地震对粉土液化深度影响的FLAC3D分析

过去对地震引起粉土液化方面的研究还不完善,本文通过利用有限差分软件FLAC3D,解决了如何分析初始静力平衡、设置边界条件和动力响应等问题,并对地震荷载下的粉土路基进行了详细的动力分析。最终得到不同烈度的地震荷载下的超静孔隙水压力、有效应力和超孔压比时程曲线,由此判断可能造成的粉土最大液化深度。该方法为利用FLAC3D求解粉土液化深度问题提供了范例。     

饱和粉土地基液化特性的振动试验研究

对京沪高速铁路徐州段饱和粉土进行了仿真振动试验。得出了液化前后地基内不同深度、位置超静孔隙水压力的变化规律。根据地基冒水、两侧隆起、路堤沉降等现象,分析了饱和粉土地基的液化机理。     

如皋饱和粉土液化分析

粉土是一种特殊工程性质的土,存在液化的可能性,但是对其液化判别分析相对较少。以江苏如皋饱和粉土为例,探讨了粉土路基的液化机理及其影响因素。通过标准贯入和静力触探经验判别法分析,结果表明该区粉土不易液化。     

交通循环荷载作用下粉土路堤动力特性的试验研究

高速公路设施建成之后经常受到交通循环荷载作用,其变形、强度和稳定问题成为人们关注的重点。公路投入运营以后,在交通荷载反复作用下,路基会产生一定的残余沉降变形,过大的沉降会使路面产生破坏,降低车辆行驶的舒适性,甚至影响行车安全。针对车辆动荷载条件下,安徽淮北地区高速公路粉土路堤的动力学特性开展了系列研究工作。通过现场采取粉土试样,进行室内动三轴试验并对试验结果进行对比分析,得出了安徽淮北粉土的动弹模量和阻尼比的建议取值范围,并由孔隙水压力随振动次数变化规律得知,对于本试验土样,当压实度大于90%时不易发生液化;当压实度小于90%且液化应力比达到0.5时,有可能发生液化。     

循环荷载下偏压固结饱和粉土刚度软化规律研究

以研究饱和粉土在循环荷载下长期变形和刚度软化为目的,通过GDS动三轴试验仪开展了一系列不同动应力比和不同固结应力影响下的偏压固结试验,分析了饱和粉土的动应力～应变曲线的变化趋势,揭示了累积孔压、累积应变与循环次数的关系。试验结果表明:刚度软化、累积应变、累积孔压均与动应力比、固结应力、循环次数有关,随着循环次数、动应力比、固结应力的增加,刚度软化加剧,累积孔压、累积应变增大。建立了刚度软化模型,通过对试验数据进行拟合分析发现,软化系数与累积孔压、累积应变呈指数关系,且累积孔压的关系更加显著。该模型参数少,易获取,易嵌入本构模型中,应用方便。     

淮北地区粉土的工程性质研究

粉土主要分布于我国的黄、淮河流域,由于其分布范围广泛,故不同地区的粉土所具有的性质也有所不同。文章结合安徽地区高速公路建设,针对正在建设的泗许高速公路,对区域性粉土进行了大量室内试验工作,试验所用粉土均取自泗许高速公路10标项目部的支线K0+600～+680段进行粉土路基试验段。系统地研究了粉土的工程特性。     

土工织物散体桩加固饱和粉土液化地基的数值模拟

饱和粉土地层在地震作用下可能因地基液化而发生破坏。该文采用三维有限差分程序FLAC3D(Fast Lagrang-ian Analysis of Continua)对碎石桩加固的液化粉土地基进行数值模拟,采用动力和流体的流固耦合理论分析了振动过程中土体孔隙水压力的产生、扩散与消散,得到碎石桩加固液化地基土模型的抗液化效果。经数值分析,证实了碎石桩具有显著的排水效果。该方法能较好地模拟可液化土的动力特性,为液化场地土-结构相互作用体系动力分析提供了参考。     

含水量对粉土强度影响的试验研究

粉土具有较高的"水敏性",在非饱和状态下,粉土具有非饱和土的特性。随着含水量的不同,粉土的强度呈现不同的变化。文中通过常规直剪试验,初步探讨了含水量与强度的关系,并对试验数据进行了曲线拟合,得出了相应的拟合函数,同时,试验发现,粉土的粘聚力受含水量影响较为明显。随着含水量的增加,粉土的强度衰减非常快。     

乌鲁木齐地区低液限粉性土的击实试验研究

根据对低液限粉质路基土在不同击实功作用下所得击实试验数据的分析,论述"经济击实功"的存在,并对指导路基压实有现实意义。通过计算,分析击实功的提高引起上述有关物理指标的变化规律,强调饱和度在击实及压实中的重要意义。同时针对低液限粉性土击实试验,总结了低液限粉性土的击实特性,击实干密度与含水量、击实功的变化规律及相关关系,并通过试验数据得出了三者之间的回归方程。     

既有粉土质道路路基旁基坑开挖变形规律研究

平原水网区既有粉土质铁路路基旁进行基坑开挖将受到填方路基的超载、列车动载、高地下水位等因素的综合影响,极易发生基坑失稳。针对基坑不同开挖深度、距路基不同距离、不同列车行驶速度等参数进行了数值模拟,比较分析了不同工况下孔压、位移的变化规律以及影响范围,揭示了基坑侧向变形机理,为粉土路基旁基坑开挖支护设计提供参考。     

真空降水-低能强夯联合加固粉土地基的研究

强夯法已在众多工程领域中得到广泛应用,但在处理黄泛区的粉土地基时,由于地下水位较高,存在易液化、固结慢等缺点,效果不理想。文中结合工程实例,提出真空降水-低能强夯联合加固技术,并采用动力有限元程序ABAQUAS/Explicit建立了三维计算模型,进行了动力固结数值模拟,得到了不同处理技术的孔隙水压力消散和变形规律,揭示了其加固机理。研究表明,该技术可加快超孔隙水压力消散速度,提高加固效果,有效减少差异沉降变形。     

列车振动下隧道外承压水砂土层液化特性研究

依托湛江海湾某下穿隧道，运用有限差分软件进行动力-地下水耦合数值计算，研究承压水砂土层的列车振动液化特性，并对其影响因素进行研究。结果表明:初始阶段超孔隙水压力主要集中在拱底位置，之后逐渐向拱顶处累积，因此拱顶和拱底处土层均为可能发生液化的薄弱位置；各监测点处超孔压比变化趋势较为相似，在短时间内迅速增至峰值，之后逐渐趋于稳定，且短期内不会消散，但拱顶处的超孔压比始终大于拱腰处，说明拱顶处地层更易发生液化。总体来看:各监测点最大超孔压比远小于1.0，均未达到液化条件；承压水水头越高、列车行驶速度越快、隧道覆土厚度越小、地层超孔压比数值越大，承压水砂土层越容易发生液化。     

强震作用下饱和黄土液化特征试验研究

黄土液化是黄土地区的三大典型震害之一。针对海原大地震诱发的固原市石碑塬大规模低角度滑坡，基于室内饱和黄土的动力学试验，研究了此处饱和黄土的一系列液化特征和其孔压与应变的增长发展规律，及其围压和所受动应力对孔压发展规律的影响。结果表明:饱和黄土的液化应力比随动应力循环次数的增长逐渐减小，且饱和黄土一旦发生液化，其强度迅速丧失。动荷载作用下，击实试样的轴应变在2 %之前，孔压匀速增长，轴应变增长缓慢；轴应变达2 %以后，动应力开始有部分消减，轴应变开始加速增长，故2 %应变可视为击实试样液化的一个结构强度临界     

盾构隧道穿越液化地基上浮振动台试验分析

随着城市地铁线路不断增加,可能出现盾构隧道穿越液化地层的现象。一旦发生地震,盾构隧道存在上浮破坏的潜在风险。为深入研究盾构隧道周边液化地层的动力响应,针对相同密实度砂土在3种不同峰值加速度作用下开展室内振动台试验,分析土体中超静孔压的发展特性和隧道上浮规律。结果表明： 1）砂土液化最先发生在地表及浅层土体处,随着深度增加砂土液化程度逐渐降低,即增加隧道埋深有利于降低隧道液化程度。2）模型试验揭示盾构隧道的上浮机制,即使液化地基未完全液化,当超静孔隙水压力引起的上浮力大于隧道残余上覆有效土压力与隧道重力之和时,隧道将出现上浮。设计时可从消除液化地基和增加隧道重力2个方面入手,提高盾构隧道的抗上浮能力,确保隧道结构在地震时的安全。     

相对密实度及激振频率对可液化场地动力响应特性影响数值模拟研究

基于Finn孔压模型,探讨相对密实度和激振频率对可液化场地动力特性的影响。研究结果表明:相对密实度小的场地最大超静孔压比更大,松散场地振动时需要耗散的能量大于密实场地;场地响应加速度放大系数与相对密实度呈线性正相关;液化后的松散场地对加速度有隔振作用,密实场地会放大加速度;埋深越大的砂土所受围压越大,砂土结构越不易破坏,液化程度越小;输入自由场地的激振频率越大,响应加速度放大系数越小,场地越不易液化。     

基于中欧(法)规范砂土液化判别的对比研究

通过在欧洲（法国）规范体系国家中进行桥梁勘察,采用标准贯入试验对饱和砂（粉）土进行液化判别研究,与国内规范判别进行对比。结果表明:按欧（法）规范进行的液化判别结果更为可靠,可为同类型工程勘察提供借鉴。     

深厚饱和吹填粉土地基加固方法及效果研究

结合杭州湾某市政道路刚刚吹填完成的饱和粉土地基的加固工程,基于深厚吹填饱和粉土的工程特性,对高真空击密法的适用性和有效性进行了现场研究,对施工过程中的地下水位、地面沉降、超孔隙水压力进行了实时监测和分析,并对加固后的含水率、静力触探和地基承载力进行了效果检测。结果表明:采用高真空击密法可有效加固吹填饱和粉土地基,大幅提高力学性能,效果显著,该方法为我国沿海地区类似吹填土地基的加固问题提供了新的途径和设计依据。     

地震作用下含地下水边坡动力响应耦合分析

运用有限差分软件FLAC3D,建立赋含地下水的三维土质边坡模型,并基于Byrne动孔压增长模型,研究了不同地下水位下边坡的加速度、速度、频谱地震动力响应规律;分析了超静孔隙水压力变化规律。结果表明:在地震作用下,边坡对地震动加速度具有垂直放大效应和临空面放大效应,随着距坡面距离的减小,坡内加速度放大系数呈先减小后增大的趋势,含地下水边坡的放大作用大于无水边坡;速度放大系数沿坡面高程增加而增加,坡内速度放大系数变化规律与加速度一致;边坡主要对地震动的低频成分起放大作用,傅里叶谱峰值随地下水位升高而降低;边坡坡脚位置处超静孔隙水压力最小,但超孔比最大,极易发生液化。     

深厚软基抛石挤淤技术应用研究

为研究抛石挤淤在深厚软粘土地基中的置换机理和效果,通过室内离心模型试验并结合现场检测及监测等多种手段,对抛石挤淤技术在连云港地区深厚软粘土中的应用情况展开系统研究。研究结果表明:抛石挤淤体通过加快下卧层孔压消散来提高地基强度,同时路基两侧的反压护道能有效限制挤淤体的扩散;抛石挤淤浅层换填方式能大幅提高淤泥路基强度,挤淤后路基侧向变形稳定;对于石料来源丰富的地区,抛石挤淤工法具有施工进度快且经济节约的优点,值得推广。     

德商高速公路（河南范县段）路基砂土液化初步评价

德商高速公路（河南范县段）位于豫东北黄河泛流冲积平原，该区地震活动频繁，地基饱水的粉、细砂层较发育。根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的标准，通过标准贯入试验分析了路基在埋深15m内的地基具有发生砂土液化的可能性，计算了液化指数，划分了液化等级，并对路基处理提出了具体的建议。