饱和砂土的剪切波速与抗液化强度相关性研究

依据扭剪振动原理,开发出剪切波速与振动三轴联合试验装置。进而针对取自20 多个工程场地、埋深在20 m 以内的12种大量原状砂土,分析了同一类土、在同一固结压力作用下,原状与重塑土样抗液化强度与其初始剪切波速之间的相关性。结果表明,当判别液化的应变标准不超过6%时,土的抗液化强度与其初始剪切波速之间存在良好的对应关系。当应变破坏标准超过6%,土的初始剪切波速与抗液化强度之间不具备唯一对应关系。     

土壤液化势的剪切波速判别法

<正> 一、前言剪切波速V_s在我国地震工程和岩土工程中的应用日益普遍,如判别砂性土的液化势等,但这种方法在国际上尚未得到统一的认识。某些学者认为,不可直接用V_s预测砂土的液化势,而只能用间接的方法进行.其根据是,在试验室内得不到单一的地震应力比与剪切波速的关系,这种关系与砂土的类型有关。笔者对这些试验结果曾进行了仔细研究,指出这些试验存在的问题和得不到合理结果的原因,同时提出了合理的试验方法,得到了地震应力比与V_s之间的单一定量关系,从而验证了用V_s预测砂性土液化势的物理基础.     

砂土地震液化的不确定性判别法综述

通过对不同自由场地液化势估计的方法和公式进行总结和比较,发现剪切波速比其它波的波速更能反映地基岩土层的工作性能,剪切波速法近年来也逐渐受到人们的重视,这是因为基测定简便易行,且和场地分类可以共用,同时它既不影响钻孔周围土的性态,又较少操作条件和方法的影响,判别精度同基它经验方法也同阶,是人很好的经验判别公式。     

相同剪切波速的原状与重塑饱和松散粉土的抗液化强度

采用剪切波速与振动三轴联合试验装置,研究了具有松散结构的原状和重塑饱和粉土抗液化强度之间的相关性。结果表明,具有松散结构的原状与重塑饱和土样的振动应变随振动次数的变化趋势是一致的。如果把重塑饱和土样的初始剪切波速恢复到原状饱和土样的初始剪切波速,重塑土样的抗液化强度也被恢复到原状土样的抗液化强度。此时,原状与重塑土样的抗液化强度与抗液化强度曲线之间的相关系数大于0.89,而且这种良好的相关性与确定破坏振次的液化判别标准无关。这里的研究结果支持饱和松散试验土样的初始剪切波速可以作为控制其抗液化强度的一个关键参数。     

一种判别饱和砂土液化势的新方法

本文通过标定罐内的静力触探试验的循环应变三轴试验资料的对比，讨论了用静力触探评价饱和砂土液化势的剪应变方法，提出了判断砂土液化势的场地剪应变和修正贯入阻力之间的相关关系，并同国内外有关资料进行了对比，供工程应用参考。     

砂砾土液化的剪切波速判别方法

 剪切波速也正逐步成为土层液化判别的基本指标之一,但采用现场波速资料得到的砂砾土液化判别方法尚较少见。针对2008年汶川8.0级地震显著的砂砾土液化现象,获取45个场地剪切波速结构,以此提出基于剪切波速的砂砾土液化判别方法;构建相应模型和计算公式,并分析现有2种典型砂土液化剪切波速判别方法对砂砾土的适用性。提出的砂砾土液化剪切波速判别方法由初判和复判组成,初判包括地质年代、埋藏条件和含砾量3个条件;复判模型则由地震烈度、剪切波速基准值、地下水位、砂砾土埋深和和含砾量等5个参数构成,并分别采用归一化方法和优化方法推导出剪切波速基准值以及地下水位和砂砾土埋深的影响系数。砂砾土与砂土属不同土类,相同波速值下二者密实程度不同,现有砂土液化剪切波速判别方法对砂砾土不适用,给出的判别结果明显偏于危险。获取的砂砾土液化资料扩充现有液化数据库内容,提出的砂砾土液化剪切波速判别方法简单明了,回判成功率高,可为工程应用及规范修订提供参考。     

利用剪切波速进行地震液化判别浅析

当前场地液化判别主要采用标准贯入试验进行,但该方法的成果可靠性相对较差,结合北京地铁新机场线某工点勘察成果,对该地区地基土剪切波速与地震液化的关系进行了简要的分析与判别。结果证明剪切波速可用于该地区地震液化判别。     

剪切波速在评估地基饱和砂层地震液化可能性中的应用

对利用“门槛剪切波速”作为初判手段的起源 ,及用现场剪切波速校正室内试验“初始液化”动剪应力幅比的功能 ,进行了论述。对是否有“临界剪切波速”和“临界动剪应变幅”等问题 ,进行了讨论。最后提出了笔者的看法。     

适于不同深度土层液化的剪切波速判别公式

剪切波速测试是工程上常用的现场技术,正逐步成为液化判别方法的基本指标之一。利用早期的Andrus数据库对中国《岩土工程勘察规范》方法和Andrus方法进行检验,发现了二者存在的问题。提出了双曲线形式的剪切波速判别模型和公式。采用新的Kayen数据库对三者进行了对比检验,并讨论了提高判别精度的可能性和方式。结果表明:中国现行的《岩土工程勘察规范》中剪切波速判别液化方法,无论对浅层还是深层土,判别结果均严重保守,甚至会把十分密实的砂土判成液化,十分不合理;国际上应用广泛的Andrus方法对浅层土判别结果过于保守,对深层土判别成功率可以接受,但其临界剪切波速曲线在深处存在回弯的不合理现象;所提出的双曲线液化判别模型和公式,能够深浅兼顾,无论对浅层还是深层土都能给出较好的判别结果,克服了中国规范方法和Andrus方法的弊端,且形式简单便于工程应用;采用剪切波速进行液化判别时,应采取多次测试,以降低数据离散性,提高判别的准确性。     

动态三轴试验确定砂土抗液化强度

结合压电陶瓷弯曲元动测技术 ,对杭州砂进行控制剪切波速的动三轴试验 ,验证了砂土抗液化强度与弹性剪切模量间的相关性。试验结果表明 ,土体抗液化强度与其剪切模量的平方成线性关系 ,这使得结合剪切波速测试的动三轴试验研究土体液化更为简单、有效。根据研究实例 ,提出了进行液化判别的一般步骤 ,与常规方法比较后说明该方法的合理性和优越性     

取样扰动引起土层剪切波速变化的试验研究

对3个工程场地土层的原位剪切波速和相同场地原状土样的室内剪切波速进行了比较试验，研究结果表明，随土性的不同，剪切波速的变化程度也不同。对于粘性土，两者测试结果一般相差在11％以内，个别相差达到13％左右：对于砂性土，室内测试结果一般偏小，相差在14％以内，最大相差达到20％。这些结果为依据室内剪切波速测试资料比较客观地评价原位土层剪切波速提供了客观依据，同时，也为评价取样过程对土样的扰动程度提供了一个定量的参考指标。     

尾矿坝液化判别简化方法研究

在现有尾矿坝液化判别研究成果的基础上,提出利用尾矿坝在不同深度和不同沉积滩距离处的放大系数和折减系数来计算动剪应力的方法。该方法可以考虑尾矿坝坝体的刚度和距离对液化特性的影响。结合大量的现场标贯试验和室内动三轴试验,研究细粒含量对尾矿材料液化特性的影响,并提出细粒含量对尾矿材料液化特性影响的修正公式。通过考虑上覆有效应力、钻孔直径、钻杆长度、落锤条件以及细粒含量等影响因素,对尾矿材料的抗液化强度进行修正。结合抗液化安全系数的概念,比较动剪应力和抗液化强度,判别尾矿材料的液化程度。使用Visual Fortran语言,编制与提出的尾矿坝液化判别方法相应的液化判别程序,便于该方法在尾矿坝液化判别方面的推广和应用。     

两种土样剪切波速测试方法的对比试验研究

扭剪波传感器是一种刚刚兴起的土样剪切波速测试装置。将扭剪波测试方法与弯曲单元测试方法通过试验进行了对比，对比结果表明：无论对于粘性土还是砂性土，弯曲单元方法测试结果比扭剪型剪切波速传感器测试结果偏低20％左右。然后用理论剪切波速已知的有机玻璃棒对扭剪型剪切波速传感器的测试结果进行了验证，发现该方法测试结果与理论值相差仅1．2％。这表明用扭剪波测试土样的剪切波速是一种更加可靠的方法。     

地基剪切波速与抗剪强度的关系研究

地基土特性与其剪切波速密切相关。根据软粘土的非线性本构模型、莫尔-库仑强度准则及土动力学原理,建立了软粘土地基的抗剪强度与剪切波速的关系式。工程实例表明,该公式能有效地估算地基的抗剪强度,满足工程实际应用的要求。     

剪切波速预测黄土场地震陷量的方法*

 根据黄土动力学试验及原位波速测试资料,给出了兰州地区黄土剪切波速和震陷性的统计关系,提出了利用土层剪切波速预测黄土场地上震陷量的方法,并对黄土场地在不同地震强度下的震陷量和永登地震黄土震陷进行了实例计算,结果表明,经含水量归一化处理后黄土的震陷量与其剪切波速及试验动应力之间的关系极为密切,可用于黄土场地上的震陷预测计算。     

潮间带原位剪切波速特性探讨及应用分析

探讨适用于近海及潮间带场区的剪切波速原位测试方法,针对黄海小洋口潮间带,进行剪切波速的原位测试,分析剪切波速的变化规律及其与土体参数的统计关系,并建立复合关系进行剪切波速预测分析,同时基于剪切波速测试成果进行应用分析。研究结果如下：通过经适性对比,近海及潮间带剪切波速测试采用单孔悬挂式方法较为适宜;剪切波速与测点深度呈相关性较好幂函数关系,按土层的统计关系分析,幂函数及其误差包络线基本反映了规律性;与土体物理力学参数的统计关系呈相关性较好幂函数或线性关系;基于测试资料,建立剪切波速 、孔隙比e、密度 及有效自重应力 的复合关系,通过计算对比分析,按此方法可以取得良好的剪切波速预测结果,亦可进行相关指标的预测分析;通过原位测试资料,进行场地土类划分对比、动参数规律性分析及地震液化判定分析,可为工程勘测、设计人员提供参考。     

测定各向异性砂土抗剪强度特性的新型直剪装置及初步应用

各向异性颗粒材料的变形和强度与相对于沉积方向的剪切方向或大主应力作用方向相关。为研究各向异性颗粒材料任意剪切面的抗剪强度特性,研制一套可实现剪切面与沉积面的夹角 在0°～180°全定义域区间任意变化的直剪试验装置。所研制的直剪盒的特点是各侧壁均独立可拆卸,因此在制样过程中可根据不同的需要进行组装,使该直剪试验盒的某些侧面和顶面打开。在验证该直剪试验装置有效性的基础上,对福建标准砂进行 在0°～180°范围内、间隔为15°的系列直剪试验。试验结果表明： 在0°～90°区间的某个面相对应有最小峰值内摩擦角,此后峰值内摩擦角随 的增加而增加;但具有最大峰值内摩擦角的面不是与沉积面垂直即 = 90°的面,而是 ＞90°(?≈105°)的某个面。材料各向异性程度不同,相对应最大和最小峰值内摩擦角的 亦不同。     

用声波法评价地层可钻性各向异性的实验研究

地层可钻性各向异性的评价对井眼轨迹控制具有重要意义。通过室内实验分别测定了岩芯垂直于和平行于地层层面方向的可钻性及声波速度，得到了岩石可钻性各向异性指数和波速各向异性系数，并对结果进行了讨论。用数理统计方法研究分析了牙轮钻头岩石可钻性各向异性指数、牙轮钻头垂直于和平行于地层层面方向岩石可钻性差值和PDC钻头岩石可钻性各向异性指数与纵波波速各向异性系数的相关关系，建立了用纵波波速各向异性系数评价地层可钻性各向异性的模型。利用所建立的模型，采用地震资料或测井资料可以方便地对地层可钻性各向异性进行评价。对河南油田AN2004井进行评价，其结果表明，用该方法评价出的地层可钻性各向异性能正确反映被评价地层的特性。