动三轴实验中的饱和砂土孔隙水压力分析

利用动三轴实验，对砂土液化中的孔隙水压力发展进行了研究，根据孔隙水压力发展过程中的不同现象，将该过程划分为4个阶段，并将孔隙水压力与应变，应力路径相联系，应力路径和联系，总结了各种因素对砂土液化中孔隙水压力发展的影响，对砂土液化的机理有更深的了解。用剪胀，剪缩，卸荷体缩理论来解释砂土液化过程中出现的各种现象，分析认为，砂土应力状态与孔隙水压力发展之间的关系密切，剪胀与卸荷体缩是影响孔隙水压力发展的主要因素。     

固结比对饱和砂土液化的影响研究

在影响砂土液化的众多因素中，固结比的作用已经引起了广大科研工作者的注意，研究表明这是影响饱和砂土液化的一个重要因素，本文通过动三轴实验，研究了在不同固结比下砂土的液化全过程，分析表明，固结比影响了砂土液化过程中的应力状态，从而造成在不同固结比情况下，砂土的应变，液化强度和孔隙水压力发展出现明显不同。固结比的不同会影响到砂土的液化应力状态，从而造成应变发展的没，固结比为1的实验受拉破坏先于受压破坏，对于其它的固结比，拉压破坏先后顺序与土的特性和孔隙水压力的发展有关。并且，由于因结比大的砂土在动荷载作用下易于达到剪胀，从而应力－应变曲线迅速向稳定形态过渡；随着固结比的增加，导致影响反应剪力出现所需要的动应力也愈大，从而砂土液化强度会有所提高，但是，因固结比增加引起砂土强度的增加的趋势会受到动摩强度的限制，大固结比情况下的砂土进入剪胀较早，因而抑制了砂土残余孔隙压力的积累，影响了极限孔隙水压力的发展，研究表明，固结比愈大，砂土的极限孔隙水压力呈线性下降趋势。     

振动力作用下饱和砂土液化的模糊神经网络预测

根据饱和砂土在振动力作用下会发生液化,而液化的程度又具有模糊性的特点,将模糊数学与神经网络算法结合,建立饱和砂土液化预测的模糊神经网络系统。该系统是1种前向多层网络,它将传统的模糊逻辑控制器基本元件和功能与具有分布学习能力的神经网络相联系,通过实际工程样本数据训练获得系统模糊推理中饱和砂土液化的基本参数,从而优化推理系统。利用模糊神经网络系统建立饱和砂土液化的模糊规则,剔除对饱和砂土液化影响不大的因素,突出对饱和砂土液化影响较大的因素。系统以饱和砂土的相对密度、标准贯入击数、上覆有效应力、振动力幅值等参数作为预测饱和砂土液化的判别指标,预测砂土在振动力作用下发生液化的可能性。应用该系统对实际工程中35个饱和砂土样本进行液化预测,其结果与工程实际有很高的符合度。     

胶济铁路工程地质勘察运用标准贯入试验法判断饱和砂土地震液化的体会

高烈度地震区地震液化对铁路工程具有相当大的危害，用标准贯入试验判断饱和砂土地震液化，能为铁路工程抗震设计提供重要依据。本文通过对标准贯入试验的理论研究，结合胶济线电气化改造工程蚱山～黄旗堡段工程实例，对该段土层地震液化作了判断，并提出工程措施建议。     

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。     

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。     

地震液化对地铁工程的危害及对策

研究目的:随着国内各大城市地下空间的不断开发和利用,大断面、浅埋地下结构越来越多,以往震害情况表明地铁结构容易遭受地震作用的破坏,地震中饱和砂土地层的液化是造成地铁结构破坏的重要原因之一,而目前国内外对于地铁地下结构的抗震研究,考虑地震液化的尚少,需研究并提出工程对策。研究结论:(1)地震液化对地铁隧道结构工程有很大的危害性,需采用合理的处理方式进行处理;(2)影响饱和砂土液化的主要因素有三大类:动荷条件、埋藏条件及土性条件;(3)具体工程中应根据液化地层埋藏深度、工程设置条件、工程类型等特点,通过采用控制结构埋深、采用地下连续墙围护型式、加强结构抗浮能力、考虑一定的地震作用附加内力等方式处理地震液化;(4)该研究成果可应用于城市轨道交通车站及隧道工程方案的经济比选及设计中。     

东北某新建Ⅰ级铁路地震八度区路基分析及抗震处理

地震八度区路基工程,在基底土层承载力不足且地基土存在有地震液化性的饱和细砂层情况下,采用具有挤密、置换、排水及预振作用的碎石桩复合地基加固地基,是提高地基承载力、防止砂土地震液化的经济、有效的地基处理方法。     

基于PM4Sand塑性模型的土体液化侧移计算分析

采用PM4Sand塑性模型预测土体因地震而液化引起的侧移量。利用有限差分程序,引入依据临界状态理论、由应力控制的砂土屈服面塑性模型模拟可液化土,对既有液化场地进行分析,预测由地震引起的场地液化侧移。根据既有场地的地质勘察资料和相关地震波,获取场地输入地震波和可液化土的动力触探值,确定可液化土的本构模型参数,再根据摩尔-库伦破坏准则设置非液化土的相关参数。监测场地自由面的液化侧移,记录可液化土的孔隙水压力,并将地表加速度时程与初始输入地震波加以对比。结果表明:在输入地震波作用下,场地发生液化且产生侧移,所得预测值较实测值大;场地对地震输入有一定的放大作用; PM4Sand砂土模型适用于实际工程的液化侧移预测。     

砂土地震液化的机制与形成条件

从理论分析入手，系统地阐述了由地震引起的砂土液化的机制和形成条件，对于研究和处理在工作中遇到的与工程有关的砂土地震液化问题有一定的指导意义。     

CFG桩桩-网结构地基抗液化性能数值分析

以京沪高速铁路液化土地基加固为背景,采用数值分析方法,通过各级加载情况下地基路基加固前后液化区域分布及超静孔隙水压力变化规律的分析,对水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)桩-网结构地基加固饱和粉土地基进行抗液化性能研究.研究表明,未加固饱和粉土地基在加载加速度大于0.2g时,几乎全部液化;加固后饱和粉土地基在加速度幅值为0.1g时,加固区以外的饱和粉土地基面附近有小面积的液化,随着加载加速度的增大,加固区以外的饱和粉土地基面积液化进一步加大,并逐渐向桩间土发展,当加速度幅值达到0.4g时,路基发生完全液化;超静孔隙水压力随加载加速度幅值的增加而增大.CFG桩桩-网结构地基能够有效地抑制超静孔隙水压力的上升,从而提高地基的抗液化能力.     

大范围地震液化条件下地下结构设计研究

研究目的:结合太原地铁2号线设计过程中遇到的大范围饱和砂土地震液化地层,分析液化地层对地下结构的作用机理,以发生地震液化后保证结构安全为目的,借助于理论解析、数值模拟与模型试验相结合的手段,揭示液化后地层对地下结构的不利影响,并提出相应的控制措施,进行相应的针对性设计。研究结论:(1)明挖围护结构可与底板以下非液化土层形成一个封闭围合结构,仅需对结构底板及以下的液化砂层进行处理;(2)盾构隧道具有一定柔性,易受地震液化影响,液化砂层位于洞身及以下范围时,地层发生液化对结构内力及变形影响较大,需对该部分液化砂层进行加固处理;(3)其他情况,只需在结构设计中考虑发生液化时的附加应力影响;(4)该研究成果可作为大范围地震液化地层条件下的地下结构设计的参考。     

北环铁路的工程地质环境

介绍西安铁路枢纽北环铁路的地质环境、人文环境及地质环境对铁路建设的影响,黄土湿陷性、饱和砂土的地震液化以及饱和软黄土是北环铁路面临的主要工程地质环境问题。另一方面,铁路工程的修建引起工程地质环境的改变,阻断了地表排水,破坏了边坡的稳定性,造成了淤积和侵蚀等地质问题。     

饱和砂土液化判定浅析

根据公路建设特点及抗震与设防要求，对饱和砂土液化判定的重要因素进行初步浅析，针对具体工程地质勘察工作的需要，提出建议与看法．     

公路与铁路规范饱和砂土地震液化判别准则对比分析

自饱和砂土地震液化初判与详判中的试验点深度、地下水埋深、地震动峰值加速度、黏粒含量几方面入手,对比和分析《公路工程地质勘察规范》(JTG C20—2011)与《铁路工程抗震设计规范》(GB50111—2006,2009版)中砂土液化判别准则的差异,总结其中存在的问题。分析结果表明初判时两者差异不大,采用标准贯入试验详判时,根据公路规范判定临界锤击数普遍大于或等于铁路规范的计算值,公路规范的判定方法较铁路保守。     

国内外基于标贯的砂土液化判别方法研究

研究目的:砂土液化严重危及构筑物的正常使用与安全,判别地震情况下场地饱和砂土的液化与否是场地稳定性评价中必不可少的一项内容。目前,我国铁路工程多依据规范法进行液化判别,而国外主流判别方法则为Seed简化法。本文通过介绍《铁路震规》法、《建筑震规》法、Seed简化法在尼泊尔某铁路项目场地液化判别中的实际应用,对比3种方法在砂土液化判别中的差异,来更加准确地评估砂土液化程度。研究结论:(1) Seed简化法适用于各类建筑工程场地砂土液化性评价,而《铁路震规》法适用于我国铁路工程建设场地砂土液化性评价,《建筑震规》法适用于我国各类建筑工程砂土液化性评价;(2)在判别液化性时,《铁路震规》法、《建筑震规》法在液化详判中直接将标贯击数实测值与临界值比较,而Seed简化法则考虑现场标贯试验诸多影响因素,对各影响因素选取适当的修正因子,得到修正后的标贯击数再应用到程序中进行判别;(3)《铁路震规》法液化结果判定较为粗放,仅定量计算出抗液化指数;《建筑震规》法不仅计算出液化指数,且评价液化等级,可提供更经济更合理的抗液化措施依据; Seed简化法在三者中对液化性判别最为保守,但没有对液化土进一步划分液化等级;(4)《铁路震规》法判别式为乘积形式,离散性较大,而《建筑震规》法及Seed简化法判别式为对数和差,为拟合曲线型表现形式,较《铁路震规》法更为合理;(5)本研究成果可为国内外工程进行基于标贯的砂土液化判定提供参考。     

砂土液化本构模型的试验研究

针对饱和砂土在动力作用下液化既有计算模型存在的问题,在汉丁-顿伊维奇(Handin-Drnevich)模型基础上,根据瞬态极限平衡理论的基本假设,按照应力状态不能逾越破坏条件等基本原则,借鉴增量非线性模型的计算思路,综合散粒体模型的优点,将整个振动液化过程划分成多个区域,并考虑液化过程中的剪胀、剪缩、刚度衰化和卸荷体缩等现象,推导出新的本构计算模型。该模型的参数少,且具有明确的物理意义,能够量化。通过室内动三轴试验对模型进行了验证。对比分析试验结果与计算结果可知,两者在孔隙水压力、应变发展初期是一致的,后期是有差异的;在应力路径方面两者的极限状态面几乎是一致的。因此,该模型可以较为完善地反映砂土液化过程中出现的各种现象。     

高频振动打桩机理的试验研究

文章对既有高频振动沉桩机理做了扼要评述,并在不同相对密实度的饱和砂土中,通过小型模型试验研究了模拟桩体贯入深度随激振频率(20~80 Hz)的变化规律。初步结果表明,增高振动频率可使饱和砂土液化加速,土阻力相应地快速减小,从而使沉桩效率得以显著提高。     

高频振动打桩机理的试验研究

扼要评述高频振动沉桩机理,叙述在不同相对密度的饱和砂土中,通过小型模型试验研究模拟桩体贯入深度随激振频率(20~80 Hz)的变化规律。试验结果初步表明,增高振动频率可使饱和砂土液化加速,土阻力相应地快速减小,显著提高沉桩效率。     

路基地震液化机制与防治措施研究

地震作用下,常常发生砂土液现象,直接或间接地恶化环境、降低环境质量,并导致了大量的破坏现象和严重的经济损失。分析了地震诱发的砂土液化的物理机制、影响因素,进而讨论了防治措施。