一种判别饱和砂土液化势的新方法

本文通过标定罐内的静力触探试验的循环应变三轴试验资料的对比，讨论了用静力触探评价饱和砂土液化势的剪应变方法，提出了判断砂土液化势的场地剪应变和修正贯入阻力之间的相关关系，并同国内外有关资料进行了对比，供工程应用参考。     

饱和砂土的剪切波速与抗液化强度相关性研究

依据扭剪振动原理,开发出剪切波速与振动三轴联合试验装置。进而针对取自20 多个工程场地、埋深在20 m 以内的12种大量原状砂土,分析了同一类土、在同一固结压力作用下,原状与重塑土样抗液化强度与其初始剪切波速之间的相关性。结果表明,当判别液化的应变标准不超过6%时,土的抗液化强度与其初始剪切波速之间存在良好的对应关系。当应变破坏标准超过6%,土的初始剪切波速与抗液化强度之间不具备唯一对应关系。     

关于“关于‘砂土液化动稳态强度分析’的讨论”一文的回复

02 首先感谢闫华林、张宇娜先生对作者在《岩石力学与工程学报》2003年第1期上发表的“砂土液化动稳态强度分析”(以下简称原文)一文提出的几点看法(以下简称闫文),对此作出如下答复: 关于饱和砂土液化的定义,美国岩土工程学会土动力学委员会于1978年2月组织了广泛的讨论,认为:“液化是使任何物质转变为液体的作用和过程。在无粘性土中,这种转变是由固态到液态,它是孔压增加、有效应力减少的结果”[1,2]。而日本土力学与基础工程学会在它所编写的《土力学与基础工程词典》(1985年)中给出液化的定义为:“饱和砂土由于孔隙压力的升高而引起剪…     

剪切波速在评估地基饱和砂层地震液化可能性中的应用

对利用“门槛剪切波速”作为初判手段的起源 ,及用现场剪切波速校正室内试验“初始液化”动剪应力幅比的功能 ,进行了论述。对是否有“临界剪切波速”和“临界动剪应变幅”等问题 ,进行了讨论。最后提出了笔者的看法。     

振动荷载下饱和砂土液化区的发展

本文以两相介质理论为基础 ,将饱和砂土简化为一维情况 ,对饱和砂土液化区的范围做了一些理论探讨。结果表明 ,液化区扩展随时间而逐渐变缓 ,且固相密度越大 ,发展越慢 ,而dp/dn越大 ,则液化区扩展越快。     

成都市区饱和砂土地震液化评估

一、砂土液化的工程意义1978年成都市区的地震基本烈度从6度定为7度。根据我国《建筑抗震设计规范》的规定，在7度区应对饱和砂土地基在地震时是否可能液化进行判定。因此对成都市区炮和砂土地基液化可能性的评价便成为急需研究和解决的问题。砂土液化是饱和砂上受振动时颗粒间趋于紧密，使孔隙水压力增大，有效应力减小，当有效应力趋于零时，砂土的抗剪强度消失，从而引起地面沉陷，斜坡失稳或地基失效的现象，并常伴随有喷水冒砂，这是全部过程的总概括和总效果。这一现象的重要意义和影响，在近二三十年来才引起国内外普遍的关注和重视…     

地震液化后砂土应力应变关系的预测模型研究

针对目前有关砂土地震液化后应力应变关系预测模型存在的问题，经过对有关试验曲线特征的分析，提出了利用幂函数曲线对砂土地震液化后应力应变关系曲线进行预测的基本模型。通过与试验成果对比分析证明，该预测模型与其他模型比较，不但结构形式更加简单，而且具有较高的应变预测精度。     

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。     

饱和砂土地震液化及治理措施

饱和的砂土本文从饱和砂土振动液化的机理、影响因素、液化效应及治理措施等几个方面进行了分析和介绍。     

饱和粉土液化及液化后力学特性试验研究

对饱和粉土进行了一系列动三轴液化及液化后试验,即进行饱和粉土液化试验及在饱和粉土液化后孔隙水压力进行了不同程度消散后,再进行三轴剪切试验。探讨了饱和粉土的液化特性以及液化后孔压消散程度对液化后粉土力学特性的影响规律。试验结果表明:饱和粉土的抗液化强度随着所施加动应力幅值的增大而减小;液化后饱和粉土孔压消散程度越大(即再固结程度越大),则液化后粉土的不排水抗剪强度越大,其应力应变关系曲线表现为应变硬化型,土体的切线模量随着应变的增大而减小;液化后粉土的孔压进行了不同程度消散后,再进行的三轴剪切试验中应力应变关系呈对数曲线关系。     

Comparison of sand liquefaction in cyclic triaxial and simple shear tests

The liquefaction resistance and correction factors K_σ and K_α of Nakdong River sand obtained from cyclic triaxial (CTX) tests were compared with those determined by cyclic simple shear (CSS) tests to ascertain the importance of the reduction factor C_r and correction factors K_σ and K_α in liquefaction evaluations, especially in view of the lack of comparative liquefaction assessments based on different laboratory test apparatuses. All samples used for the comparisons were obtained from the same type of sand by using similar preparation methods and they were subjected to similar stress states to minimize the number of factors influencing the comparison results; moreover, the apparatuses used in the two tests were manufactured by the same company and all tests were conducted by a single operator. It was found that the liquefaction resistance in CTX tests was always greater than that in CSS tests. Furthermore, C_r varied from 0.63 to 0.36, and it depended on the relative density D_r and initial static shear ratio α. K_σ, which increased with the normal effective stress σ′_nc in CTX tests, was identical to K_σ observed in CSS tests when α was increased up to 0.1. By contrast, K_α in the CSS tests was 58%–97% of K_α measured in the CTX tests, and it depended on the combined effect of D_r, σ′_nc, and α. The relationship between K_α and α in both CTX and CSS tests was well represented by a parabolic function. Moreover, the differences in K_α values between the CTX and CSS tests were also found to be a parabolic function of α. This information can be used for converting CTX (or CSS) values into equivalent CSS (or CTX) values.     

基于径向基函数神经网络模型的砂土液化概率判别方法

以国内外25次大地震中的344组场地液化实测资料为基础,通过径向基函数神经网络模型的训练和检验,分析了修正标准贯入击数N1与饱和砂土抗液化强度之间的非线性关系,建立了饱和砂土液化极限状态曲线或抗液化强度临界曲线经验公式。经统计分析,给出了液化和非液化的概率密度函数以及抗液化安全系数与液化概率之间的经验公式,最后导出了具有概率意义的饱和砂土抗液化强度经验公式。当液化概率水平为50%时,即等价于传统的确定性砂土液化判别,该方法预测液化和非液化的可靠性分别为90.4%和81.2%,具有较高的可靠性。本文提出的砂土液化概率判别方法,使工程场地的砂土液化概率判别如同确定性砂土液化判别一样简单、方便,从而使砂土液化概率判别方法用于工程实践和纳入有关规范成为可能。     

Static liquefaction behavior of saturated fiber-reinforced sand in undrained ring-shear tests

The problem of static liquefaction of sand is nowadays a classical soil mechanics subject. Using a ring-shear apparatus, we explore the possibility of fiber reinforcement as a new method to improve the liquefaction resistance of sand. In order to understand the effect of the fiber content and sand density on the static liquefaction behavior of fiber-reinforced sand, a series of undrained ring-shear tests were carried out on saturated samples with different fiber content and sand density, and the test results and mechanisms of fiber reinforcement were then analyzed. The results indicate that the undrained shear behavior of fiber-reinforced loose samples is not greatly influenced by the presence of fiber, but for medium dense and dense samples, the presence of fiber clearly affects their undrained behavior. Untreated specimens showed a continuous decrease in shear resistance after failure, while the specimens treated with fiber showed fluctuations even after shear failure, and these fluctuations become stronger with increasing fiber content. The peak shear strength increases with the fiber content, especially in dense specimens. After shearing, all the fiber-reinforced and untreated dense samples maintained structural stability, while the unreinforced loose samples showed a completely collapse of structure. The presence of fibers may thus limit or even prevent the occurrence of lateral spreading that is often observed in unreinforced sand.     

饱和砂土场地大型爆炸液化现场试验研究

土体振动液化是岩土工程领域中引人注目的热点问题,振动及液化引发的房屋倒塌或堤坝溃决将严重危及生命和财产安全。基于室外大型爆炸液化可控试验场地,开展了一系列饱和砂土中的单点及多点微差爆炸液化试验。介绍了现场爆炸液化试验的主要技术细节,包括钻孔及布药方式、监测设备及方法、混凝土结构及土质堤坝的设计等。分析了饱和砂土中单点和多点微差爆炸引起的土中孔隙水压力上升规律、爆炸液化的影响因素以及利用多点微差爆炸液化人工制造大面积液化试验场地的实现条件和方法,并最终开展爆炸液化场地混凝土结构及土质堤坝的变形研究。试验的成功实施为人工制造大型振动液化试验场地的方法提供了参考。     

谈水位下降对地震砂土液化的影响

结合渭河沿岸水位大幅下降的现状,分析了水位下降对地震砂土液化的影响,综合该区域地震液化的历史资料,对影响砂土液化的因素作了研究,并对砂土液化的趋势进行了预测,为相关研究提供了理论依据。     

用人工神经网络预测饱和砂土的液化势

介绍了预测饱和砂土的液化势的人工神经网络法，结合工程实例详细阐述了该方法的建模、预测结果与实测值较为吻合，表明在工程抗震中运用这一方法的有效性。     

含黏粒砂土场地液化离心机振动台试验研究

提出了含黏粒砂土模型地基制备、饱和与均匀性监测技术,利用ZJU-400土工离心机振动台开展了相同相对密度含黏粒砂土（黏粒含量10%）和洁净砂的地震液化模型试验,再现了水平场地地震液化现象,揭示了含黏粒砂土场地液化灾变特点。弯曲元波速监测表明,模型制备均匀性良好,相同条件下含黏粒砂土剪切波速比洁净砂低。而根据超静孔压消散与固结沉降观测分析发现,含黏粒砂土渗透系数比洁净砂低一个数量级,从而影响其液化前后超静孔压响应和应力应变行为。渗透性差异导致模型内超静孔压产生模式和消散速率显著不同,振动时含黏粒砂土模型浅层超静孔压累积比洁净砂慢,而深层则相反;震后含黏粒砂土孔压消散时间是洁净砂的15倍。液化过程中含黏粒砂土剪应力应变响应比相同深度处的洁净砂更显著,液化后其滞回圈应变较大、割线模量较小且阻尼比较大。土体液化沉降主要发生在液化后超静孔压消散过程,含黏粒砂土模型超静孔压消散时间更长,沉降量更大。上述成果为进一步研究含黏粒砂土地震响应分析及其液化判别提供了科学依据。     

饱和南京细砂初始液化后特大流动变形特性试验研究

针对地震中倾斜场地砂土液化流动大变形特征与机理,以具有明显片状颗粒结构特征的南京细砂为研究对象,采用了英国GDS公司的动态空心圆柱扭剪仪,开展了饱和南京细砂液化后特大流动变形特性的循环扭剪试验研究,主要分析了橡皮膜效应、有效围压、循环加载幅值和初始静剪应力等因素对南京细砂液化流动大变形特性的影响规律及其机理。试验结果表明:在其它条件不变时,随着有效围压增加,饱和南京细砂抗液化强度和抗单向液化流动累积变形强度都有所增加。当保持围压不变时,饱和南京细砂抗单向液化流动累积变形的强度有增加的趋势。随着初始静剪应力比的变大,南京细砂的抗液化和抗单向累积变形强度特征可以分为三个不同阶段。在无初始静剪应力条件下饱和南京细砂液化后仍以循环液化流动变形为主和单向流动累积变形为辅。但是,随着初始静剪应力比的增大,饱和南京细砂抗液化强度和抗单向液化流动累积变形强度明显降低,即主要发生单向液化流动累积变形破坏。当初始静剪应力比接近或超过循环动剪应力比时,饱和南京细砂的抗液化和抗单向流动累积变形的强度又明显增大,但仍以液化单向流动累积破坏为主。当初始静剪应力比继续增大到一定程度时,饱和南京细砂已经很难液化,其抵抗单向累积变形的强度也明显降低,主要原因应为此时试样发生的是塑性累积大变形破坏。同时,试验结果表明饱和南京细砂的液化后流动大变形特性也明显区别于含圆形颗粒为主的日本丰浦砂。