不同地震动强度下珊瑚礁砂地基中桩-土-结构地震响应试验研究

珊瑚礁砂在地震作用下的场地响应受其特殊的工程性质影响。为揭示珊瑚砂场地桩基-地基-上部结构在地震作用下的动力响应特性,开展了不同地震动强度下珊瑚砂地基上三层框架结构群桩基础的振动台模型试验,对地基土和结构物的动力响应进行测试与分析,同时与可液化福建砂场地进行对比研究。结果表明,0.1 g正弦波激励下,两种砂模型地基内各处超孔压比均远小于1,模型地基未发生液化。0.2 g正弦波激励下,两种砂模型地基发生液化,珊瑚砂场地液化程度小于福建砂场地,液化后的珊瑚砂场地模型地基相比福建砂场地仍具有一定的剪切传递能力和刚度。0.1 g和0.2 g振动强度下珊瑚砂场地建筑物沉降、水平位移和立柱动弯矩相比福建砂场地较小。不同振动强度下桩基础出现动弯矩峰值的位置不同。     

不同地震动强度下珊瑚礁砂地基中桩-土-结构地震响应试验研究

珊瑚礁砂在地震作用下的场地响应受其特殊的工程性质影响。为揭示珊瑚砂场地桩基-地基-上部结构在地震作用下的动力响应特性,开展了不同地震动强度下珊瑚砂地基上3层框架结构群桩基础的振动台模型试验,对地基土和结构物的动力响应进行测试与分析,同时与可液化福建砂场地进行对比研究。结果表明:0.1g正弦波激励下,两种砂模型地基内各处超孔压比均远小于1,模型地基未发生液化;0.2g正弦波激励下,两种砂模型地基发生液化,珊瑚砂场地液化程度小于福建砂场地,液化后的珊瑚砂场地模型地基相比福建砂场地仍具有一定的剪切传递能力和刚度。0.1g和0.2g振动强度下珊瑚砂场地建筑物沉降、水平位移和立柱动弯矩相比福建砂场地较小。不同振动强度下桩基础出现动弯矩峰值的位置不同。     

上海四平大楼加层的工程地质分析

结合上海四平大楼加层工作，根据该建筑物初建时与加层时的两次勘探资料，从工程地质角度，对加层中的砂土液化以及加层引起的建筑物附加变形问题进行了分析探讨。分析结果表明，软土地区建筑物本身荷载的长期作用，对于改善与提高地基土强度以及砂性土层的抗液化性能是非常有益的。     

离心机振动台模型试验验证的珊瑚礁砂液化判别方法研究

工程现场珊瑚礁砂场地主要以珊瑚砂、砾组成的宽级配珊瑚礁砂,其砾粒含量分布从20%～90%,其液化特性与普通石英砂有较大区别,如仍采用现行液化判别方法评估珊瑚礁砂场地液化潜势,则容易导致工程场地的抗液化处理设计不经济或无法满足要求。以中国南海岛礁和东帝汶珊瑚礁砂为研究对象开展了原级配大动三轴试验分析,建立了基于抗液化强度(cyclic resistance ratios,简称CRR)与相对密实度Dr关系液化判别方法,并通过离心机振动试验进行对比分析。结果表明,当采取相同地震动工况时,由动三轴试验产生的超孔压比相比模型试验超孔压比大;当持时增加到30周时(对应震级8级),土体液化深度达20m,有效证明了珊瑚礁砂场地遭遇强地震动时具有液化潜在风险。此外,通过液化判别计算,验证了基于CRR-D_r关系的液化判别方法准确率达82.5%,且判别不一致工况的判别结果偏保守,进一步验证了此方法可应用于工程抗液化设计。     

钙质砂与硅质砂液化特性对比试验研究

钙质砂颗粒具有形状不规则、多孔隙、强度低、易破碎等特点,较硅质砂表现出更为复杂的液化变形特性.本文对相同级配的钙质砂和硅质砂进行了物性试验、不排水循环三轴试验、轻型动力触探试验,研究两种砂在物理性质、抗液化能力和贯入阻力三方面的差异,分析实验结果得到结论如下:(1)钙质砂比硅质砂具有更大的孔隙比和内摩擦角,这与钙质砂颗...     

冲击荷载引起的颗粒破碎对钙质砂液化特性的影响

钙质砂具有孔隙率高、强度低、易破碎的特点。同时,钙质砂在波浪和地震等振动荷载的作用下,也具有发生液化的可能性。为探究钙质砂颗粒破碎与抗液化强度的关系,对南海永兴岛的钙质砂开展了三轴试验研究工作。首先,利用小型手动冲击装置对钙质砂进行破碎处理,获取了不同相对破碎率(Br)的试样,然后利用多功能动三轴仪分别对原始试样和不同破碎程度的试样进行了液化试验。结果表明：在相同围压和密实度条件下,钙质砂的抗液化强度(CRR)随着Br的增大而降低,但降低速率会随着Br的增大而减小。另一方面,相对密实度的增大会削弱颗粒破碎对钙质砂抗液化能力的影响。最后,为了定量评价颗粒破碎对钙质砂抗液化强度的影响,建立了Br-CRR的数学关系。     

建筑物下砂土地震液化分区特征数值模拟研究

基于动力有限元反应分析,对存在于建筑物下的非自由场地的液化特性进行了研究。通过多种工况的计算,探讨了建筑物刚度、宽度和荷载大小对液化区分布的影响。以往一般认为建筑物下的砂土难于液化,而由计算结果及分析,可先实际情况并非这样简单。建筑物基底以下存在易于液化的“V”字型区域,该区域形态与建筑物的刚度、宽度和荷载大小都有密切关系。     

2018年5月28日中国吉林松原M5.7级地震引起的液化构造*

2018年5月28日,吉林松原市宁江区毛都站镇牙木吐村发生M5.7级地震(45°16'12″N,124°42'35″E),震源深度13 km,震中位于郯庐断裂带西北侧的扶余/松原—肇东断裂带、第二松花江断裂带和扶余北断裂带交汇处。地震诱发震中距3 km范围内普遍的液化和地表裂缝,给当地居民带来严重灾害。可见液化构造以砂火山为主,其次为液化砂堆、液化砂脉和液化砂席等。液化砂火山又可分为有火山口型砂火山、无火山口型砂火山和无砂型(水)火山。地震液化伴生软沉积物变形构造有变形层理、负载构造和火焰构造、滑塌褶皱、碟状构造和包卷层理等。地震诱发液化砂火山形成过程包括液化层内超孔隙流体压力形成、上覆低渗透层破裂和水、砂喷出地表后砂涌3个阶段。液化和流化砂体在上涌过程中会注入低渗透黏土层形成各种形态的砂脉、砂席和多种类型的变形构造。垂向上地震液化结构可划分为底部松散可液化层、下部液化变形层、上部液化变形层和地表砂火山4层结构。液化层埋深2~5 m,液化层厚度2 m。松原M5.7级地震发震机制为NE-SW(35°~215°)方向挤压应力使断层活跃,推测扶余/松原—肇东断裂是主要的发震断层。松原地震液化构造研究为现代地震活动区和灾害易发区预测提供依据,为地震引发的现代软沉积物变形构造研究提供丰富的素材,兼具将今论古意义,为揭示本世纪以来郯庐断裂带北段进入了一个强断裂和地震活跃阶段提供了最新的实际资料。     

汶川地震液化土层类型验证及土性分析

2008年5月12日汶川特大地震中,除在山区引发了大量山体滑坡、崩塌和泥石流外,在成都平原等地液化现象也十分普遍。液化主要分布在含砂、砾石和卵石等的第四系地层。依据地层分布特征和地震烈度,选择6个典型液化点（带）进行现场勘测和试验,以验证液化土层类型、了解液化土层的土性特征,并检验《建筑抗震设计规范》中液化判别方法的适应性。结果表明：(1) 典型液化点土类包含砂、砾石和卵石等,6个验证点中有2个为砂层液化(其中1个为砾砂)、3个为砾石层液化和1个为卵石层液化;(2) 与非液化地层相比,液化地层结构松散,均匀性差,颗粒大小分布曲线较平缓,不均匀系数较大,其中液化砂土级配良好,砾石和卵石级配不良;(3) 依据《建筑抗震设计规范》液化判别方法,将验证点1中砂液化判为非液化,其余5个验证点由于含较多粗颗粒,因无法进行标准贯入试验而无法进行液化判别。     

沉管隧道压砂法砂垫层液化可能性分析研究

结合动弹性模量试验、抗液化强度试验和数值计算方法,对沉管隧道压砂法地基液化及抗震性能进行了分析,从而获得地震荷载作用下0.6 m厚度压砂法砂垫层剪应力比分布状态与孔压分布,结合砂垫层砂土动模量与动液化强度试验结果,判断压砂法砂垫层的抗液化情况,该方法具有很好的实用价值。     

水工建筑物液化砂土地基处理方法浅析

在水工建筑中经常遇到地基液化问题,对液化砂土地基处理进行探讨,以西安某处水工建筑物为例,采用不同方法对地基液化处理的设计、施工及相关检测等进行讨论,结果表明,振冲碎石桩处理液化性砂土地基是可行的,对液化深度较浅的砂层液化处理建议采用换填法。     

东帝汶帝力市珊瑚砂地基的工程性质

珊瑚砂属珊瑚礁碎屑土,是一种特殊的地质体,具有典型的疏松多孔、硬度低、易碎的特点,由于珊瑚礁仅分布在热带海域,往往位于远离大陆的礁岛,当前对珊瑚礁岩土的勘察研究较少,相关规范也尚未涉及。以实际工程为对象,对东帝汶某珊瑚砂场地的工程性质进行了一些探讨,从标准贯人试验和钻孔剪切波速试验等原位试验结果进行分析,借鉴了目前石英砂工程性质的评价方法作为对珊瑚砂工程性质判断的参考,对珊瑚砂的强度特性和地震液化特性进行了讨论。相对石英砂的一般性质而言,珊瑚砂的标贯击数较低而相应的剪切波速相对较大,珊瑚砂在地震作用下液化的可能性较大。     

含淤泥中砂振动液化特征

地基液化及软土震陷问题是地震所引起的最主要震害.因此,含淤泥中砂地区的动强度问题日益引起人们的关注.为了进一步了解不同淤泥含量中砂的动力学特性,选择在海城地震中砂土液化情况严重的辽宁盘锦地区为研究地,并选取5组淤泥含量不同的中砂进行动三轴实验(表1).     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组震积岩特征研究

震积岩是具有古地震记录的岩层。根据大量岩心观察,鄂尔多斯盆地三叠系延长组广泛发育震积岩沉积标志,如液化砂岩脉、阶梯状小断层、液化卷曲变形、砂球枕构造、泥岩撕裂屑、滑揉构造等。详细分析了各种震积岩特征及其分布,初步建立了鄂尔多斯盆地延长组震积岩垂向沉积序列,包括:A段为下伏未震层;B段为微同沉积断裂层;C段为振动液化卷曲变形层;D段为液化砂岩脉和砂岩墙段;E段为砂球枕及碎块层;F段为液化均一层和G段上覆未震层。震积岩的首次发现为研究盆地周边构造演化强度和期次提供了佐证,同时震积岩也是一种潜在的有利储层。     

鄂尔多斯盆地华池—庆阳地区上三叠统延长组长6油层组古地震变形构造及砂体叠置关系*

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长6 油层组是盆地内中生界最重要的含油层段之一。长6油层组以储集砂体发育、成因类型多样为特征。其中,位于湖盆中部的华池—庆阳地区在长6油层组沉积演化过程中广泛发育了一套与古地震事件有关的液化变形构造砂体。该地区长6油层组砂体中所发育的液化变形构造类型主要包括：负荷及砂球构造、振动液化卷曲变形构造、沙侵蘑菇、液化岩脉、液化摆动构造等。地震事件与重力滑塌所形成的变形构造的区别主要表现在：变形构造的优势方位、是否存在滑动面和是否存在均一化层。与古地震事件有关的液化变形构造砂体和其他成因类型砂体的叠置,主要包括两种类型：一为地震事件成因砂体与正常沉积作用所形成的砂体（三角洲前缘砂体）的叠置;二为地震事件成因砂体与由地震作用导致的三角洲前缘滑塌再搬运而形成的浊积砂体的叠置。最后,建立了不同沉积作用所形成砂体的成因模式。     

哈达山水利枢纽坝基砂层震动液化研究

砂层震动液化问题是哈达山水利枢纽工程首要的工程地质问题。根据工程勘察取得的大量试验资料,通过标贯、GJS原状取砂、OYO 3000系列密度测井及瑞利波测试等综合方法,对砂层震动液化问题进行了深入的研究,为坝基加固处理提供了重要依据。其中瑞利波测试技术用于砂土震动液化是一个新的尝试。     

饱和砂土振动液化试验研究

六十年代以来,国内外地震活动十分频繁,特别由地震引起土工建筑物和地基的振动液化问题,对工程建筑物的危害尤为严重。为了预报和预防地震引起的灾害,迫切需要加强对振动液化试验的研究。 目前,振动三轴仪是室内研究振动液化的主要仪器设备。按施加振动力的激振方式有惯性力式、电磁式,气动式和电液式等。由于仪器设备的不同,对同一种土的试验结果能有多大影响,各种因素的影响如何?振动液化的机理应如何理解,单向与双向试验结果差别有多大?是值得探讨的问题。这对修订统一的振动液化试验操作规程,了解试验因素的影响及探讨振动液化的机理等具有重要实际意义。     

廊坊北三县工程建设适宜性评价

在系统分析廊坊北三县工程建设适宜性影响因素的基础上,建立了工程建设适宜性评价指标体系,并利用层次分析法确定指标权重,运用敏感因子-加权平均综合指数法对该地区的工程建设适宜性进行了评价。评价结果表明,北三县地区工程建设适宜性总体较好,大部分地区适宜或较适宜工程建设,占89.6%。埋深10～50 m的砂性土承载力普遍较高,可优先作为多层、高层建筑物复合地基或桩基的桩端持力层;埋深小于10 m的土体局部存在工程性质较差的填土、液化砂土,不宜作为建筑物天然地基;局部地区存在地面沉降、砂土液化等不良工程地质问题,在控制性详细规划和岩土工程勘察中应加以重视;夏垫活动断裂发育地区不适宜工程建设,若线性工程开发利用无法规避此区域,采取措施缓解水平和垂直方向位移对工程安全性影响。     

静力触探判别饱和砂性土液化公式的探讨

目前国内有许多工程勘察单位利用静力触探建立了本地区的饱和砂性土的液化判别公式,本文通过利用静力触探在淮阴市区进行工程地质勘察的实际资料,经数理统计计算后,建立了本地区的静力触探判别饱和砂性土液化的公式。现状液化是一种宏观震害现象。目前国内外评价砂土液化可能性的方法基本上可分两大类:剪应力比较法。即将计算的场地地震剪     

复杂加载条件下珊瑚砂抗液化强度试验研究

循环加载方式与应力路径对砂土的抗液化强度有很大的影响。利用GDS空心圆柱扭剪仪对南海珊瑚砂进行了一系列复杂加载条件下均等固结不排水循环试验,探讨了90°突变应力路径下主应力方向角对珊瑚砂抗液化强度的影响。试验结果发现：以循环应力比（CSR）作为应力水平指标,当不控制中主应力系数b的变化时,主应力方向角 对珊瑚砂的抗液化强度并无显著影响;当控制b始终保持0.5时,珊瑚砂的抗液化强度随着 的增加呈现出先减小后增大的趋势,且在 45°时的抗液化强度最低。基于分析循环荷载引起的土单元大、小循环主应力 、 变化,定义了单元体循环应力比（USR）作为一个新的物理指标,发现不同循环加载方式与应力路径条件下施加于珊瑚砂试样的USR与引起液化所需的循环次数NL存在事实上的唯一性关系。通过引自文献的4种无黏性土原始试验数据的再处理,独立地验证了以USR表征砂类土液化强度的适用性。