中欧抗震规范关于地基土砂土液化的判别研究

地震时地基土产生液化将会使地基土的强度或刚度降低,从而导致地面建筑物的破坏。本文根据国家规范《建筑抗震设计规范》(2016年版)和《铁路工程抗震设计规范》(2009年版)及欧洲规范《结构抗震设计》(BS EN1998-5:2004)为基础对各规范中关于地基土砂土液化判别方法进行研究,并结合"一带一路"上具体工程实例进行分析。结果表明,中欧规范中关于地基土砂土液化的判别都考虑了地下水埋深、砂土埋深及标准贯入锤击数的影响,但欧标多考虑了上覆土层有效应力的影响。通过对国标与欧标关于地基土砂土液化的研究,为今后欧洲市场类似项目的开展提供借鉴。     

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。     

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。     

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。     

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。     

孔隙水压力在地震液化过程中的变化及影响

通过对地震液化的理论分析，系统阐述了孔隙水压力的形成原因和发展变化；通过分析孔隙水压力发展的影响因素。进一步认识饱和砂土液化的性状．这对研究饱和砂土地震液化的工程治理措施有一定的指导意义．     

沈阳——大连客运专线的路基设计

对沈阳至大连段客运专线的路基设计中所涉及的一些主要问题,如:砂土地震液化、浸水路堤的防护、松软土和软土路基的工后沉降、膨胀土路基、岩溶路基及季节性冻胀等进行了探讨,并提出了相应的处理措施.     

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。     

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。     

多桩型复合地基在液化土层中的应用和承载力性能分析

针对新建太原枢纽(北六堡)物流中心综合楼建设项目中,采用碎石桩和预应力混凝土管桩多桩型复合地基处理中等粉砂土液化土层效果,分析单一桩型复合地基的承载力与多桩型复合地基承载力变化,对现场承载力试验检测结果进行分析及研究,为地震高烈度地区的液化土层进行抗液化处理提供运用经验,提高地基承载能力。     

京沪高速铁路饱和松软土地基抗震加固关键技术探讨

研究目的:为配合京沪高速铁路的建设,解决在饱和松软土地基上修筑高速铁路的难题,铁道部批准开展《高速铁路液化土地基加固技术的试验研究》项目,目的是选取合理有效的饱和松软土地基、路基加固措施,控制路基地基的稳定性和沉降变形。研究结果:碎石桩和CFG桩桩网结构地基均明显减小了因地基液化引起的响应加速度放大作用,均能够有效地减小地基路基在地震条件下的沉降及不均匀沉降,提高地基路基的整体抗震性能。     

局部液化区对地铁区间地震响应影响分析

为了研究局部液化区对邻近区间结构地震动力响应的影响,通过数值仿真模拟,分析区间隧道顶部存在局部液化区时区间隧道的动力响应规律,并针对设计过程中采用的增大管片配筋和增强纵向连接螺栓的抗液化措施进行探讨。经分析,局部液化区对邻近的隧道结构有较大影响,靠近液化区一侧隧道结构内力在地震液化工况下相比非地震液化工况时有显著增加;局部液化区对邻近隧道内力的影响范围沿隧道轴向约为3D(D为局部液化区的等效直径);隧道下穿局部液化区时,地震时隧道结构会发生上浮,但局部液化区对隧道结构位移影响不大;增大管片配筋和增强纵向连接螺栓刚度可以有效地控制管片内力,防止因内力过大引起的管片破坏。     

广深港高速铁路狮子洋隧道减振无砟轨道对周边软土地层影响分析

为防止高速列车振动引起广深港高铁狮子洋大断面盾构水底隧道软土地层液化风险,轨道结构采用减振板式无砟轨道。为考察减振措施效果,分别建立列车-轨道模型、隧道-地层有限元模型,分析列车荷载作用下隧道结构及周围土层动力响应及分布规律,对比分析减振和非减振两种工况下地层动剪应力和加速度,结果表明,采取减振措施可有效降低软土地层液化风险,提高安全储备,达到了预期的目标。研究成果对隧道穿越软土地层设计具有指导意义。     

软土-铰接桩体系隔震性能的振动台试验研究

设计并实现了软土-铰接桩体系隔震性能的振动台试验,通过试验研究了这种新型隔震体系对上部结构动力反应的影响。本试验采用块状海绵作为模型土,并采用两端铰接的新型群桩基础,以模拟剪切模量较小的软土地基。此外,采用振型分解法的计算机程序对试验模型进行了计算。研究结果表明,软土地基情况下结构的自振周期远大于刚性地基上结构的自振周期,软土地基情况下的结构阻尼远大于刚性地基情况下的结构阻尼,结构的地震反应有所减小,加速度反应减幅达到40%以上。这说明这种新型的软土地基起到了隔震减震的作用。所提出的软土-铰接桩体系,是地基-基础-上部结构动力相互作用的发展与应用。     

可液化地层叠落盾构隧道抗震分析及对策

饱和砂土地层的盾构隧道可能因液化影响产生变形及内力变化引起隧道破坏,地层液化对叠落隧道的影响可能因结构间的相互影响而加剧.基于工程实例,采用有限元分析软件Midas GTS建立三维模型,对可液化地层叠落隧道进行水平和竖向抗震动力时程分析,分析了液化地层在隧道不同位置以及不均匀分布情况对隧道的不同影响,对液化与非液化情况的隧道结构内力及变形进行对比,研究了地层加固对液化地层的处理效果.液化情况下隧道内力及变形均有一定程度的增加,其中液化地层处于隧道底部、液化地层分布不均匀对隧道影响程度较大,竖向地震作用主要影响隧道的竖向变形.综合考虑多种加固方案,中等液化程度时盾构隧道采用径向注浆加固地层有较好的效果.     

泥炭质软土地区盾构隧道抗震性能研究

文章采用ANSYS有限元分析软件,对土体与衬砌管片组成的耦合系统进行盾构隧道抗震三维有限元分析,其中考虑了土层的内摩擦角、内粘聚力。对不利于抗震的泥炭质土层采用多线性随动强化处理,使计算结果更加真实可靠。管片采用实体梁单元模拟,地震波选取汶川地震的地震动曲线。计算结果包括隧道周围土体的时程位移曲线、管片的轴力、剪力、弯矩等。最后从地震对盾构隧道的影响,对隧道抗震性能进行了初步评估,其结论可供昆明地区盾构隧道抗震设计参考。     

无碴轨道桩板结构路基在地震荷载下的动力响应分析

结合遂渝线无碴轨道桩板结构路基,采用天津(1976年)地震波,基于弹塑性本构关系,建立桩、板和土体的三维实体模型,利用有限元软件ANSYS,对桩板结构路基在地震荷载下的动位移、加速度及竖向应力的动力响应进行数值模拟。分析计算结果可知,在地震荷载下桩板结构路基不同位置处的动位移、加速度响应基本一致,滞后现象不明显;桩底持力层的动位移、加速度幅值略小于其他位置。相对于输入的地震加速度,桩板结构路基响应的加速度幅值被放大,而对应的时刻都滞后于输入的加速度最大值的时刻。在桩截面处的承载板受力不利,所以在桩截面处的板截面需加固处理以满足抗震设计要求。桩的存在对周围土体的动力响应有一定的影响,但总体来说,影响程度很有限。     

干振碎石桩处理高速铁路震动液化地基施工技术

结合秦沈客运专线工程实际进行了干振碎石桩处理震动液化地基技术研究。分析了干振碎石桩复合地基抗液化机理,探讨了干振碎石桩施工工艺及质量控制方法,通过对桩身、桩间土及复合地基的检测,验证了干振碎石桩处理震动液化地基的可行性。     

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。