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。     

饱和黄土液化及其理论研究现状

本文综述了饱和黄土液化及其理论研究的现状,列举了许多由于地震引起的饱和黄土液化灾害事例。最后指出了当前研究中存在的一些问题,并对今后的研究工作提出了建议。     

高速列车荷载作用下横观各向同性饱和地基动力特性的数值分析

 将轨道模拟为铺设在地基上的欧拉梁,对高速列车荷载作用下的欧拉梁动力方程进行双重傅里叶变换,得到地基振动的隐式边界条件。保留每个结点为3个自由度,通过常规u-p格式有限元推导,得到横观各向同性饱和地基有限元控制方程。分别考虑外行SH波、SV波、P波,推导相应的2.5维有限元格式的黏弹性动力边界来模拟人工截断边界。通过与已有文献的对比分析,验证本文理论及计算程序的正确性。算例分析结果表明：随着距离轨道中心距离的增加,土体振动位移减小,加速度衰减减缓;随着深度的增加,孔隙水压力减小,孔隙水压力曲线第一个拐点出现在第1,2层土的分界面上,在深度为10 m处,孔隙水压力减小至0。     

随机地震荷载作用下黄土的液化特性

 以场地未来50 a超越概率10%的地震波作为输入激振波,对取自宁夏南部西吉县夏家大路喜家湾滑坡后壁的黄土开展动三轴试验,研究随机地震荷载作用下黄土中孔隙水压力的增长基本特性、影响效应及孔隙水压力增长规律。由试验结果可知,在随机地震荷载作用下,孔隙水压力对输入动荷载的响应具有明显的滞后性,其增长主要集中在地震荷载的有效持时范围内。输入地震荷载的幅值、有效持时以及固结压力对黄土的液化特性有较大的影响,幅值较大、持时较长、固结压力较小时,更有利于孔隙水压力的发展。由于孔隙水压力的增长是源于孔隙的压缩引起的,因此,可以将孔隙水压力比表示为残余应变的函数,据此,可得地震荷载作用下,黄土不同变形情况时孔隙水压力的发展水平及液化程度。     

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。     

浅析西安地区饱和黄土地基沉降计算

本文通过对多幢建筑实例沉降量的统计分析,提出了西安市饱和黄土地基沉降量的计算方法。     

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。     

饱和黄土的液化特性与稳态强度

通过应力控制固结不排水三轴试验，研究了饱和黄土的稳态强度特性及超同结对其不排水性状的影响。对比分析了黄土与砂土静力液化特性之间的异同。提出了饱和黄土流滑破坏的产生条件和利用稳态强度判断饱和黄土能否产生液化流滑的方法。     

饱和砂土地基三维地震响应分析

对饱和砂土地基进行了完全耦合的三维排水有效应力动力分析.探讨了不同输入地震加速度、不同土性参数和不同土层构成等因素对饱和砂土地基抗液化性能的影响.结果表明:在地震荷载作用下,天然饱和砂土地基的水平振动加速度沿深度方向自下而上被放大;在地震中,地基中超孔压比的分布规律基本是上下部较小,中部较大;土性参数对地基本身的哪抗液化性能有重要影响,初始孔隙比越小,相对密度越大,土体的抗液化能力越强;随输入地震加速度的减弱,由粘土和砂土构成的地基,在不同深度处的超孔压比基本保持不变,没有出现明显的超孔压消散现象.     

饱和黄土液化的试验研究

基于室内试验,对黄土液化的试验方法、液化机理、液化判别标准、影响液化的因素、孔压和应变的发展特点等问题进行了系统的研究。得到了一些新的认识和规律。     

饱和散体振动液化的波动机理研究

在有关假设条件下，给出了几个基本控制方程式，并得出了饱和散体中的波动传播方程。分析推导了波在无耗散情况下的势矢量方程和3种体波的速度表达式以及具有耗散情形的势矢量的普遍方式和P波与S波的衰减系数。通过砂和铁粉的振动液化试验观察并记录振动液化时，饱和散体中孔隙水压力的变化情况，结果表明：随着振动的施加，孔隙水压力迅速升高，并表现出一定的波动性。利用波动理论和试验结果，详细分析了振动过程中饱和散体介质的3种体波的传播对孔隙水和颗粒的作用情况，揭示了孔隙水压力迅速高和饱和散体波化的波动机理。     

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。     

冲击载荷下饱和砂土中超孔隙水压力的建立与消散过程

对落锤冲击造成饱和砂土中的冲击压力进行了测量。通过测量得到了冲击时饱和砂土中超孔隙水压力的建立和消散过程。分析了多次冲击对超孔隙水压力建立的影响。得到了一次冲击就能使饱和砂土达到完全液化的冲击强度临界值．     

地震液化诱发地面大位移的防治措施

砂土液化诱发地面大位移会对地下生命线工程及其它一些结构产生灾难性的破坏 ,造成巨大的经济损失 ,因此有必要对潜在产生地面大位移的地基采取加固措施。根据地震液化诱发地面大位移产生的机理 ,针对自由场地和已建结构场地的特点 ,归纳总结了防治地面大位移的措施。     

CFG桩复合地基参数敏感性数值模拟

采用有限元分析软件对CFG桩复合地基特性进行研究,对不同的敏感因子,如结构类型、桩间距、桩长和桩布置方案对CFG桩复合地基沉降规律以及桩土应力比的影响进行数值模拟。研究表明:CFG桩复合地基采用桩板方案时,地基沉降更加均匀;减小桩间距,CFG桩复合地基整体沉降减小的效果比较明显;增加桩长有利于减小沉降,长短桩的使用可以降低工程费用,使工程更加经济;边坡疏桩可以减小路基的沉降盆。