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饱和砂土地基地震液化深度的试验研究

科学技术与工程 2023年第35期23卷 15188-15193页

作者：胡庆汤勇朱萌杨钢中国地震局地震研究所(地震预警湖北省重点实验室) 武汉430071 武汉地震工程研究院有限公司武汉430071 水利部长江勘测技术研究所武汉430071

为探究地下工程场地深层饱和砂土的抗液化强度特征和液化深度,通过动三轴液化试验,选取汉口某轨道交通工程场地埋深超过20 m的饱和砂土为研究对象,分析了深层饱和砂土试样液化特性,获取了试样抗液化强度曲线。分别利用动三轴液化试验和... 详细信息

为探究地下工程场地深层饱和砂土的抗液化强度特征和液化深度,通过动三轴液化试验,选取汉口某轨道交通工程场地埋深超过20 m的饱和砂土为研究对象,分析了深层饱和砂土试样液化特性,获取了试样抗液化强度曲线。分别利用动三轴液化试验和标贯试验击数为指标的液化判别方法,比较分析了深层饱和砂土的地震液化可能性。结果显示本地区饱和砂土地基液化深度在地震烈度Ⅶ度、Ⅷ度时超过20 m。研究成果可为本地区工程实践抗液化处理深度提供参考。

关键词：饱和砂土地震液化动三轴液化深度

论砂土液化深度的Gan-Chen模式计算法

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中国地质灾害与防治学报 2004年第3期15卷 120-125页

作者：孙亦松甘德福上海志成企业发展有限公司上海201615 上海市房屋土地资源管理局上海200092

地震引起地基土层中的砂土液化,其临界液化深度是多少?世界岩土工程界进行了大量的实际资料分析和试验研究,至今众说纷纭。笔者在综合分析各国专家研究成果时,从中发现地震引起砂土液化的普遍自然规律,并建立起Gan chen模式,可简易计算... 详细信息

地震引起地基土层中的砂土液化,其临界液化深度是多少?世界岩土工程界进行了大量的实际资料分析和试验研究,至今众说纷纭。笔者在综合分析各国专家研究成果时,从中发现地震引起砂土液化的普遍自然规律,并建立起Gan chen模式,可简易计算砂土液化的临界深度在5～12m范围内。

关键词：地震砂土液化液化深度 Gan—Chen模式临界深度

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波浪作用下黄河口粉质土海床液化深度研究

波浪作用下黄河口粉质土海床液化深度研究

作者：房虹汝中国海洋大学

学位级别：硕士

在大河的河口三角洲海床容易受到风暴浪等具有周期性的外力影响而发生液化。海床液化后,形成了物理性质不同的上部具有一定自由流动性的土体与下部土体间的相互作用与运动,其层间的运动关系,可以看做流体与下部沉积土体间的摩擦关系。... 详细信息

在大河的河口三角洲海床容易受到风暴浪等具有周期性的外力影响而发生液化。海床液化后,形成了物理性质不同的上部具有一定自由流动性的土体与下部土体间的相互作用与运动,其层间的运动关系,可以看做流体与下部沉积土体间的摩擦关系。在波浪的持续作用下,海底液化土体表现出流体的性质及波动状态,这种状态下的液化土体可以作用于此区域内的采油平台设施、海底管线等海洋构筑物上,使建筑物的水平受力增大;同时,该状态下的液化土体会像波浪那样作用于下覆未液化海床上,使之液化,如此周而复之,将使海床达到最大液化深度;以上这些都将对海洋设施造成巨大的危害,而由液化引起的破坏往往是毁灭性的,因此在设计海洋构筑物时必须考波致海床液化这一问题。本文即在此现实意义的基础上,展开了相关的研究工作。为了给出波浪作用下海床液化深度的评估,本文采取模拟试验与理论分析两种方式对其进行研究。将液化土体视为流体,液化土体波动作用下使得下覆未液化海床孔隙水压力超过有效应力值,从而发生液化。海床液化后,处于流动态的粉质土之粘性在宏观上表现为内摩擦力,因此,本文对液化流动层、固壁层相互作用界面间的摩擦力进行研究,为理论计算中液化土体波动能量损失部分提供分析基础;第二,利用波浪水槽试验观察了波浪作用下底床液化发展模式,并得到液化深度的试验数据,以便为后续理论计算提供基础支持;最后,将液化后土体视为流体,根据已有研究的双层流体波动理论进行推导求解,给出针对粉质土和黄河三角洲条件的海床土体液化深度的计算结果,并与试验数据进行比对。研究结果表明,液化流动层与固壁层土体间的摩擦力随土体中粘粒含量的增加,先增加后减小,且摩擦力最大值的变化范围为3.76kPa-5.12kPa;摩擦力随着含水率的增加而减小;剪切速率对界面摩擦力几乎无影响,这与黏度的大小与速度梯度(剪切速率)无关相印证。因而,在理论计算中用界面摩擦力来替代黏度是有一定合理性的。在水槽试验中观察到,海床液化的一种模式是自上而下渐进发展的。粉质土底床的液化深度随着波浪作用时间的增加先向下渐进发展,当液化深度最大后,液化底界面开始回升,试验底床出现明显粗化现象;改变波高后,波高越大,底床液化深度越大。结合测得的摩擦力和观察到的自上而下渐进发展的液化模式,推导求解了双层流体波动理论的模型,利用差分法,编制Matlab计算程序,结合有效应力原理分析了海床液化深度的情况。经验证,得到了理论结果与试验及实测数据间的修正系数为0.58。并比较了不同水深及海床厚度对海床液化深度的影响,海床厚度在0.2倍波长内时,液化深度与海床厚度呈正相关关系;海床液化深度随着水深的增加,先增加后减小,在水深为9-10m间,海床液化深度达到最大值。

关键词：黄河三角洲液化深度粉质土海床水槽试验界面波模型黏度

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临界超静孔压确定液化深度的方法研究

工程地质学报 2001年第4期9卷 404-407页

作者：刘金韬武强董东林中国矿业大学北京校区北京100083

通过对地震时砂土层内超静孔压积累原理的研究 ,提出了一种确定液化深度的方法 ,并利用这一方法对 1976年唐山地震在沿海地区产生液化的深度进行了计算。

关键词：临界超静孔压液化深度地震砂土层

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临界超静孔压确定液化深度的方法研究

水文地质工程地质 2000年第6期27卷 26-28页

作者：刘金韬金晓媚中国矿业大学北京校区北京100083 中国地质大学(北京)环科系北京100083

本文通过对地震时砂土层内超静孔压积累原理的研究 ,提出了一种确定液化深度的方法 ,并利用这一方法对 1976年唐山地震在沿海地区产生液化的深度进行了计算 ,并与实际资料进行了比较。

关键词：临界超静孔压液化深度地震砂土层确定方法

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极端海况下单桩周围土体瞬时孔压响应分析

海洋湖沼通报 2022年第3期44卷 7-15页

作者：刘逸凡刘红军刘灿潘光来中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100

波浪作用下海床土体的液化现象严重影响着海洋工程结构物的安全性和稳定性。以往的学者针对海床土体中残余孔压的累积发展规律已有较多研究,但是对于海洋结构物周围土体中的瞬时孔压响应分析较少。本文以黄河三角洲粉土海床为研究对象,... 详细信息

波浪作用下海床土体的液化现象严重影响着海洋工程结构物的安全性和稳定性。以往的学者针对海床土体中残余孔压的累积发展规律已有较多研究,但是对于海洋结构物周围土体中的瞬时孔压响应分析较少。本文以黄河三角洲粉土海床为研究对象,通过ABAQUS子程序同时考虑了单桩所受水平波浪荷载、土体所受竖向波浪荷载,从而研究了极端海况下海上风电大直径单桩基础周围土体的瞬时孔压响应。通过数值模拟结果得到如下结论:相比于仅受到波浪的竖向作用时,单桩的振动效果使得桩周土体在一定深度范围内出现的孔隙水压力,超过了海床表面的孔压最大值;同时,单桩四周孔压分布并不对称,其中桩前土体负孔隙水压力峰值小于桩后;波谷作用时,计算得到的桩前土体瞬时液化深度大于桩后土体,且随着距离单桩距离的增加,最大液化深度在逐渐减小。

关键词：极端海况单桩基础瞬时孔压液化深度数值模拟

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波流共同作用下砂质海床动力响应

上海交通大学学报 2012年第10期46卷 1553-1557页

作者：崔嵩郑东生叶冠林夏小和王建华上海交通大学土木工程系上海200240 上海交通大学海洋岩土工程研究中心上海200240

基于饱和土两相混合u-p(土骨架变形-饱和土孔隙水压力)理论,采用基于上下负荷面和各向异性的砂土液化本构模型,建立一个多孔介质弹塑性海床模型,用于分析波流共同作用下砂质海床动力响应规律.计算分析了波流共同作用下,砂质海床瞬时振... 详细信息

基于饱和土两相混合u-p(土骨架变形-饱和土孔隙水压力)理论,采用基于上下负荷面和各向异性的砂土液化本构模型,建立一个多孔介质弹塑性海床模型,用于分析波流共同作用下砂质海床动力响应规律.计算分析了波流共同作用下,砂质海床瞬时振荡孔隙水压力与残余孔隙水压力累积的响应规律,并获得了海床液化深度的变化规律.此外,比较了采用弹性与弹塑性砂土本构模型时,海床在波流作用下的动态响应差异.

关键词：两相混合理论波流砂性海床波浪参数液化深度弹塑性本构

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复杂场地条件下砂土液化的判别问题

地震地质 1993年第2期15卷 186-192页

作者：姚大全安徽省地震局合肥230031

从简单场地条件下砂土液化的判别入手,系统介绍一般场地液化判别的基本步骤,重点分析在复杂工程场地条件下,如何全面考虑各种因素以合理选取地震液化判据。文中结合某大桥地基土液化判别实例,多方位探讨判别特殊重大工程地基土液化的有... 详细信息

从简单场地条件下砂土液化的判别入手,系统介绍一般场地液化判别的基本步骤,重点分析在复杂工程场地条件下,如何全面考虑各种因素以合理选取地震液化判据。文中结合某大桥地基土液化判别实例,多方位探讨判别特殊重大工程地基土液化的有效方法,讨论了液化深度问题,与此同时,尚考虑到液化和滑塌等地质灾害的相关效应。

关键词：复杂场地液化深度砂土地震

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波浪作用下海床土体的孔隙水压累积响应

中国造船 2009年第A11期50卷 293-299页

作者：李小均高福平鄢文杰吴应湘中国科学院力学研究所水动力学与海洋工程重点实验室北京100190

提出了一种模拟波浪作用下海床土体动态孔隙水压累积响应的有限元模型，与Clukey et a1．（1983）的波浪水槽实验结果进行了验证分析。通过算例，研究了海床土层厚度对孔隙水压累积速率和残余孔压幅值，以及累积液化深度的影响。结果表... 详细信息

提出了一种模拟波浪作用下海床土体动态孔隙水压累积响应的有限元模型，与Clukey et a1．（1983）的波浪水槽实验结果进行了验证分析。通过算例，研究了海床土层厚度对孔隙水压累积速率和残余孔压幅值，以及累积液化深度的影响。结果表明，累积液化深度随海床厚度的增大而逐步增加；当土体厚度接近一个波长时，液化深度趋于无限厚度海床液化深度的理论值。

关键词：波浪荷载累积孔压液化深度数值模拟