砂土液化的机理及影响因素探讨

砂土液化是地震时地基破坏形式之一。本文以模型的形式模拟饱和砂土体系,对饱和砂土液化的机理进行了详细的分析并讨论了地基液化的影响因素,最后笔者得出了有关地基抗液化处理的原则。     

砂土地震液化及其工程影响

文中介绍了砂土液化的机理及影响液化的因素,阐述了砂土地震液化的判别方法及出现的一些问题,并提出各类建筑工程的抗液化措施,以供参考借鉴。     

辽东湾砂土液化分区研究

文中针对辽东湾液化砂土进行研究,结合当地勘察报告、电子图件,进行大量室内外物理力学实验,利用标贯法对营口—盘锦地区进行液化判别、评价分区,并根据砂土液化对研究区工程的影响,提出合理的地基抗液化防治措施。     

地震断层上海底管线的适应能力研究

地震断裂带作用是埋地管线的主要破坏原因,海底管线的抗断裂带能力分析和计算仍然是工程设计中的一个薄弱环节.本文在充分考虑海底管线埋设环境特点及其在地震断裂带的受力状况下,给出了海底管线的抗断裂带错动适应能力校核公式,并结合一工程实例的计算和分析,说明海底管线的断层适应能量要明显高于陆地管线.最后结合理论分析,给出提高海底管线断裂带上适应能力的工程建议.本文的研究结果对加强海底管线的抗震设计能力,提高对海底管线的抗震适应能力的认识,指导海底管线工程施工都具有重要意义.     

港珠澳大桥隧道工程地震液化判别

港珠澳大桥隧道工程地震液化判别是为港珠澳大桥的抗震设计提供依据,是为大桥建设服务的。根据英国标准（BS规范）,通过初判和详判,详判采用了SPT、CPTU、波速测试判别方法,分别对港珠澳大桥隧道工程砂土进行了液化判别。通过对不同方法得出的液化判别结果进行综合分析,确定砂土液化判别的最终结果,并提出处理措施。通过对液化判别的最终结果分析,并与国标液化判别结果对比分析,分析差异,总结规律,为珠江三角洲入海处砂土液化判别提供经验总结。     

挤密砂桩在地基抗液化中的应用

针对在砂土地基上修筑直立式护岸的稳定问题,以海口市某填岛工程为例,研究了挤密砂桩在直立式护岸地基抗液化中的应用。地基液化指数计算表明：在砂土地基上修建直立式护岸,施打挤密砂桩是必要的且可行的,挤密砂桩可有效增加砂土的密实度,消除砂土的液化。现场试验检测也证明通过挤密砂桩处理过的砂土地基满足抗液化要求,能保障直立式护岸的稳定。     

国内外抗震规范液化判别方法的应用实例

地震引起砂土地基液化,对建筑破坏极大,地基液化判别是抗震设计的重要部分。在分析各国主要规范对砂土液化判别方法的基础上,以海口市某填海工程为例,对挤密砂桩地基处理前后的地基进行液化判别,比较各国规范液化判别方法的区别。     

综合技术在北运河杨洼船闸勘察中的应用*

针对北运河杨洼船闸渗透变形破坏、地震液化、地下水控制及天然建筑材料平衡、水环境亲水安全等问题，采用综合地质测绘、综合工程物探、地质钻探、原位测试、水文地质试验、室内试验、水环境质量调查、BIM等技术对建设场地进行勘察，并对主要工程地质问题进行深入研究。结果表明，采用标准贯入和静力触探综合确定了场地地震液化下限，原状砂土的室内试验确定基础持力层的物理力学性质及其渗透变形等参数；现场抽水试验提出船闸基坑地下水控制的水文地质参数；BIM对开挖弃土工程量进行精细计算；水质的全分析确定水体对人体不会造成健康风险，勘察效果良好。     

振冲法在液化砂土地基处理中的应用

饱和松砂地基在瞬时振动作用力下易发生液化,从而导致工程主体的破坏.就砂土液化机理和振冲加固机理进行阐述,并结合埃及塞德港二期集装箱码头结构后方地基处理试验区实践,对振冲处理饱和砂土地基液化风险的效果进行分析评价,为工程设计和施工提供参考依据.     

基于CPT评价振冲法提高砂土抗液化性能的效果

砂土液化会引起地面喷水冒砂和不均匀沉降,危及建筑物的正常使用.对于有抗震要求的松散砂基,评价其抗液化性能是砂基设计的主要目的.结合埃及塞得东港集装箱码头二期水工工程砂土地基振冲处理前后的CPT结果,利用国内规范和国外液化判别方法预测其抗液化性能,验证了振冲挤密法可以显著提高CPT的锥尖阻力,用振冲挤密法来加固松散砂基,提高其抗液化性能具有较好的效果.     

地震作用下的液化砂土地基PHC管桩动态响应

为研究液化砂土地基上的PHC管桩在地震作用下的动态响应,利用FLAC3D有限差分软件建立土体、实体PHC管桩和桩顶等效质体组成的数值模型,同时考虑水体、土体和PHC管桩之间的耦合作用。通过在模型底部施加地震荷载进行完全非线性动力分析,研究土体的液化情况、场地的变形以及PHC管桩的响应。结果表明,地震作用引起了饱和砂土有效应力减小,全高度的砂土均发生了液化;液化的发生与否以及发生时间不仅与土体的埋深有关,也与地震荷载的序列和地震荷载的峰值加速度相关;埋入土中的桩身正应力呈先增大再减小的趋势,最大值出现在护坡和砂土交界处;埋深较浅处桩的侧向位移大于埋深较深处;由于PHC管桩在强震作用下的位移和内力值均较大,应在码头建造之前对极易液化的场地进行改善。     

淤泥质海岸波致液化及航道骤淤问题初步研究

研究波浪与淤泥海床相互作用导致的海床液化、体积冲刷和高浓度近底悬沙的层移输运问题。采用de Wit提出的液化判别条件及计算方法,结合连云港近岸波浪和淤泥力学特征,计算不同来波条件下淤泥质海床的液化深度;进一步考虑浑水中含沙量对流速的折减影响,计算液化层运移速度分布。计算结果表明,大浪条件下,淤泥质海床可能有较大的液化深度,但层移厚度不大。由于层移含沙量较高,在近底水流驱动下仍能形成较大的输沙率和一定规模的大风天航道骤淤。有关研究成果为海床稳定性分析和输沙计算提供了新的思路和方法。     

碎石桩排水抗液化的一种实用化解析解

碎石桩排水抗液化目前缺少简便且实用化的计算办法。在等应变砂井固结理论基础上,假定起始超静孔压按线性分布,给出了地震情况下碎石桩排水抗液化作用下的孔压比解答方法。为工程设计提供了一个简便可行的算法,采用径向平均孔压比计算即可满足工程需要。在与Onoue(1987)碎石桩排水原位试验结果对比的基础上,说明了该方法的可行性和偏差。对碎石桩排水抗液化设计参数选取提出了一些建议。     

Modelling upheaval buckling in marine buried pipelines by coupling the shear stresses and soft soil stiffness

Buried marine pipelines employed in the Oil & Gas industry are subjected to pressure and temperature gradients, which cand produce local high compression loads leading to the onset of upheaval buckling failure. Upheaval buckling occurs when the localized stresses across the pipeline are high enough to induce constant deformation due to the low soil restriction in the upward direction. Therefore, models to predict upheaval buckling in buried marine pipes caused by high pressure and high temperature (HP/HT) and soil stiffness have been developed based on Euler-Bernoulli beam theory (EBT). However, this theory does not consider stresses and strains due to shear stresses which can play an important role in upheaval buckling failure. Therefore, in this work an analytical model that takes into account Engesser-Timoshenko beam theory (TBT) and considers the shear effects on pipelines was developed to predict upheaval buckling in buried marine pipelines. Furthermore, equations that govern vertical buckling of buried pipelines considering a plastic soil with initial imperfection were considered. Analytical results were compared with finite element models of buried pipeline and other models reported in the literature, and it was observed that analytical results fall in the range of those reposted in the literature. It was also observed that the incorporation of shear stresses in buried marine pipelines has low effect on upheaval buckling onset and propagation, but the soil stiffness has a strong influence on upheaval failure in buried marine pipelines.     

不同覆盖层对海底管道受落锚冲击防护有效性的试验研究

海底管道是海上油气工程的重要基础设施。随着港口运输规模的不断扩大和海洋油气工程的快速发展,港口航道区域与海底管道登陆段发生重叠情况不可避免。第三方活动造成的坠落物撞击(如船舶落锚),会威胁航道下方埋设的海底管道的结构安全。为了寻求合理的防护措施,保证海底管道的安全运行,有必要对落锚引起的管道动态响应进行研究。文章采用物理模型实验的方法,对管道上方覆盖的纯块石层、混凝土块层+块石层、混凝土块层+橡胶垫+块石层、柔性防护垫层+块石层等不同防护形式的有效性进行了对比研究。利用光纤布拉格光栅(FBG)传感器实时测量管道表面的动态应变响应,分析其沿管道的轴向变化以及极值分布。通过模型试验确定了相对有效的覆盖层形式及设计厚度,为海底管道的设计和维护提供了重要依据。     

红土镍矿运输船倾覆的机理研究

红土镍矿是一种非常特殊的矿物质,在运输过程中,如果船舶遭遇风浪,或船舶本身长时间的振动,都会导致该矿石的表面液化。液化后的混合液体具有较强粘性,可以形成自由液面。为分析、解释运输该种货物船舶发生倾覆沉没的原因,此文采用数学建模的方法,对运输红土镍矿的船舶进行了模拟计算。得出的初步结论是粘性流体在舱内的运动与船舶的摇摆运动存在一个相位滞后关系,当船舶的横摇周期有利于相位滞后一个适当的位置时,粘性流体就无法返回到原来的位置,而是在船舶一侧继续堆积,形成越来越大的外力矩,使船舶最终倾覆沉没。     

太中银铁路地震液化带桥梁深基坑开挖施工技术

对太巾银铁路地震液化带桥梁深基坑开挖的施工技术进行了研究.首先依据太中铁路地震液化带地区的地质特点,详细地分析了地震液化带软上地区桥梁深基坑开挖过程中存在的施T技术问题;提出了真空轻型井点降水、钢管桩围堰和两者相结合的方案来解决太中银铁路地震液化带桥梁深基坑开挖施工过程中可能出现的喷砂冒水和滑坡等灾害.通过分析和试验结果的研究表明,在地震液化带区域采用井点降水和钢管桩围堰及其相结合的方法进行深基坑开挖支护是可行和有效的.     

饱和砂土振动液化过程中桩的响应数值模拟

首先通过桩土相互作用的振动台模型试验模拟饱和砂土的振动液化过程,并实测桩身应变等数据,为数值计算提供可供比较的试验数据;其次依据饱和弱化土层p-y关系,利用拟静力计算方法,应用温克尔地基梁模型数值模拟饱和砂土振动液化过程中桩身弯矩。通过拟静力计算结果和试验结果的对比分析,认为当桩顶惯性力的折减系数为0.6时,数值模拟结果成立。     

液化烃码头设计中的问题分析

以某海港液化烃码头设计项目为例,着重从安全角度出发,比照设计经验相对成熟的油品、液体化学品和液化天然气码头,对码头平面布局、工作平台布置形式、较多装卸臂引起偏心靠泊问题、液化烃泄漏收集设计方法,对低位受限空间、泄放线、消防介质的使用及工艺管线与设备的连接方式,以及事故水收集等给出一系列合理化建议,为此类码头设计提供参考。     

基于排水法砂土地基抗液化评估方法对比

传统的抗液化措施以密实法为主,对于细粒含量高的砂性土,由于密实效果有限,需要采用基于排水法的抗液化措施,而目前国内标准中尚无以排水法为主的抗液化设计方法。针对国内外常用的排水法抗液化设计方法,通过选取的工程案例进行计算,对不同方法的差异性进行分析。结果表明,等应变模型方法与自由应变模型方法相比,计算公式简单,方便工程推广应用;不考虑井阻的方法计算得到的孔压比仅为考虑井阻时的10%~24%;等应变模型王四根法计算的超孔压比随深度增加而增加,与实际液化调查规律相符,但计算的最大值和平均值均比Onoue法和吴世明法偏大。