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。     

蚌埠地区饱和粉土液化判别的对比及分析

阐述了饱和砂(粉)土液化的机理及液化的主要条件,以及新旧抗震规范液化判别公式的差别,了解蚌埠地区饱和粉土的一般特性,并通过对蚌埠地区饱和粉土液化判别计算结果进行分析,得出了科学的结论。     

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。     

谈聊城古城区的砂(粉)土液化及其判别

从分析聊城古城区砂(粉)土特性入手,结合砂(粉)土的液化机理及现行判别手段,提出了判别砂(粉)土液化的要点及应注意事项,并分别作了具体阐述,以保证饱和粉(砂)土液化判别的精确度。     

浅析液化土地基的判别与处理方法

简单介绍了液化土地基的几种判别方法,对我国有代表性的几种液化判别方法及改进的IRN模型的地基液化判别法进行了简单评述,最后介绍了液化地基的处理方法,可为工程技术人员在实际判别和处理液化土地基时提供一些帮助。     

2种试验方法对砂质粉土进行液化判别的对比分析

对2个工程中埋深、厚度基本相同,但密实程度不同的砂质粉土,采用标准贯入试验和静力触探2种试验方法进行液化判别,并根据判别结果的对比分析,对上海地区不同密实度的粉土,通过采用2种试验方法作适用性和准确性的有限探讨,为类似工程液化判别方法的选择及判别结果的选取提供参考。     

国内外液化判别方法比较及实例分析

在工程建设中,液化判别对于优化工程设计与投资具有重要意义,结合某工程实例,比较了中国规范和欧美地区通行的简化Seed法对于同样场地的液化判别结果,结果显示,在细粒含量较高的粉性土液化地区,规范法的液化判别结果要明显高于简化Seed法。     

上海苏州河故道砂质粉土液化综合判别

本文根据工程实际的大量现场测试和室内试验 ,提出了上海苏州河故道砂质粉土综合运用宏观评判和微观定量判定进行液化评价的原则和方法。对上海地区地基土液化判别有一定的实际意义。     

粉土和砂土液化判别的现行规范对比

粉土和砂土液化是地震和工程震动引起的显著的地质灾害之一,且往往危害巨大。本文首先介绍了液化现象的发生机理及相关抗震规范的变化历史,依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《公路工程抗震规范》(JTG B02-2013)与《铁路工程抗震设计规范》(GB 50111-2006)(2009版)中关于粉土和砂土液化的判别步骤,对其进行分析总结,指出三种规范中对液化判别的区别与联系。继而通过具体工程实例进行了液化计算的对比分析与标准贯入锤击数临界值公式的研究探讨,指出公路规范的液化判别经验公式与实际情况相差较大,铁路规范无法定量估计粉土和砂土液化的危害程度以及这三个规范均存在低估砂土中黏粒含量作用等问题。最后针对上述问题提出了合理性建议,旨在使工程实际中粉土和砂土的液化判别计算更具科学合理性。     

淮安市区黄泛冲积粉土工程特性探讨

基于大量的勘探资料、土工试验和原位测试数据,本文对淮安市区浅层黄泛冲积粉土的分布特征和工程特性进行了探讨。采用数理统计方法,对区内黄泛冲积粉土的物理力学指标进行了统计,发现粉土不同物理力学指标的变异系数差别较大,室内指标不能完全反映粉土的实际特性。进而对淮安市区黄泛冲积粉土静力触探试验锥尖阻力qc、标准贯入试验击数N值与载荷试验实测得到的地基承载力特征值fak进行统计分析,并分别对qc、N与fak进行相关性分析,拟合了相应的经验公式。最后对饱和粉土液化特性进行了探讨,并提出了相应的工程防治措施。     

振冲碎石桩在软弱液化地层中应用试验研究

某拟建电厂工程通过采用振冲碎石桩复合地基的处理方法,开展了软弱液化地基治理的现场试验研究,试桩施工结束后,采用载荷试验、标准贯入试验、土工试验、超重型动力触探试验等原位测试方法,对桩间土、桩体及复合地基的承载性能、变形参数及液化处理效果进行了评价和分析,取得了大量可靠的试验数据,对类似工程具有一定的参考价值。     

基于动三轴试验与标贯击数下粉土的动力研究

以江苏扬州地区两个工程实例的粉土地基为研究对象,采取室内动三轴试验对粉土的抗液化强度进行了试验分析,并将三轴试验结果与标贯击数进行了对比分析,为粉土液化的判定提供了科学依据。     

江苏泗阳城区浅层粉土工程地质特性分析

根据研究区158个场地近千个浅层钻孔的试验成果,从沉积特性入手分析了研究区浅层粉土的成因类型与典型沉积组合剖面。通过室内试验成果的统计分析,研究了浅层粉土颗粒组成特征、化学矿物成份及其基本物理力学性质,同时,结合静探试验与荷载试验成果,分别建立了与主要物理力学性质指标的相关性经验方程。采用变水头试验与典型工程抽水试验、取土坑击实试验以及标准贯入试验分别对研究区浅层粉土的渗透性、击实性和振动液化性进行了分析,结果表明:研究区浅层粉土通过室内变水头试验与现场抽水试验得出的渗透性指标相差1~2个数量级,现场抽水试验更接近粉土的实际渗透性指标;研究区浅层粉土具有水稳定性差、不易压实的特点;研究区浅层粉土多为可液化土层,液化等级从轻微液化至严重液化,地域性特征明显。研究成果给泗阳城市规划建设提供了一定的借鉴作用,也为进一步深入研究本地区浅层粉土提供基础资料。     

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。     

黏粒和粉粒的共存对砂土静动力液化影响的试验研究

为了研究黏粒、粉粒与砂粒共存的土体中,黏粒和粉粒对砂土抗液化的影响规律,通过静力与动力三轴仪试验系统,对细粒(黏粒和粉粒)含量FC为5%和10%、三种不同细粒配比的试样进行静力与动力三轴试验。试验结果表明:相同细粒含量、不同细粒配比试样的抗液化强度不同;当细粒含量不同时,随着细粒中黏粒或粉粒含量的单调变化,试样所表现出的抗液化规律不同;FC=10%试样的抗液化强度整体高于FC=5%试样的相应强度。随着细粒含量及细粒中黏粒与粉粒相对含量的变化,黏粒与粉粒对砂粒的填充、黏结与骨架作用所占比例不同。     

Field Evaluation of the Cyclic Strength versus Cone Tip Resistance Correlation in Silty Sands

The liquefaction potential assessment under the framework of simplified procedure that involves the use of cone penetration tests (CPT) typically relies on empirical correlations between the soil cyclic resistance ratio, CRR and cone tip resistance q_t. For sands that contain fines (particles passing #200 sieve), an adjustment based on fines content in the CRR-q_t correlation is called for in currently available procedures. Earlier laboratory calibration tests in reconstituted silty sand specimens performed by the authors have indicated that partial drainage in CPT played an important role in the CRR-q_t correlations. A series of laboratory tests on undisturbed samples and field piezocone penetration tests (CPTU) were carried out in an alluvial soil deposit at two test sites in Central and Southern Taiwan. The results indicated that unlike the uniformly mixed specimens reconstituted in laboratory, the tested natural alluvial silt/sand soils can be heterogeneous with closely spaced clean sand layers embedded in a matrix of silty material. This stratification can render the CPTU a drained test even at fines contents well in excess of 50%. The ignorance of free draining effects on CPTU due to stratification in alluvial soils may lead to overestimation of CRR. Because of these factors, calibration of the CRR-q_t correlations by performing tests in local soil and field procedures to ascertain the drainage conditions in CPTU are important to the proper application of the CRR-q_t correlations in the liquefaction potential assessment.     

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。     

Adaptive sampling strategy for characterizing spatial distribution of soil liquefaction potential using cone penetration test

Characterizing spatial distribution of soil liquefaction potential is critical for assessing liquefaction-related hazards (e.g. building damages caused by liquefaction-induced differential settlement). However, in engineering practice, soil liquefaction potential is usually measured at limited locations in a specific site using in situ tests, e.g. cone penetration tests (CPTs), due to the restrictions of time, cost and access to subsurface space. In these cases, liquefaction potential of soil at untested locations requires to be interpreted from limited measured data points using proper interpolation method, leading to remarkable statistical uncertainty in liquefaction assessment. This underlines an important question of how to optimize the locations of CPT soundings and determine the minimum number of CPTs for achieving a target reliability level of liquefaction assessment. To tackle this issue, this study proposes a smart sampling strategy for determining the minimum number of CPTs and their optimal locations in a self-adaptive and data-driven manner. The proposed sampling strategy leverages on information entropy and Bayesian compressive sampling (BCS). Both simulated and real CPT data are used to demonstrate the proposed method. Illustrative examples indicate that the proposed method can adaptively and sequentially select the required number and optimal locations of CPTs.