砂土液化综合判别法的研究与应用

砂土液化是地震地质较为常见的一种现象,常会引起一些工程病害,对其准确评价和预测较为困难,常采用原位测试方法进行液化评估.以赤壁长江公路大桥场地液化判别为例,在分析国内规范法和国外Seed简化法的基础上,分别利用剪切波测试方法及标准贯入试验结果进行了砂土液化判别,并对判定结果的可靠性进行了评估.通过研究得出结论:《岩土工...     

基于改进一次二阶矩法的砂土液化判别方法

通过对改进一次二阶矩可靠性分析方法进行研究,提出了一种基于标准贯入击数极限状态方程的地震液化可靠度评估方法,并用Matlab 7.0编制了相应的地震液化概率判别程序.用该可靠性分析方法对1976年河北唐山大地震的资料进行了液化概率分析,并与实测值和规范判别法计算结果进行了对比.结果表明:该方法具有可行性和精确性,为砂土液化势评估提供了一种有效的新方法.     

基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法

在砂土或粉土分布广泛的地区,地震液化是导致地基失稳和上部结构受损的直接原因之一.因此,判定地基土液化可能性是抗震勘察设计中的一个重大课题.由于获得高质量"未扰动"砂土样的困难和试验成本的限制,基于静力触探(CPT)的原位测试方法通常用于砂土液化势的评价.孔压静力触探(CPTU)作为一种新型的原位测试技术,采用其测试指标进行砂土液化势的评价日益受到人们的重视.目前,基于CPT测试资料已经提出了许多砂土液化势的评价方法,但国内外采用CPT判别砂土液化的方法是不同的.在对我国<建筑抗震设计规范>(GB50011-2001)中砂土液化判别方法与国外修正的Seed简化法的原理、方法及参数进行分析的基础上,将其2种方法进行比较,进而讨论了2种方法的差异.由于这些差异的存在,采用不同方法判别砂土液化可能性时会得出不同的、甚至是相反的结果.结合济宁-徐州高速公路砂土场地的CPT和CPTU测试资料,采用我国规范判别法、Seed简化法进行了液化判别分析,并进行了对比验算.其中Robertson法与Olsen法所得到的结论基本一致,而且Robertson法似乎比Olsen法稍微精确一些,而采用规范法所判定的结果偏于保守,这与锥尖阻力基准值的取值大小有关.     

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。     

砂土中管靴标贯与圆锥标贯之比较

通过对标准贯入试验原理和特点的介绍,结合具体工程实例,对管靴式标贯与圆锥式标贯进行了对比分析,讨论了两种标准贯入试验在砂土中的联系,总结了各自的优缺点,以供参考借鉴。     

液化势的概率估计和判别标准

利用人工神经元网络模型和可靠度理论，对大量的液化和未液化场地标准贯入试验基本数据进行了分析，给出了地震时饱和砂土的极限状态函数和失效概率函数。对于重大工程可以利用这两个函数来确定场地的液化概率，并进行液化风险设计决策。但对于一般工程，通常是根据液化判别标准来估计其液化势。本文将提出一个新的建立液化判别标准的方法，根据这个途径并考虑我国建筑抗震规范中设计地震分组的有关规定，就一般工程场址给出具有明确概率的液化判别标准。这个途径与通常的方法相比，其优点是非常明显的。     

基于静力触探测试判别天津市西青区砂土地基液化的研究

在砂土或粉土地区,判定地基土液化可能性是岩土工程设计中的一个重要课题。目前,获得高质量原状砂土样不仅取样困难而且试验成本较高,因此,基于静力触探(CPT)的原位测试方法通常用于砂土液化势的评价,但大多判定方法是基于定性研究的基础上,饱和砂土地震液化的定量化研究是一个具有挑战性的研究课题。本文根据现场的静力触探测试成果,采用Robertson法对地基土进行了液化判别分析,并将该静力触探测试成果与标准贯入试验判别方法进行对比分析。根据天津市西青区砂土地基的地震液化的判别结果,证明了该法的优点是人为误差小、精度高。     

国内外砂土液化判别方法的比较

国内外判别砂土液化的方法是不同的。在对国标《建筑抗震设计规范》中砂土液化判别方法与国外修正的Seed判别法的原理、方法、参数进行分析的基础上,用数值拟合法将Seed公式作了简化,使其可与前者进行比较,进而讨论了不同影响因素下两种方法的差异。可以看出:土体埋深、地下水位埋深以及地震烈度对两种方法中的锤击数临界值都有不同影响。由于这些差异的存在,用不同方法判别砂土液化可能性时会得出不同的、甚至是相反的结果。用工程实例进行了对比验算。     

扁铲侧胀试验判别砂土的液化性研究

扁铲侧胀试验(DMT)目前在工程勘察中应用越来越广,其在判别土类,确定粘性土的状态、静止侧压力系数、水平基床系数等方面已经比较成熟。但应用DMT判别砂土液化是一种新兴的方法,欧美一些国家在工程中已经得到应用,但我国目前应用DMT判别砂土液化仍处于研究发展阶段。本文对比了目前扁铲侧胀试验(DMT)与标准贯入试验(SPT)及国外广泛采用的Seed法在砂土液化判别中的特点,通过工程实例的大量试验数据,总结了DMT判别砂土液化的有效性及存在的问题,为DMT判别砂土液化的理论研究及推广应用提供一定的借鉴作用。     

标准贯入试验和双桥静力触探试验在饱和吹填砂液化判别中的对比分析

通过标准贯入试验和双桥静力触探试验,对某工程场地饱和吹填砂进行液化判别,结果表明双桥静力触探试验液化判别计算所得液化指数与锥尖阻力基准值取值有关,且总体高于标准贯入试验计算所得液化指数,双桥静力触探试验液化判别结果更偏于安全;结合吹填砂的特点,建议饱和吹填砂液化判别采用标准贯入试验与静力触探试验相结合的综合评价方法。     

静力触探判别砂土液化

为了利用静力触探评价砂土液化势的实际应用,在唐山不同地震烈度地区,进行了一百多次试验。试验结果用统计方法的判别函数进行了分析。在统计中考虑了地下水位、砂层埋深、上复粘性土层厚度、震中距以及贯入阻力五个因素。提出了一个用静力触探判别砂土液化势的实用方法。本法的有效性用海城地震区的试验资料进一步得到证明。     

循环荷载作用下饱和砂土的液化破坏

本文探讨了循环荷载作用下饱和砂土的极限平衡条件和液化破坏过程,给出了一个可用于饱和砂层地震稳定性分析的广义库伦公式。提出了一种方法:根据一个砂土液化试验记录的分析,给出饱和砂土的动力有效应力抗剪强度。为了工程应用的目的,建议把循环荷载作用下饱和砂土的破坏过程分为两个阶段,并把这两个阶段的起点作为饱和砂土的破坏准则。此外,也给出了饱和砂土液化破坏时破坏面上循环剪应力与循环荷载次数间的一般关系。     

砂土液化评价的Excel VBA开发

在砂土液化评价中，液化指数，正采用手工计算相当繁琐。利用Excel VBA开发平台开发的砂土液化评价，使用十分简便，全自动计算，其Excel评价表格可直接作为工程文档。     

Effects of Sample Disturbance on Small Strain Characteristics and Liquefaction Properties of Holocene and Pleistocene Sandy Soils

To investigate liquefaction properties of sandy soils, undrained cyclic loading tests are usually performed. However, it would be difficult to simulate fully the actual soil behaviour through the laboratory tests because the tested sample can be disturbed even though it is taken by in-situ freezing technique. In this study, by using three kinds of in-situ frozen sandy soils which were taken from Holocene and Pleistocene deposits and their reconstituted samples, their volume change properties were measured during freeze and thaw processes at different confining pressures of 30 kPa and 98 kPa. In order to investigate the effects of the possible sample disturbance on the liquefaction resistance, small strain characteristics were measured as well, which would reflect the soil structure. Decreases in the small strain characteristics and the liquefaction resistance were observed in case of the Holocene specimens that were thawed at the confining pressure that was lower than the in-situ overburden stress. On the other hand, in case of the Pleistocene specimens, the effects of the confining pressure during the thaw process on the small strain characteristics and the liquefaction resistance were small. Such contrastive feature between the Holocene and the Pleistocene samples could be linked with the difference in the types of their natural aging effects.     

基于未确知均值聚类分析的砂土地震液化评价

基于未确知测度理论,建立了砂土地震液化判别和液化势分级的未确知均值聚类分析模型和方法。针对砂土地震液化评价中的许多不确定性影响因素,选用地震震级,地面地震加速度幅值,标准贯入击数,比贯入阻力,砂土相对密实度,砂土平均粒径和场地地下水位等7个评价指标作为判别因子;选用17个砂土样本作为训练样本,建立各评价指标的未确知测度函数,以样本中的各评价指标数据的平均值表示其分类中心;利用相似权赋权方法确定评价指标的权重,依据未确知测度距离判别地震液化等级;根据建立的模型对训练样本回判,回判正确率为94.12％。将建立的模型对20个测试样本进行判别,将判别结果与地震液化的实际情况、BP神经网络和SOFM神经网络等方法的评价结果进行了对比。研究表明,该模型的评价结果与实测结果,以及BP神经网络、SOFM神经网络等方法的评判结果一致性较高。     

砂质黏性土轻型动力触探试验与平板载荷试验对比研究

结合从化温泉镇区域范围内地质类型大致相同、土层分布相近的10个工程实例,分别对天然地基进行了轻型动力触探试验与平板载荷试验,并对2种试验结果进行对比分析以及回归分析,推定该区域内的砂质黏性土的轻型动力触探锤击数标准值和地基承载力特征值的关系。     

Aging Effects on Small Strain Shear Moduli and Liquefaction Properties of in-situ Frozen and Reconstituted Sandy Soils

In order to investigate the effects of different geological ages on liquefaction properties of sandy deposits, a series of undrained cyclic triaxial tests was performed on three kinds of in-situ frozen and their reconstituted samples which were retrieved from Holocene (Tone-river sand) and Pleistocene (Edo-river B and C sands) deposits. The specimens were subjected to isotropic consolidation at a specified confining stress which is equivalent to the in-situ overburden stress at the depth of sampling, and small strain shear moduli were measured before and during the undrained cyclic loading tests. The liquefaction properties and the small strain shear moduli were affected by not only the natural aging effect of the specimen but also the inter-locking effect that was enhanced by applying drained cyclic loading before the undrained cyclic loading tests. During liquefaction, different tendencies of degradation in the small strain shear moduli which would reflect the aging effects of the specimen were observed between Tone-river Holocene sand and Edo-river B and C Pleistocene sands. The applicability of reconstituted samples as substitutes for in-situ frozen samples was confirmed with Tone-river Holocene sand that has no cementation effect between soil particles, whereas it seems difficult to simulate fully the liquefaction behaviour of Edo-river B and C Pleistocene sands which have higher cementation effect.     

Evaluation of the Dynamic Stability of Unsaturated Sandy Soils

The potential for use of an energy criterion previously introduced by the authors - the amount of energy dissipated by the soil per unit volume, as determined from an experimental strain diagram in total stresses - is investigated for evaluation of the dynamic stability of unsaturated sands. A scheme is proposed for experimental evaluation of the dynamic instability of a soil mass on the basis of the energy approach.