为50%时,即等价于传统的确定性砂土液化判别,该方法预测液化和非液化的可靠性分别为90.4%和81.2%,具有较高的可靠性。本文提出的砂土液化概率判别方法,使工程场地的砂土液化概率判别如同确定性砂土液化判别一样简单、方便,从而使砂土液化概率判别方法用于工程实践和纳入有关规范成为可能。     

关于深层砂土液化判定方法的探讨——以港珠澳特大桥水下隧道工程场地为例

以港珠澳特大桥海底隧道工程场地为例,利用振动三轴液化试验结果,并结合等效线性化土层地震反应分析方法间接获取的土层等效循环剪应力,对该工程场地所涉及的覆盖层43 m深度范围内存在的砂土层进行液化可能性判定,进而采用动力反应分析液化势的方法进行液化程度的详细判定。结果表明：20 m以下的饱和砂土层也存在着不同程度液化的可能。因目前我国尚无关于深层砂土液化具体判定的统一规范,故所用方法对深层砂土液化的详细判定具有较好的参考和借鉴意义。     

镇江市区饱和砂土工程地质特征和液化势分析

本文在较丰富的钻孔资料基础上编制成镇江市区砂土分布图,较详细地论述了砂土的工程地质特征。根据《建筑抗震设计规范》(GBJ11—89)对饱和砂土进行了液化分析,给出了镇江市区7度远震和8度近震液化势分布图,阐述了工程地质条件对液化势分布图的影响及该图的主要特征。     

扁铲侧胀试验判别砂土的液化性研究

扁铲侧胀试验(DMT)目前在工程勘察中应用越来越广,其在判别土类,确定粘性土的状态、静止侧压力系数、水平基床系数等方面已经比较成熟。但应用DMT判别砂土液化是一种新兴的方法,欧美一些国家在工程中已经得到应用,但我国目前应用DMT判别砂土液化仍处于研究发展阶段。本文对比了目前扁铲侧胀试验(DMT)与标准贯入试验(SPT)及国外广泛采用的Seed法在砂土液化判别中的特点,通过工程实例的大量试验数据,总结了DMT判别砂土液化的有效性及存在的问题,为DMT判别砂土液化的理论研究及推广应用提供一定的借鉴作用。     

和安花园振冲碎石置换桩消除砂土液化的经验

通过振冲置换碎石桩在处理液化地基中的工程实践,论述了振冲置换碎石桩法的施工工艺及处理效果,证明用于处理饱和砂土及粉土液化及提高地基上的承载力是可行的。     

谈蚌埠地区饱和粉土液化判别方法

简述了饱和砂土和饱和粉土在地震中液化所引起的危害性,以及饱和砂土和饱和粉土的液化机理及其液化判别的方法,并通过工程实例分析蚌埠地区饱和粉土液化的判别方法,为了提高液化判别精度,进一步详细地分析了影响其液化的因素,为合理的抗液化设计提供帮助。     

成都市区饱和砂土地震液化评估

一、砂土液化的工程意义1978年成都市区的地震基本烈度从6度定为7度。根据我国《建筑抗震设计规范》的规定，在7度区应对饱和砂土地基在地震时是否可能液化进行判定。因此对成都市区炮和砂土地基液化可能性的评价便成为急需研究和解决的问题。砂土液化是饱和砂上受振动时颗粒间趋于紧密，使孔隙水压力增大，有效应力减小，当有效应力趋于零时，砂土的抗剪强度消失，从而引起地面沉陷，斜坡失稳或地基失效的现象，并常伴随有喷水冒砂，这是全部过程的总概括和总效果。这一现象的重要意义和影响，在近二三十年来才引起国内外普遍的关注和重视…     

关于“砂土的稳态强度:概念与试验”的讨论

砂土振动液化是岩土工程中的一个特殊而重要的问题。从工程的观点,有两方面的问题是最基本的：①砂土振动液化触发或产生的条件;②初始液化后的结果。砂土初始液化后的结果通常有两种：①无失稳时将产生很大的沉降或侧向位移;②液化失稳时将丧失承载力或产生侧向流动。我国对砂土振动液化触发或产生的条件研究较多,对初始液化后的结果研究较少,尤其对初始液化后能否发生失稳流动的定量研究更少。笔者最近拜读了发表在《岩土工程学报》１９９９年第２期上的文章《Ｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｓａｎｄ：ｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ》（以下简称文献［１］）,受益颇多。文献［１］对砂土初始液化后的稳态强度进行     

垂向荷载作用下饱和砂土的液化分析

 博士学位论文摘要　在对近40 a 来关于饱和砂土液化的研究工作调研的基础上, 就垂向荷载作用下饱和砂土液化问题, 进行了一维应变分析, 得到了垂向荷载作用下, 饱和砂土液化的发展过程以及砂土液化区域的扩展过程这两方面的特性。首先, 在固结仪上对往复荷载作用下有侧限的饱和砂土的本构关系进行了系列实验。实验材料包括松散细砂、密实细砂、松散粗砂(分别代表不同密实度和不同颗粒粒径构成的砂土) 。实验过程中, 加卸载路径有等幅的情况, 也有任意的情况。根据实验数据给出了用双曲线表述的应力2应变关系。这种形式的表述, 既避免了用切线模量形式表述的困难, 又解决了用对数形式表述的不能用于有效应力接近于零的问题; 而且形式简单, 又便于应用。接着, 考虑到砂土液化是孔隙水和骨架相互作用的结果, 将饱和砂土作为固液两相连续介质, 建立了垂向荷载作用时饱和砂土的一维应变动力学模型。该模型考虑了孔隙率的变化, 将骨架作为弹塑性材料, 且将渗透率与孔隙率的变化相联系, 使其与实际情况尽可能符合; 同时考虑在一般振动条件下的压力范围内, 可以忽略颗粒和孔隙水的压缩性, 使模型更简洁。然后, 在上述本构及动力学模型的基础上, 对饱和砂土的变形和液化发展进行了数值模拟。模拟结果表明, 垂向振动对饱和砂土的液化发展有显著的影响。在垂向振动作用下, 砂土首先在外载作用端产生局部区域的液化, 然后液化区逐渐向远处扩展, 且由于阻力的影响, 扩展速度随着液化区厚度的不断增长而逐渐减小。砂土骨架的可压缩性越大, 即砂土的初始切线模量越小、初始极限应变越大以及初始孔隙率越大, 则砂土的液化发展越快; 外载强度越高, 即外载幅值和频率越大, 砂土的液化发展越快; 砂土的渗流性越小, 排水越困难, 即初始渗透率越小, 砂土的液化发展越快。由此可认识到, 饱和砂土液化实际上是骨架和孔隙水相互作用的结果; 骨架为了抵抗外部扰动将产生压缩趋势, 从而挤压孔隙水, 力图使孔隙水排出,如果孔隙水难以排出, 两种介质的变形就出现不协调; 这就会导致骨架结构破坏、失去承载能力, 即饱和砂土发生液化。这些结果表明, 垂向荷载对饱和砂土液化的影响不可忽略。     

有效消除地基液化的工程措施

在了解有关地震知识的基础上,分析了饱和砂土液化机理,并对砂土液化进行了分类,进而提出消除砂土液化的工程措施,以取得理想的消除效果。     

高等级公路强夯法处理砂土液化地基效果评价

强夯法是公路建设中处理砂土液化地基比较常用的方法,文章从作者参加工程实践出发,系统地介绍了强夯处理饱和砂土液化地基的质量检验方法及效果评价,并详细分析了砂土液化地基处理效果。     

一种判别饱和砂土液化势的新方法

本文通过标定罐内的静力触探试验的循环应变三轴试验资料的对比，讨论了用静力触探评价饱和砂土液化势的剪应变方法，提出了判断砂土液化势的场地剪应变和修正贯入阻力之间的相关关系，并同国内外有关资料进行了对比，供工程应用参考。     

基于静力触探测试判别天津市西青区砂土地基液化的研究

在砂土或粉土地区,判定地基土液化可能性是岩土工程设计中的一个重要课题。目前,获得高质量原状砂土样不仅取样困难而且试验成本较高,因此,基于静力触探(CPT)的原位测试方法通常用于砂土液化势的评价,但大多判定方法是基于定性研究的基础上,饱和砂土地震液化的定量化研究是一个具有挑战性的研究课题。本文根据现场的静力触探测试成果,采用Robertson法对地基土进行了液化判别分析,并将该静力触探测试成果与标准贯入试验判别方法进行对比分析。根据天津市西青区砂土地基的地震液化的判别结果,证明了该法的优点是人为误差小、精度高。     

饱和砂土体液化的若干问题

<正>一、前言 饱和砂土体的液化问题是岩土工程中一个引人注目的问题。近20年来,随着土动力学的发展,人们对于饱和砂土液化的机理分析、液化的影响因素,液化的可能性判断以及液化的防治措施等一系列问题都进行了广泛的探讨,提出了很多有益的成果。但是,由于问题的复杂性,到目前为止,很多重要问题仍然处于争议或探索之中,致使液化灾害的估判仍然是一种除试验分析之外还需要判断和经验的工程艺术。     

可液化土中单桩地震响应的离心机试验研究

通过离心机动力模型试验,观测了饱和砂土层中单桩-上部结构在强震中的反应,并通过数值方法导出了桩土水平相对位移和侧向土阻力的演变。研究结果表明:强震下饱和砂土中孔压增长较快,孔压的增长减弱了土阻力及桩身内力,同时使桩基础的竖向承载力降低;砂土接近液化时,桩基础失去大部分承载力,上部结构沉降严重。本研究加深了对砂土液化过程中的桩–土动力相互作用机理的理解,有助于建立液化土中桩基抗震设计方法。     

胜利—果园村液化带工程地质条件及液化土层特性分析

砂土液化是地震主要次生地质灾害之一,其是否发生及液化程度如何与地层结构、地下水、土层类型及特征等工程地质条件密切相关,通常饱和砂土和饱和粉土容易发生液化。5.12汶川地震中,在以砾石为主要地层的德阳等地发生了严重的砂土液化现象,这在以往地震中少见。胜利—果园村液化带是德阳地区诸多典型液化带之一,通过现场钻探和试验表明:液化带主要土层为砾石和粘土,发生液化的土层为全新统砾石层;液化砾石层结构松散,颗粒大小分布曲线较平缓,平均粒径和不均匀系数较大,曲率系数较小;地面喷出物是粗砂,其颗粒组成与液化砾石层相差很大。     

冲击载荷下饱和砂土密实与排水过程的初步分析

 考虑液化后饱和砂土在重新固结时砂土骨架的压缩变形, 对冲击造成液化的饱和砂土在排水与密实过程中砂面沉降速度、沉降量、超孔隙水压力等参数随时间的变化进行了初步的分析。在对液化后饱和砂土的渗透系数进行必要的修正后, 分析计算结果与实验结果吻合得较好。