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。     

饱和砂卵石土液化特性的试验研究

通过动三轴试验,对饱和砂卵石土在循环荷载下的液化特性进行了系统研究.在饱和砂卵石土的振动时程曲线分析基础上,得到饱和砂卵石土的动应力幅值随振动时间推移有衰减且衰减速率逐渐增大的规律特性;依据孔压演化理论,结合试验结果,对饱和砂卵石土的液化规律进行了系统分析,归纳出砂卵石土发生液化时含水量限制条件,与液化状态中的土样动应变状态的规律.此结论可为基础工程等土工构筑物抗液化措施提供参考.     

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。     

饱和砂土的断裂现象研究

当饱和砂土层液化后,可能发生不均匀渗流,导致砂土中断层的形成,从而为滑坡提供了滑动面。对饱和砂土中的断裂(或称作水层)现象进行了分析,结果表明,只有当砂土层中某处被堵塞不能渗流且该状态一直保持时,才有稳定的断层,否则断层会逐渐消失。同时,对分析结果与试验结果进行了对照。     

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。     

饱和砂砾料液化后应力与变形特性试验研究

利用高精度静–动两用三轴仪(试样尺寸φ200 mm×510 mm)进行了砂砾料液化后静力再加载试验,研究了其应力应变特性。文中探讨了各种因素对砂砾料液化后静剪切强度的影响。结果表明:砂砾料液化后静剪切强度主要取决于围压,与液化前相对密度无关。     

珊瑚礁砂与标准砂场地液化特征动力离心试验研究

珊瑚礁砂场地液化特性与抗液化处理措施是热带港口建设的关键问题之一。基于动力离心模型平行试验,从超静孔压、场地放大效应、地表沉降及反演分析剪切模量和阻尼比等方面,对比珊瑚礁砂和标准砂自由场地的地震液化特征。结果表明：相同条件下,珊瑚礁砂场地触发液化的荷载强度要显著高于标准砂场地,而液化深度明显小于标准砂场地。在0.2 g和0.3 g正弦波输入荷载下,珊瑚礁砂场地的加速度放大系数明显小于标准砂场地。0.05 g～0.3 g序列输入荷载下,珊瑚礁砂场地的累计地表沉降约为标准砂场地的2/3。场地液化后,珊瑚礁砂场地的剪应变要高于标准砂场地而剪应力小于标准砂场地。非液化土层,在0.2 g和0.3 g正弦波等强输入荷载下,珊瑚礁砂场地的剪应力和剪应变均小于标准砂。相同条件下,珊瑚礁砂场地的剪切模量随剪应变的衰减速率要快于标准砂场地。0.05 g～0.3 g序列输入荷载下,珊瑚礁砂场地的阻尼比均略小于标准砂场地。研究成果为认识珊瑚礁砂场地的液化特征和港口工程抗液化性态设计,提供了重要指导依据和丰富数据。     

饱和南京细砂液化后大变形特性试验研究

 利用空心圆柱扭剪仪对饱和南京细砂进行液化后静力再加载试验,研究其液化后应力–应变关系及孔隙水压力(孔压)消散特性,发现饱和南京细砂液化后的应力–应变关系呈S型曲线形状、归一化消散孔压与偏应力呈线性关系,据此提出饱和南京细砂液化后的本构模型和孔压消散模型,并进行该模型的验证性试验,结果表明2个模型的预测值与试验值较为吻合;探讨初始有效围压、相对密度对饱和南京细砂液化后特性的影响,分析结果表明：初始有效围压对饱和南京细砂液化后的本构模型及孔压消散模型均有较大影响;相对密度仅对液化后的本构模型有较大的影响,而对孔压消散模型基本没有影响。     

水压诱发裂缝拉伸与剪切破裂的理论模型研究

 基于断裂力学理论,分别研究水压诱发的拉伸与剪切破坏特征。在水压诱发拉伸破坏方面,建立考虑井筒影响的地应力与水压耦合下的射孔尖端裂缝应力强度因子计算方程,推演该条件下拉剪复合应力状态下的断裂准则以及临界水压和启裂角的计算式。运用该方法从理论上分析了井筒周围存在对称的2条裂纹时,启裂水压和角度受射孔倾角、射孔长度、井筒半径及主应力差的影响。研究结果表明,依据推演的拉剪复合型断裂准则计算得到的射孔启裂水压和角度与试验结果吻合良好。参数分析表明：随着射孔长度或井筒半径的增加,临界水压减小。在水压诱发剪切破坏方面,则根据裂纹面的应力状态,分别推导裂纹处于压剪闭合状态和压剪不闭合状态下,水压诱发剪切破坏的断裂准则,并考虑非奇异应力对剪切断裂的影响,进一步推导压剪闭合应力状态下发生剪切破坏的临界水压计算公式。     

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。     

高速列车振动下隧道周边砂土液化研究

以广深港高速铁路狮子洋盾构隧道为背景,考虑流固耦合作用,通过FLAC3D软件对列车荷载引发的地层动力响应进行了数值模拟,分析了列车高速通过隧道时孔隙水压力和超孔压比的变化规律。计算中,采用车辆-轨道耦合模型得到列车轮轨激振力。采用循环活动性准则判别砂土液化。结果表明,高速列车荷载作用下,孔隙水压力增大,超孔压比峰值出现在地表,但其值很小,不会发生液化;两列列车交会通过隧道时,超孔压比近似对称分布,其最大值比单列列车通过情形略有增大。     

地下水水位对饱和砂土震动液化判定的影响

结合荆州市某商业广场地基工程实例,从标准贯入试验、静力触探试验、剪切波速试验和计算等方面就地下水水位对饱和砂土震动液化判定的影响等问题进行论证分析。建议取承压水水头深度作为地下水水位深度来进行饱和砂土震动液化的判定。     

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。     

挤土桩对土层液化影响研究

本文建立了挤土桩作用下厚液化土层在水平振动下的动力应变模型 ,经过分析 ,得到了振动情况下液化发展特性。结果表明 ,桩距为 4～ 6D时可使液化土的物理力学性质得到改善 ,液化危害性降低 ,液化的发展速度变速 ,最大液化深度减小     

黄河冲积平原地区消除饱和砂土震动液化的对策之一——振冲法

分析了黄河冲积平原区饱和砂土液化的影响因素，并介绍了在黄河冲积平原区处理砂土液化的方法之一振冲法的应用。     

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。     

爆炸引起饱和砂孔压变化规律的室内试验研究

介绍了以雷管作为爆炸动力源,多孔装药爆炸法密实饱和砂的模型试验,实测了饱和砂土体在依次循环爆炸荷载作用下孔隙水压力的增长与消散过程,分析了孔隙水压力的变化规律。试验结果表明,孔隙水压力的增长与消散在沿深度及径向方向上的变化规律具有独特性。同时,对爆炸荷载在饱和砂土体内所引起的液化范围进行了分析,所得结论可为爆炸法处理饱和粉细砂地基的工程设计与理论研究提供参考。     

波浪作用下海底粉砂液化的机理分析

本文以黄河水下三角洲埕北海区沉积物为研究对象，首次考虑了超孔压随时间的累积和消散效应，得出了相应的的分布曲线。用计算结果评价了粉砂液化的可能性，并给出了液化影响的深度。本文还定量分析了海底土体对波浪周期性荷载的动力响应，并对其不稳定性机制进行了探讨。     

砾性土液化特性与机理

2008年汶川地震之前,全球历史地震中砾性土液化实例不足10例,远远少于砂土液化的数量和规模,实际地震中砾性土液化的发生较为罕见,必然存在较为严格的发生条件,在土性条件、地震荷载、埋藏条件等均满足时才有可能发生。以2008年汶川地震大量砾性土液化为背景,详细分析了砾性土液化实例的水文与工程地质条件、渗透性能与排水边界条件,选取了典型砾性土液化场地并人工探坑获取砾性土试样,开展了试样直径为150 mm的动三轴和振动台对比试验。结果表明:1橡皮膜嵌入效应可以忽略或者进行有效消除后,相同相对密实度下砾性土、砂土的抗液化强度较为接近;2采用Seed等的孔压计算模型,随着动应力水平的逐渐增大,归一化的砾性土残余孔压比向上突起,增长模型趋向于A型曲线;3全球其他历史地震和2008年汶川地震砾性土液化实例中,基本上存在砾性土渗透系数较低或者排水边界条件受阻的情况;4砾性土符合无黏性散粒土体(包括砂土)发生液化的一般机理解释,但是,砾性土产生孔隙水压力上升、有效应力下降的现象,需要具备两个必要条件:1振动作用足以使砾性土的结构发生破坏而振密或土颗粒压碎,产生的剪应变只有大于门槛剪应变时(约0.02%),孔压才会进一步发展,剪应变只有大于一定程度时(约0.1%),孔压才有可能迅速增长直至达到上覆压力;2只有在不排水条件或排水通道不畅通的条件下,砾性土场地才有可能发生液化。     

双向耦合剪切条件下饱和松砂的液化特性试验研究

为了模拟海床及海洋建筑物遭受波浪荷载时所引起的循环应力,进行了一系列均等固结条件下的应力控制式轴向–扭转双向耦合循环剪切试验。加载路径在σd/2-τ应力空间内为椭圆。试验在保证椭圆面积不变的情况下,分别变化竖向和扭转向的荷载分量幅值,以此来探讨双向耦合剪切试验中各个分量的变化对饱和松砂的循环强度特性的影响。试验结果表明砂土在双向耦合荷载作用下,其液化强度与加载椭圆路径的面积和两个荷载分量比值密切相关。当轴向应力与剪应力幅值的比值保持不变时,砂土液化强度随着椭圆面积的增大而降低。而在椭圆面积保持不变时,当竖向与扭转向荷载分量的比值小于某一临界值0.6～0.75时,砂土液化强度随着比值的增加而增大,当竖向与扭转向荷载分量的比值大于某一临界值0.6～0.75时,砂土的液化强度随着比值的增加而减小,在临界值0.6～0.75之间表现出最高的强度。另外,在一个周期内孔隙水压力的循环变化与轴向应力相位一致,与循环剪应力相位相差90。