地震作用下粉土抗液化强度试验分析

由于粉土的土质特性、液化特性与砂土有着明显的差异,早期对液化现象的研究,偏重于讨论纯砂在液化触发时的抗力和残余强度的评估上,而对于饱和粉土在地震作用下的动力特性的研究还不够完善,研究成果相对较少。根据徐州市棠张镇某高速铁路路基粉土的动三轴实验结果,分析了细粒含量对粉土抗液化强度的影响。     

动单剪分析饱和粉土的液化性

利用Shear Trac-II-DSS动单剪测试系统,研究了邯郸地区饱和粉土的液化性。结合Seed简化理论中等效的原则,将地震剪应力时程等效成周期剪应力和周期次数,得到了地震剪应力与抗液化剪应力关系曲线;初步确定了该地区粉土液化深度为2m左右,初始液化区域为2～6m;当埋深较浅时,抗液化强度比等效地震剪应力要大;随着埋深增加抗液化强度和等效地震剪应力均增大,且抗液化强度增加的幅度比等效地震剪应力增幅要小;当达到一定深度时,抗液化强度等于等效地震剪应力,出现初始液化现象;随着埋深进一步增加,抗液化强度增加的幅度比等效地震剪应力增幅要大,最终导致粉土不液化。该结论可为今后的工程设计提供参考。     

浅议饱和砂(粉)土的液化判别方法

砂(粉)土液化是地震中经常发生的主要震害之一,砂(粉)土液化受到多种因素的影响,关于液化的判别方法,国内外有很多种,每种方法都有一定的适用范围。通过实际工程中的标准贯入试验、静力触探试验、剪切波速试验综合进行液化判别,以准确判断砂(粉)土是否液化。     

前期动载对低塑性粉土静态和动态强度的影响

 低塑性粉土广泛存在于世界范围内,在地震中容易产生液化现象,然而一些基础设施破坏不仅见于地震中也发生在地震后,这就决定了研究低塑性粉土震后行为的必要性。以美国中部密西西比河沿岸低塑性粉土为试验材料,研究动载对低塑性粉土静态和动态强度的影响。在动三轴仪上对试样施加动载引起超孔隙水压力,排水重固结后,分别对2组震动后试样进行静态和动态三轴强度试验。试验结果表明,当液化水平小于0.70时,前期动载对粉土的不排水剪切强度影响不大;相反地,只有当液化水平大于0.70,密西西比河沿岸粉土的震后重固结体积应变和不排水剪切强度才伴随着液化水平的提高显著增加,但相对于砂土而言,重固结体积应变在较低的液化水平时即有明显增加。与前期动载对不排水剪切强度的影响不同,当动载所引起的液化水平为0.35或轴向应变为0.2%时,抗液化强度达到最大值,若液化水平大于0.35,抗液化强度伴随液化水平提高而降低。如果前期荷载引起较大的压应变,在重固结后第二次动载循环中,轴向压力相比轴向拉力引起较小的超孔隙水压力。     

强夯技术在液化地层处理中的应用

液化是一种特殊的不良地质现象，饱和砂土和饱和粉土在地震的诱导下，会发生喷砂、冒水、滑塌、沉陷、隆起等现象，严重影响地基的稳定性。强夯法是处理液化地层的一种方法，本文针对工程实例重点阐述强夯法在处理同样液化地层是其它处理方法所不能比拟的，具有施工简单快捷，适应范围广，节省材料，降低投资，工期短等优点。     

珊瑚土工程场地地震液化特征解析

通过剖析近期大地震珊瑚土液化震害调查资料,对比陆相土液化研究成果,取得珊瑚土工程场地液化特征的一些基本认识,并指出珊瑚土液化研究的关键问题。分析表明:珊瑚土工程场地在遭遇强地震作用时会出现与陆相砂土、砾性土场地一样的液化及破坏现象,且会成为人造岛(礁)地震破坏的主因;地表峰值加速度0.10g(地震烈度七度)为目前触发珊瑚土层液化的最小地震强度,液化可发生在珊瑚土吹填层或泻湖沉积物中;实际工程场地中的珊瑚土层为由砾到粉土的宽级配无黏性土组成,并非砂土,发现的已液化珊瑚土与已液化陆相砾性土的颗粒级配类似;高剪切波速珊瑚土层会发生液化,触发渗透性较好的珊瑚土层液化需要特殊埋藏条件,现有砂土液化判别方法不适于珊瑚土工程场地;我国南海地区岛礁工程存在遭遇强地震客观风险,且其珊瑚吹填土级配与历史地震液化珊瑚土和砾性土级配接近;珊瑚土场地液化风险研究的关键是珊瑚土液化性态的实验室复现、现场珊瑚土层密实程度界定技术和液化判别技术。     

粉土的液化特性研究

粉土液化是当前土木工程抗震研究领域的热门课题之一。研究表明,地震条件、埋藏条件、水体条件是粉土液化的产生重要影响因素;动力反应分析法、经验分析法、统计分析法是粉土液化判别的重要方法。并基于对粉土液化形成条件的分析,提出粉土液化的防治措施。     

谈蚌埠地区饱和粉土液化判别方法

简述了饱和砂土和饱和粉土在地震中液化所引起的危害性,以及饱和砂土和饱和粉土的液化机理及其液化判别的方法,并通过工程实例分析蚌埠地区饱和粉土液化的判别方法,为了提高液化判别精度,进一步详细地分析了影响其液化的因素,为合理的抗液化设计提供帮助。     

黄河三角洲饱和粉土层地震液化判别方法 及液化特征研究

 黄河三角洲地区存在大量的粉土层，在地震作用下可能出现液化破坏。根据不同的沉积历史选取4个典型研究区，通过现场标准贯入试验、静力触探试验和剪切波速测试等原位技术对黄河三角洲地区饱和粉土层的地震液化判别方法及其液化特征进行分析。结果表明，综合采用静力触探和标准贯入试验进行液化判别的方法结果较好；在黄河三角洲地区，地震液化破坏主要发生在埋深1～5 m的黏粒含量为10%～15%的饱和粉土层中，建议该地区粉土层的地震液化初判条件中考虑土层埋深的影响，同时对是否发生液化的临界黏粒含量百分率做适当调整。     

粉土地震液化动力反应的数值分析

文章基于动三轴实验结果得出的粉土液化孔压增长模型,采用有限元分析程序,在输入两组地震波情况下,对粉土的液化进行了地震动动力反应分析。分析结果表明,地震动作用时,埋深浅的粉土抵抗液化的能力比埋深大的土弱,土体液化后能对地震动产生一定的滤波和放大作用,不同深度土层的加速度时程曲线幅值由下向上逐渐增大,剪应力时程曲线则具有相反的规律。在只输入水平向地震加速度的情况下,也输出了一定的垂向加速度,且垂向加速度在土层中也是由下向上逐渐增大。     

液化土层中单桩地震动力响应分析

地震作用时,地基土液化前后的本构模型是不同的,考虑桩土共同作用的非线性关系,利用FLAC3 D有限差分软件研究液化土层中地震荷载的大小、持续时间对单桩动力响应的影响。结果表明:地震的持续时间和强度均对砂土层的反应情况有较大影响,在持续时间相同、强度不同的地震作用下,地震强度越大,砂土层液化的范围也越大;在持续时间不同、强度相同的地震作用下,地震持续时间越长,土层发生液化的可能性越大;由于桩土动力相互作用,砂土层的液化对桩身的侧向位移影响很大,不仅影响侧向位移的大小,还影响侧移的方向。     

汶川8.0级地震液化特征初步研究

 针对目前对汶川8.0级地震液化认识尚少的现状,通过较详尽的现场调查以及相关水文、地质资料分析和现场勘察,讨论本次地震的液化分布及特征问题。研究结果表明,本次地震液化范围广,涉及长约500 km、宽约200 km的区域,但分布很不均匀。液化集中在长约160 km、宽约60 km的长方形区域并呈6个条带分布,在VIII度区内最为集中,与各地区的区域水文地质和工程地质条件呈良好的对应关系。通过调查和分析,发现本次地震液化具有与以往不同的3个突出特征：(1) VI度区内出现显著液化及其震害现象,实地发现10处液化点,分布在5个不同地区,其中有2处液化直接导致了房屋的破坏;(2) 深层土液化,4个不同地区的村庄均出现了液化喷水高度达10 m以上,专门的勘察确认了此次地震20 m处液化的真实性;(3) 砂砾层液化,专门的勘察验证这一现象,并且通过液化喷砂量和喷水时间以及工程地质资料的综合分析,推断此次地震中砂砾层液化应占很大比重。     

基于性态的液化危险性估计

利用地震事件出现概率及给定地震事件的液化条件概率可估计液化的危险性。液化条件概率由binary-logistic模型对液化和未液化历史情况的基本数据进行回归分析确定;给定地震事件出现概率来自常规的地震动危险性的概率分析。基于性态地震工程理念,将液化安全系数和标准贯入锤击数(SPT)分别作为工程需求参数,计算特定场址液化概率。计算结果可用液化安全系数或液化需求锤击数的危险曲线来表示。基于性态的液化危险性估计途径可能比常规的方法更合理和一致地预测不同地震区场址出现液化的可能性。应用上述方法对北京地区不同地段各种设定土层情况进行液化危险性分析,分别得到了液化危险曲线。为便于工程应用,根据上述分析得到的大量样本及液化标准贯入锤击数基准值概念和土层埋深水位影响系数,提出了北京地区液化危险性评估的简化方法。相信其他地震区采用类同的方法也会得到适合该地区的液化危险性分析结果。     

Investigations on Soil Liquefaction During the Chi-Chi Earthquake

The reconnaissance results and a preliminary analysis of soil liquefactions, which occurred during the Chi-Chi earthquake are presented. The study focuses on: (1) the characteristics of ground motion; (2) major liquefaction locations and characteristics of the soil at these locations; (3) liquefaction phenomena and damage; (4) damage to buildings and restoration of this damage; and (5) liquefaction analysis by using various empirical SPT-7V methods commonly used in Taiwan. These results should provide extensive documentation of liquefaction that was observed during the Chi-Chi earthquake.     

Liquefaction analysis of Izumio sands under variation of ground motions during strong earthquake in Osaka,Japan

This paper presents a study of liquefaction analysis at sand layers of the Izumio site, under ground motion variation during a strong earthquake in Osaka, Japan. Site investigation using standard penetration test and shear wave velocity measurement is conducted. Finite element liquefaction site response analysis integrated with a strain space multiple mechanism model is conducted. Ground motions variation is considered based on the seismic record at surrounding seismic stations. Attenuation analysis is conducted to determine the scaling factor for ground motions. Several results, such as acceleration profiles and cyclic behaviours are presented. The empirical analysis is also conducted to verify the results of the numerical analysis. The results explained that cyclic behaviours of sandy layers in the Izumio site show the liquefaction tendency. The results also showed that sandy layers are indicated as critical layers during the strong earthquake due to the excess pore water pressure reaching the liquefaction threshold. The results of the empirical analysis also present liquefaction indication at sand layers under the variation of ground motion, since the factor of safety against liquefaction is less than 1. The results are generally well-agree with liquefaction evidence and prediction presented in the previous study. The results could bring practical importance in understanding liquefaction potential in the study area.     

土动力学与土工抗震研究进展综述

综述当前国内外土动力学与土工抗震方面的研究进展,包括土体动力特性与本构关系、土工地震反应分析、土体动力测试、土体振动液化、土体地震永久变形、交通荷载作用下土体动力特性和土工抗震措施等内容。对各种方法的优缺点进行比较和评述。进一步阐述今后的研究方向。     

饱和黄土地基的液化数值分析

通过将黄土的孔压增长模型用于碎石桩黄土地基的地震液化有限元数值分析 ,表明地震过程中黄土的孔隙水压力增长很快 ,震后消散缓慢 ,并伴随有大的沉降量。碎石桩的抗液化 (排水 )效果明显 ,但范围有限     

带缝钢筋砼高剪力墙抗震性能分析和设计(Ⅰ)——缝槽间连梁性能分析

本文为关于一种新型带竖缝剪力墙性能分析的第一部分.这一部分着重介绍了新提出的带缝剪力墙的抗震设计概念,并对该结构的关键部位——缝槽间连梁作了非线性力学分析,文中分析方法得到了试验数据的论证.分析结果可为正确的连梁设计提供理论依据,并为整体结构的分析提供可靠的连梁非线性力学模型,从而为分析带缝剪力墙的整体性能打下基础.     

评价土体液化势的能量法

本文简要地分析了判断土体液化势的标准,即极限平衡条件和液化条件。并指出它们是不同性质的两个界限,就液化而言应以后者为宜。鉴于目前判断土体液化势的应力分析法存在着某些缺点,故提出了能量分析法。同时为简便起见给出了能量分析的简便法。最后,根据能量分析的简便法确定了1964年6月16日日本新泻（Niigata）地震时,产生液化的重灾区与无液化轻灾区的分界线。显然所得的结果与岸田（Kishida） 、贝国（Koizumi）现场调查的分界线以及西特（Seed）简便法分析的结果相当吻合。     

Zoning for Liquefaction and Damage to Port and Harbor Facilities and Others During the 2005 Fukuoka-Ken Seiho-Oki Earthquake

On March 20, 2005, an earthquake of magnitude 7.0, which was named as the 2005 Fukuoka-ken Seiho-oki Earthquake, occurred in the northwest part of Fukuoka City. During the earthquake, liquefaction occurred mainly in the reclaimed lands of the Hakata Bay area, resulting in structural damage. In this paper, the distribution of the sites where liquefaction occurred and the characteristics of the gradation of sand boils collected at the sites were clarified. Further, the occurrence of liquefaction in the reclaimed land was discussed with reference to some instances, and structural damages, mainly to port and harbor facilities, and a flow failure of sloping ground due to liquefaction were summarized. Furthermore, liquefaction analysis was performed using a program for one-dimensional seismic response analysis and several soil profiles of the reclaimed land and alluvial ground in order to investigate the relationship between the occurrence of liquefaction and the distribution of acceleration; this was estimated from the analyses and the mechanical and physical properties of the soils.