地震液化饱和砂土层内部超静孔压理论分析

本文利用土力学、土动力学及地下水动力学中的有关原理 ,对砂土液化发生机制进行分析 ,提出了液化临界超静孔隙水压力随地震持续时间及埋深等内外因素变化的关系 ,并利用该理论对唐山地区液化的特征进行了分析研究 ,并且与实际资料作了比较。     

砂土地基液化与液化后结果的研究

通过对近30年来国内外有关砂土液化方面主要科研成果的回顾,对自由场地砂土液化产生的原因,影响因素,主要判别方法和对已有建筑物地基液化研究以及对液化后结果现状的综述,得出液化研究目前还停留在以野外调查为主,室内理论性研究及有限元,三维模型的研究还较少,有待于我们及早进行研究解决。     

液化场地浅埋钢筋混凝土结构物变形及 动土压力分析

 基于多重剪切机构塑性模型和液化前缘面的有效应力分析方法,分析不同地震强度下液化场地中浅埋大断面矩形钢筋混凝土结构物变形与地震动土压力分布特征,进而探索0.85 g输入地震波条件下结构物与液化土间的相对位移差、结构物侧壁和顶底板土体的动土压力、剪切应力、有效应力和超孔隙水压力的变化规律。研究得出结构物的最大变形、弯矩和曲率值随着地震强度的加大而增大,结构物最先发生屈服变形部位位于拐角处,并逐步向周围扩展;场地发生液化模型中的结构物–液化土相互作用系数数值小于场地未发生液化模型,结构物与土体间的相对位移差值随着场地液化而剧增到一定值;作用于结构物侧壁的动土压力最大值和震后值随地震强度加大而增加,但不是简单的线性增长;结构物侧壁动土压力随着振动持续而增长,而作用于顶底板土层的剪切应力和侧壁有效应力随着土体液化而剧减。研究结论可为液化场地浅埋结构物的抗震设计提供可靠的依据和参考。     

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     

动力排水固结法处理软土地基孔压和变形问题研究

通过动力排水固结法处理饱和软粘土地基现场试验测试数据。寻求动荷载作用下饱和软粘土的孔压和变形的发展规律。发现同一深度土体超静孔隙水压力的消散与变形具有一致性关系。对动力排水固结法加固淤泥类软土地基的作用机理研究和工程实践具有指导意义。     

土力学中的孔压系数

清华大学编的土力学[3]在讲了有效应力原理之后,又结合有效应力原理讲解了三个问题。文献[1]指出:“第三个问题将另文讨论,本文只讨论前二个问题。李广信老师在文献[2]中说:‘孔隙水压力的分类和界定是困惑笔者多年的问题,陈津民先生宣称他要对孔隙水压力另文讨论’,可翘首企盼     

基于FLAC3D的地基土地震作用下孔压的变化分析

利用FLAC3D有限差分软件对地基土在地震作用下孔隙水压力的变化进行了流固耦合分析,探讨了地基土在地震作用下孔压的变化规律,结果表明地基孔隙水压力的分布与地震激励、场地土的土质、组成和埋藏条件等因素都有密切关系,对进一步加深液化地基震害的理解具有重要的意义。     

地铁隧道地基土孔隙水压力变化及液化性研究

<正> 目前,我国轨道交通中列车的最高设计运行速度一般定为80km/h,旅行速度为40km/h左右,区间运行速度为60km/h,在该速度的运行范围内,相应的主噪声源为轮轨噪声,主振源为车辆对轨道的动力作用和轨道的随机不平顺,因此为减少列车运行时的振动     

挤密碎石桩复合地基抗液化效果检验

本文给出了碎石桩处理可液化地基土孔隙水压力比计算公式,并结合工程实际,在考虑径向排水及垂向排水条件下,对孔隙水压力比进行了计算。结果表明,经碎石桩处理后,可液化地基土完全消除液化,同时对碎石桩处理地基土效果与施工参数之间关系进行了分析计算,计算结果对设计施工具有指导作用。     

地基液化失效和隔震的临界孔隙水压力研究

通过对室内试验和各种宏观液化现象中的超孔隙水压力分析发现，孔压比0．6是很有意义的临界值，当孔压比超过0．6以后饱和砂土层就将产生地基失效和隔震作用，并非一定要满足孔压比等于1．0才会产生宏观液化现象。     

基于能量法的尾矿土动孔压模型研究

通过应力控制式动三轴不排水循环剪切试验,对饱和尾矿土在循环应力比、轴–径向固结应力比等因素下孔隙水压力与累积能量耗散关系进行研究。研究结果表明孔隙水压力增长与塑性应变累积能量耗散和土体黏滞累积能量耗散密切相关。当循环应力比cR介于0.205~0.238、轴–径向固结应力比cK介于1.0~1.3时,孔隙水压力–能量之间存在临界状态。通过非线性回归分析初步建立了循环应力比和轴–径向固结应力比条件下饱和尾矿土的孔隙水压力能量模型,从变化机理上阐述孔隙水压力的变化规律并消除了周次的不确定性对于孔隙水压力模型的影响,对预测循环荷载作用下饱和土的孔隙水压力具有借鉴意义。     

饱和砂土地基液化特性振动台试验研究

饱和砂土地基试验是研究碎石桩复合地基抗液化性能振动台试验的先导和必要组成部分。本文采用自行研制的简易单向专用振动台和大型叠层剪切变形模型箱完成了两个饱和砂土地基模型的三次振动台试验,验证了模型箱的性能和模型地基内部的均匀性。通过量测振动过程中砂土的超静孔隙水压力,得到了饱和砂土地基液化规律以及振动加密对其抗液化能力的影响。同时,探索了饱和砂土地基液化大型振动台模型试验技术,如饱和砂土模型地基设计与制备、传感器布置、试验加载方案确定等,为今后开展此类试验提供一般的研究思路,并且为后续碎石桩复合地基振动台试验提供了必要的技术经验。     

碎石桩复合地基抗液化性能的数值模拟

将饱和砂土视为土-水两相介质,以Biot动力固结方程为基础,编制完全耦合的三维排水有效应力动力反应分析程序,通过模型试验验证程序的正确性。利用该程序对碎石桩复合地基进行地震响应分析,探讨不同土层构成和不同附加压重等因素对抗液化性能的影响。结果表明:经碎石桩加固后,桩间土中的超孔压比比未加固前减小;随时间的延长,出现了明显的超孔压消散现象,距离碎石桩越近,超孔压消散现象越明显;附加压重对地基中超孔隙水压力的增长有明显地抑制作用,在进行工程设计时应该考虑附加压重的有利影响,适当增加桩间距。     

关于“砂土液化动稳态强度分析”的讨论

拜读了王星华、周海林先生的“砂土液化动稳态强度分析”(发表于《岩石力学与工程学报》2003年第1期,以下简称“文[1]”)一文,受益颇多。针对文[1]所提出的动稳态强度问题,谈谈自己的看法,供大家参考。文[1]有如下阐述:“中砂、中密砂或密砂在周期振动力作用下,会发生液化和应变软化,最终达到一个稳定的残余强度。在此,残余强度在不同的振动周期,砂土的孔隙水压幅值不再增加,应力路径相互重叠,但是应变幅值却以恒定的速率不断增加,借助单调荷载中的稳定状态概念,称这种振动力作用下的相对稳定状态为动稳态。”在我国工程界,所谓液化定义为:…     

液化场地自由场体系的数值分析及振动台试验验证

 应用有限差分法程序FLAC3D对液化场地自由场体系的地震响应进行三维完全非线性分析。与通常采用的等效线性法相比,完全非线性分析方法由于采用了弹塑性模型,可以自动计算永久变形;采用合理的塑性方程,使得塑性应变增量与应力相联系;结合孔隙水压力模型可以模拟地震作用引起的饱和砂土液化问题。计算模型考虑了土体非线性、孔隙水压力的变化以及模型边界条件的处理等。通过与液化场地自由场体系振动台试验结果的对比分析,方法的有效性得到验证。结果表明,砂土对地震动可起滤波和隔震作用;当加速度峰值到达时砂土层中的孔隙水压力比存在负值;震后土中孔隙水压力不一定随振动的停止而立即开始消散,短期内也可能继续增长。     

碎石桩处理地基液化大变形的探讨

分析了产生液化大变形的机理和影响液化大变形发生发展的因素，对碎石桩进行液化处理的现状进行了阐述，提出了用碎石桩处理地基液化大变形的设计方法。     

路堤饱和软土地基初始孔压分布及沉降分析

变形和稳定性问题是岩土工程中需要解决的两个主要问题，尤其是在软土地基上修建公路，这两个问题就更加突出。从工程实用角度出发，将饱和软土地基视为Biot介质，假定路堤荷载瞬时施加，求得了地基中初始超静孔隙水压力的分布，以及有效应力的分布，进一步求得瞬时沉降和固结沉降。分析了压缩层厚度和土骨架泊松比对瞬时沉降和固结沉降的影响，为施工前填土方量计算、填筑结束后地基超静孔隙水压力分布和沉降计算提供了依据，其计算表达式简洁，便于工程应用。最后对一个工程实例进行了分析。     

PHC桩对地基土孔压及侧向位移影响

以PHC桩加固某电厂地基的现场试验为依托,通过预先埋设的孔压计和测斜仪来观测桩体施工对孔隙水压力变化及侧向位移的影响。观测结果显示PHC桩施工不仅引起地基土超孔隙水压力的变化,而且产生很大的侧向位移。超孔隙水压力的大小随距桩体距离增大而减小,其消散速率与地基土性质和埋置深度有关。桩体施工引起的侧向位移量大小与距桩体距离有关,随着孔压消散,侧向位移在很大程度上得到恢复。     

液化土振动过程中孔隙水压力变化分析

针对液化土受振后孔隙水压力变化的情况进行了研究，通过模型试验，分析并比较了液化土模型地基加固前后在地震波水平循环荷载下的振动特性。     

液化循环流动土体动剪切特性试验研究

循环流动特性是剪胀性砂土液化变形的典型特征,为研究液化循环流动土体的动力剪切特性,在骨架相对密实度分别为35%、50%和80%的砂土中添加不同含量的细颗粒,以改变液化流动土体的重度,通过循环扭剪试验研究不同骨架密度、具有不同细粒含量的液化流动土体在大变形阶段的剪切模量及阻尼比的变化规律。试验结果表明：液化循环流动土体在流动大变形阶段仍具有一定的模量,模量随着应变的增大而逐渐减小;流动变形阶段的模量大小与液化土体的重度基本无关;强度恢复阶段模量与细粒含量及骨架相对密实度密切相关;液化大变形阶段卸载模量趋于稳定,其稳定值约为初始卸载模量的35%;阻尼比随剪应变的增大而先增大,当土体达到初始液化以后,阻尼比随剪应变的发展呈减小的变化趋势;对于相同骨架密度的土体,相变角随着细粒含量的增加而减小,临界状态线的斜率随着细粒含量的而增加而增大。