饱和砂土地震液化研究现状

我国地处环太平洋地震带和喜马拉雅一地中海地震带之间,是一个多地震的国家。震害经验表明,土壤液化是导致工程结构破坏的主要因素之一。本文论述了砂土地震液化的研究现状。     

饱和砂土液化过程探讨

根据饱和砂土地层地震液化现象及饱和砂土动力学试验所观察到的现象,从砂粒-孔隙水两相介质相互作用的角度出发,研究了饱和砂土在振动荷载作用下的液化过程和机制.研究结果表明,饱和砂土受振,砂粒相对滑动并重新排列,孔隙率降低,孔隙水受压产生超静孔隙水压力并不断增大,部分孔隙水挤出渗流,隙水渗流对砂粒产生渗流压力.渗流压力与超静孔隙水压力迭加,形成的上托力等于或大于砂粒水中重力时,砂粒在隙水中处于悬浮状态.此时,饱和砂土宏观上表现为液态.为此,根据下沉砂粒与向上渗流孔隙水之间相对运动过程中的动力作用特征,建立了描述饱和砂土液化过程的模型和液化判据.     

缓倾斜液化场地地铁车站结构变形分析

为了研究缓倾斜液化场地对地基土-地铁车站结构地震反应的影响,探讨缓倾斜液化场地液化过程中地下结构的位移变形,采用有限差分软件FLAC3D建立缓倾斜液化场地地基土-地铁车站结构的数值分析模型,采用本构模型Finn对所建立的模型进行地震液化分析;通过分析地铁车站结构周围场地液化分布特征、位移云图和地面倾角分别为0°、 1°、 2°、 3°的4种工况下地铁车站的位移时程曲线,探讨地面倾角对周围场地、地铁车站结构的影响,分析4种工况下缓倾斜液化场地中地铁车站结构的位移地震响应。结果表明：在4种工况下,车站周围液化严重,液化分布基本呈对称分布,右侧底部液化程度随地面倾角的增大而增大;车站发生不均匀上浮并且发生逆时针偏转,底板左右两侧最大上浮差值达到6.2 mm;随着地面倾角的增大,土体出现流滑现象,当地面倾角为3°时,土体流滑位移达到1.6 m,并且车站结构发生33 mm的侧向位移;车站层间位移角随着地面倾角的增大而增加,当地面倾角为3°时,层间位移角超过规范限值。     

填海工程地震液化分析本研究

用二维非线性有限元动力分析法研究日本阪神地震中神户人工岛地震液化及预建新机场液化可能性,计算结果与人工岛实测资料进行验证,提出海床冲积砂层液化及人工岛基础冲积砂层趋向液化观点,计算结果也表明,相同地震作用下,新机场也发生液化。     

太钢供水改造工程砂土地基地震液化评价

太钢供水改造工程过汾河I级阶地段主要工程地质问题是地基砂土液化。文章根据实际工程勘察，对该工程地基砂土液化进行了评价，对中长线路工程砂土地基液化的评价方法从多方面进行了探讨。并提出了工程地基处理措施。     

基于支持向量机方法的砂土地震液化分析

提出了砂土地震液化分析的一种新方法,即支持向量机方法。该方法根据有限的学习样本,建立了各种影响因素和地震液化之间的一种非线性映射,可以对砂土在地震条件下的液化进行分析。基于已有的砂土地震液化资料,采用支持向量机模型,对国外地震现场实例进行了预测,网络输出结果与实际情况十分吻合。实例研究表明,支持向量机方法用于预测砂土地震液化是有效而可行的。     

饱和砂土地基地震液化深度的试验研究

为探究地下工程场地深层饱和砂土的抗液化强度特征和液化深度,通过动三轴液化试验,选取汉口某轨道交通工程场地埋深超过20 m的饱和砂土为研究对象,分析了深层饱和砂土试样液化特性,获取了试样抗液化强度曲线。分别利用动三轴液化试验和标贯试验击数为指标的液化判别方法,比较分析了深层饱和砂土的地震液化可能性。结果显示本地区饱和砂土地基液化深度在地震烈度Ⅶ度、Ⅷ度时超过20 m。研究成果可为本地区工程实践抗液化处理深度提供参考。     

堤坝砂土地基液化的数值模拟

基于足立－岗循环弹塑性模型和固液两相介质耦合的有效应力反应分析方法,数值模拟分析了模型试验中的堤坝及其砂土地基,揭示了幅值为0.1g和0.2g正弦波动荷载下提坝的动力反应过程,并与振动模型试验的结果进行了比较分析。结果表明,该反应分析方法能够合理求得土体中孔隙水压力,有效应力,加速度变化过程以及堤坝的沉降变形。     

概率一致假想地震及在砂土液化小区划中应用

对文献提出的用点源模型确定假想地震的方法作了进一步的改进和补充，给出了用断层破裂模型确定想地震的方法，并首次尝试运用概率一致的假想地震进行砂土液化的评估，为进行以概率为基础的砂土液化小区划找到了一条捷径。     

砂土地震液化的判别及其防治

针对砂土地震液化这一现象,分析影响砂土液化的因素,介绍了砂土地震液化的判别方式及其处理液化地基的措施,从而提高砂土的抗液化能力,防止或减轻地震时其队建筑物的破坏。     

地基液化的处理措施

砂土地基在地震动荷载作用下会发生液化，使地基丧失承载力，建筑物产生大量不均匀沉降，造成建筑物开裂、倾斜或破坏，国家财产和人民生命遭受损失。通过分析液化的形成条件及本身特性，提出了在设计中全部消除地基波化沉陷，部分消除地基液化沉陷和减轻液化影响的措施。     

制样方法对砂土液化力学性质影响的离散元模拟

基于PFC2D软件对湿捣法和落砂法制备的砂土试样进行不排水循环剪切试验模拟,分析了砂土颗粒在动力加载过程中细观结构的变化规律。结果表明,施加荷载后,试样颗粒长轴方向在压缩侧偏向水平,拉伸侧趋向竖直,而接触法向的趋势则与之相反,二者的各向异性系数均逐渐上升。试样整体配位数随荷载的作用逐渐下降,液化后于0～3范围内波动。湿捣法试样比落砂法试样的各向异性程度更小,液化所需的加载循环数更多,即具有更高的抗液化强度。密实度越高,两种试样的液化强度差别越大。     

论宁夏银川地区的砂土地基及工程抗震措施

就位于我国南北向地震带的宁夏银川地区历史及近代地震引发的宏观震害-砂土地基液化所导致的建筑物倒塌、沉陷、开裂等地基失稳现象,分析在银川地区特定的工程地质条件下,砂土地基液化特点及液化强弱势区分,提出可靠的建筑物场区稳定性评价依据及相应的抗液化措施,为城市抗震减灾服务。     

强震持时对河流堤防液化特性的影响

日本中部地区极有可能经历两种不同持时特征的地震动,即①东南海-东海复合型海沟地震,持续时间大于100 s,最大加速度约2.4 m·s-2;②活断层内陆地震,持续时间小于20 s,最大加速度约6.0 m·s-2.由于该地区的冲积平原下部广泛沉积了饱和松散砂层,因此具有很高的液化可能性.文中基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合固结理论,采用一个经过广泛验证的砂土循环弹塑性本构模型,对这两种具有不同持时特征的强震所导致的河流堤防液化性状进行计算分析,比较了地震动持续时间对河堤液化特性的影响.计算结果显示,地震动持续时间对于堤防的超孔隙水压力、加速度、变形等液化特征有着显著的影响,持续时间较长的强震作用将导致较大的堤防液化变形.     

地震液化诱发地面大位移的计算分析

根据地面大位移产生的特点,采用一些合理的假设,提出一种计算地震液化诱发地面大位移的方法．同时,对影响地面大位移的可能因素进行初步的研究．计算结果表明,该方法在计算地震动期间产生的地面侧移中,能够较真实的反映液化诱发地面大位移的物理机制,揭示地面大位移产生的规律．计算结果与宏观震害现象相吻合．     

珠江三角洲场地震害分析与评判

通过对珠江三角洲地区活动断裂、砂土液化、软土震陷、塌陷地震、滑坡、崩塌和孤立地形和不均匀地基等场地震害分析,预测了珠江三角洲地区未来场地震害的主要形式是砂土液化和软土震陷,同时不可忽视其他震害的影响.利用砂土、软粘土层大量吸收地震能量来防止强震中建筑物的倒塌和破坏将成为场地震害分析的一个新趋势.     

高速客运专线天然黄土地基工后沉降数值模拟

湿陷性黄土是一种十分特殊的土质,俗称大孔土,具有较大的孔隙率和偏低的干密度。在自重压力和土的附加压力共同作用下,受水浸湿时将发生急剧而大量的附加下沉现象。结合郑西客运专线天然黄土地基工后沉降,用分层总和法和平面有限元方法对天然黄土地基工后沉降进行了分析研究,计算了当黄土层厚度为8 m、12 m、15 m,路堤高度为4、6、8 m时,不同天然黄土地基模量下地基的工后沉降量。并于三种工后沉降控制标准进行了分析比较,得出了一些有益的结论,为工程设计和施工提供参考。     

人工岛与多工程影响下的潮流动力响应特征

人工岛常与连岛桥、海岸防护等工程构成复杂的人工岛工程系统,科学评估人工岛与多工程对周围海域潮流动力的影响,对海洋空间资源的开发与利用具有重要的指导意义.以海南三亚新机场工程为对象,建立了工程海域潮流数学模型,采用实测的潮位、流速、流向数据对模型进行了验证,模拟研究了人工岛、离岸潜堤和连岛桥等多工程作用下的潮流场响应特性.结果表明:工程海域的主体潮流特征为往复流,人工岛建设后其周围产生绕流,人工岛东北偏北和西南偏南两侧流速增大,西北偏西和东南偏东两侧形成缓流区,流速显著减小;弧形离岸潜堤修建后,其南北两侧由于绕流作用流速增大,弧内与东西两侧因阻水影响流速减小;连岛桥建设对潮流场的影响相对较小,主要表现为连岛桥背流侧的流速总体减小,而在人工岛与离岸潜堤的部分掩护区域,连岛桥则会导致流速有所增加.总体而言,在人工岛、离岸潜堤和连岛桥的共同作用下,工程海域潮流动力的时空变化将更为复杂,工程对不同位置处水流运动的影响规律存在明显的差异.     

地震作用下沉管地基砂土液化可能性研究

地震时饱和砂土的液化造成了许多建筑物的破坏,规划中的京沪高速铁路南京上元门越江工程穿越Ⅶ度地震区,如果采用隧道方案,由于隧道洞身及洞底主要穿越粉细砂层,在地震作用下极易液化.针对上元门地区的具体情况,分析了地震作用下地基的液化机理,通过理论计算和分析试验数据给出了地震作用下沉管隧道3个典型断面的地基砂土液化深度.指出覆盖层较薄的江中段砂土液化深度将达到隧道底下1.5m处,可能造成隧道地基整体失稳,需进行加固处理,本文结论可为沉管的设计施工提供参考.