饱和砂液化机理及处理实践

饱和砂液化机理及处理实践

一、饱和砂土的液化机理及处理实践(论文文献综述)

王兰民[1](2021)在《中国岩土地震工程与土动力学研究进展与实践》文中进行了进一步梳理引言岩土地震工程与土动力学是地震灾害预防和建设工程抗震设防的重要支撑学科领域。其中,岩土地震工程学是研究与岩土工程有关的地震工程问题的学科,也是岩土工程与地震工程、土动力学交叉而形成的一个新兴学科,主要研究内容包括在地震作用下土体的变形与强度特性,场地、地基和土工结构物的变形与稳定性问题。而土动力学是研究动力荷载作用下土的动力特性、场地动力响应和场地液化、震陷、滑坡等问题的学科。

董晨曦[2](2021)在《滑坡冲击作用下阶地下垫层砂质粉土的液化响应机理》文中提出中国黄土高原因河流与降雨冲刷多狭长沟壑,台塬与河流冲刷形成的阶地垂直落距大,坡度小,因此易形成高速远程滑坡。高速远程滑坡拥有运动速度快、破坏能力强、致灾范围广等特点,因其在运动过程中的表现出的复杂力学原理,备受学界和工程界关注,研究高速远程滑坡的运动特征有助于提高人们对其致灾性的认知与管控。频繁的人类活动(灌溉作用)与黄土的自身遇水表现出的特殊性质(湿陷性、水敏性)造成泾阳南塬黄土滑坡频发,根据调查,有一半以上的黄土滑坡表现出高速远程的特点,多位学者经过研究指出,阶地易侵蚀层(砂质粉土)受滑体运动冲击产生的液化效应,是滑坡表现出高速远程特性的根本原因,因此,深入调查研究砂质粉土冲击液化作用下黄土滑坡高速远程运动机理,对泾阳南塬滑坡的风险管控有着很重要的意义。为研究砂质粉土冲击液化作用下黄土滑坡运动过程,达到滑坡灾害管控的目的。根据野外调查发现冲击液化的地质现象,设计了一套冲击试验设备,进行了砂质粉土的冲击液化试验,并通过室内剪切强度试验与含水率试验、微观试验、数值模拟等一系列手段对研究结果进行了佐证,最后,对黄土滑坡冲击作用下阶地易侵蚀砂质粉土的液化机理进行了论证,得到的结论如下:(1)冲击荷载会使砂质粉土内部的总应力与孔隙水压力剧增,从而使得其剪切强度骤降,促使滑坡滑动面下移、滑动面摩擦系数降低;(2)冲击作用下砂质粉土内部大孔隙崩塌是砂质粉土内部激发高额孔隙水压力的主要原因,当冲击力较大时,中、小孔隙也会被压缩与堵塞,土体内部颗粒与孔隙形态会发生重新分布与排列,从而引发冲击液化现象;(3)区别于振动液化所需的封闭不排水环境,砂质粉土在发生冲击液化时所处的是一种弱排水行为环境,当砂质粉土内部孔压积累的速度大于消散的速度时,砂质粉土会产生高额的孔隙水压力并发生液化;(4)冲击液化发生时阶地中砂质粉土及其它阶地沉积物内部的孔隙水压力升高会导致滑坡运动路径的摩阻力降低,且冲击产生的孔隙水压力越大,促滑效应越强。

段伟[3](2020)在《基于多功能CPTU测试的无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用研究》文中研究表明城市地下空间大规模的开发与利用,对交通水利等基础设施的安全性、长期服役性能和防灾减灾能力提出了更高的要求。液化触发评估成为液化震害预防的首要任务,而无黏性土(砂土、粉土)的空间分布与原位状态是其非常重要的内容。多功能孔压静力触探(CPTU)是在天然位置对土体工程性质进行原位评价的一种新型测试技术,具有精度高、测试参数多元化等优点,在国际上被广泛用于无黏性土的状态特性评价与液化判别。相比于相对密实度,状态参数能够表征无黏性土的密实度与应力水平的双重影响,其确定方法和相关应用被国内外学者广泛关注。深入开展原位状态参数确定和液化地基设计水平应用等研究,为原位状态评价与应用提供理论依据和技术支撑。本文以国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和江苏省研究生科研与实践创新计划项目为依托,针对饱和无黏性土状态参数评价难题,采用多功能CPTU原位测试、室内试验和理论分析相结合的方法,对饱和无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用进行系统研究,主要研究内容与成果如下:(1)通过南京河砂标定罐CPT试验及数据处理群集(GMDH)智能算法对砂土状态参数确定法进行了系统地研究。研究结果表明:锥尖阻力存在明显的“临界深度”,并且其值随着相对密实度Dr的增加而增大,约在0.45-0.60m之间,在半对数坐标中,CPT参数与重度γ、Dr呈良好线性关系;CPT贯入砂土体时探头附近形成高应力区,并由中心沿着水平、竖向方向逐渐分散,CPT贯入机理作用范围会随着Dr的增加而相应地扩大,含水量变化也会影响CPT测试参数值。GMDH建立的ψ法不需要额外的附加参数如静止土压力系数K0、土体压缩指标k,m等,克服了现有一阶方法求解过程复杂且精度较低的问题;采用qt1N,σ′vo,土类指数Ic,BJ作为输入参数的模型为基于性能评价和便捷角度首选的模型;敏感性分析显示qt1N和Ic,BJ是获取ψ的关键参数;应用于标定罐南京河砂、唐山地震液化场地土体状态表征及液化评价,所给的ψ结果与已有经典方法基本一致,液化判别结果也是一致的。(2)通过对废黄河泛滥沉积针对江苏典型地质成因无黏性土,提出了基于电阻率CPTU测试的饱和无黏性土原位状态参数评价方法。研究结果表明:土类指数Ic是连接粉砂土状态性能和电学性能的有效指标之一,采用所提出的电阻率CPTU评价法与Plewes法,Been和Jefferies及Robertson法计算的状态参数沿深度变化趋势一致且数值接近;状态参数与相对密实度沿深度的变化趋势正好相反,线性相关性较好,可通过常用的相对密实度指标将状态参数量化;通过状态参数计算的循环阻力比CRR与国际通用NCEER法计算值基本一致;电学剪胀参数与归一化锥尖阻力、相对密实度呈现良好的幂函数相关关系,电阻率CPTU可作为一种现场原位状态评估及地基基础密实控制的强有力工具。(3)针对江苏典型地质成因无黏性土,提出了基于地震波CPTU测试的饱和无黏性土原位状态参数评价方法。研究结果表明:本文所提出的基于Vs的原位状态参数评价方法与CPTU法更接近,一致性更好;现场应力条件下,Vs可表达为状态参数ψ、有效上覆应力?′v0和静止土压力系数K0的函数;绘制了江苏地区Vs-?′v0平面中状态参数剖面等值线图,给出了任意深度处无黏性土的状态(松散与密实)及液化敏感区域;Vs与归一化锥尖阻力qt1N呈良好的幂函数关系,以此构建了Robertson的SBTn土分类图中剪切波速等值线图;联合锥尖阻力和状态参数可提供一个全面与统一的无黏性土Gmax预测新方法。(4)通过室内试验,研究了不同含砂量的粉-砂混合物的液化动力特性及状态参数指标液化评价方法。研究结果表明:砂质粉土液化和循环软化发生在超孔隙水压力比在0.75-0.85范围之间,累积剪切应变在5%左右,随后由大的剪切应变和超孔隙水压力比产生液化,在一定的孔隙比e下,粉土含量影响不明显,其影响被其他控制因素如相对密实度显着稀释,CRR与e呈良好的线性关系,随着砂含量增加,粉土-砂混合物的微观结构和固体颗粒接触特性发生了变化,砂质粉土的累积孔隙分布曲线具有良好的梯度、孔径分布曲线具有多峰特性;状态参数ψ与三轴循环阻力比CRR tx,15呈指数函数关系,CRR tx,15随着ψ的增大而逐渐减小,基于指标ψ提出了室内三轴CRRtx,15与现场CRR7.5之间的修正因子模型。(5)基于粒子群优化(PSO)的核极限学习机(KELM)算法(PSO-KELM算法)建立了简化应力框架下CPTU液化评价方法。研究结果表明:该CPTU模型一个显着特点是适用于更广范围的土体,包括之前的认识“太黏不能液化”;对于粉质土,孔压参数Bq对CRR有一定的影响,并以图的形式给出呈现;所提CPTU模型进行液化判别及现场实际观察结果一致。基于极大似然估计给出的基于Fs的PL计算模型,能够考虑模型固有的不确定性,最终形成基于CPTU简化应力模型液化势评价统一理论体系。(6)基于CPTU测试技术论证了液化地基状态与判别的可行性和优越性,研究了处理效果评价方法体系及CPTU多元液化判别方法。研究结果表明:CPTU能够直接测试现场土体内部孔压分布,可直接评价土的原位状态及力学性质,CPTU土分类图能够对液化与非液化土给出较为满意的划分结果,提出了联合归一化超孔压与状态参数差图表法并能够有效地进行土体的原位状态及潜在的剪胀性行为评价;提出了液化地基处理致密化评价指标:相对增长指标、电阻率指标、小应变刚度、状态参数等指标。基于随机场理论,通过场地液化势区划图有效地评价液化地基处理效果,建立了可视化、定量且准确的抗液化地基处理评价体系。基于SPT与剪切波速联合测试评价理论,建立了无黏性土多元液化CPTU评价方法。

刘荟达[4](2020)在《砾性土抗液化强度与三轴试验关键问题研究》文中提出以往天然和人工砾性土场地都曾发生地震液化破坏现象,但未引起足够重视。2008年汶川地震中出现天然沉积砾性土液化现象,液化土含砾量由5%至85%以上,规模远超以往砾性土液化震害,颠覆天然砾性土场地为天然优良地基的传统认识。考虑砾性土工程应用广泛性,宽含砾量范围的砾性土液化成为近10年国内外岩土地震工程中的前沿和热点课题。土体的抗液化强度是液化研究中最基础环节。室内三轴试验作为获取砾性土力学特性的基本途径,目前存在几个关键问题亟待解决:一是橡皮膜顺变性影响和修正方法,二是含砾量及相对密度对砾性土抗液化强度真实影响,三是非水平场地砾性土层抗液化能力评价方法。橡皮膜顺变性校正技术在过去20年中发展有限,严重阻滞砾性土液化理论和场地液化评价技术发展,是当前砾性土液化研究的关键与瓶颈。含砾量作为砾性土区别于砂土的最主要因素,对砾性土抗液化能力影响尚无法得出统一结论,制约着液化基础理论与判别技术的完善;相对密度是粗粒土液化的重要影响因素,但始终无法正确揭示其对液化强度的影响规律,使液化判别理论缺乏可靠的定量依据。存在初始剪应力比的非水平砾性土场地,其液化评价方法备受关注,但缺乏可靠的分析理论,使这类场地的液化判别理论和工程化方法的发展及其受限。本文广泛收集现有砾性土液化研究资料,扩充已有信息资料库,依托中国地震局工程力学研究所GDS大尺寸动三轴仪,开展砾性土试验技术与抗液化强度研究。以汶川地震中真实液化土壤为主要研究对象,建立科学、系统、可靠的橡皮膜顺变性校正系列方法,以此作为核心,开展不同条件下砾性土抗液化强度发展规律研究,为砾性土液化机理与判别方法研究提供重要依据与参考。开展均等固结条件下含砾量、相对密度对液化强度影响规律,提出砾性土液化发展科学合理的预测模型及公式;开展非均等固结条件下初始剪应力比影响的分析原理及方法研究,建立可反映初始剪应力比对砾性土液化强度影响规律的液化强度计算模型。本文主要成果及创新如下:1.开展砾性土橡皮膜嵌入体积量测技术与计算方法研究。首次将双尺寸法应用于大颗粒粗粒土及大尺寸设备,论证方法可行性与结果可靠性,实现常规仪器中砾性土膜嵌入体积准确测量。提出橡皮膜厚度影响条件,以粒径同膜厚相对关系定量给出膜厚影响的解答;建立粗粒土橡皮膜嵌入体积计算新公式,克服现有单变量公式无法有效应对级配多样性的缺陷;指出补水过程砾性土体积变形规律,论证各向同性假设应用于砾性土的局限性。2.开展砾性土橡皮膜顺变性校正技术研究。基于计算修正基础理论,建立考虑橡皮膜顺变性的砾性土孔压增量模型,与仪器补偿结果对比,论证计算结果可靠性;揭示粗粒土橡皮膜顺变性修正系数非线性发展新规律,提出修正系数经验计算式。基于橡皮膜校正结果,提出橡皮膜顺变性对粗粒土抗液化强度影响误差新模型与误差预测计算式。3.开展三轴均等固结条件下含砾量和相对密度对砾性土抗液化强度影响研究。发展砾性土制模技术,室内成功复现砾性土液化现象,对比不同含砾量及密实度砾性土液化特性。揭示含砾量对砾性土液化强度影响规律,提出门槛含砾量概念与含砾量修正系数预测计算式,为场地液化判别提供关键依据;确定不同密实度砾性土抗液化强度真实对比关系。4.开展三轴非均等固结试验下初始剪应力比对砾性土抗液化强度影响研究。分析现有初始剪应力比修正系数研究方法缺陷,由球应力标准化法和最大往返剪切作用面理论,提出最大往返剪切作用面上初始剪应力比影响分析新方法,在多种试验条件对方法进行验证。提出初始剪应力比修正系数确定新方法,基于三轴试验得出代表性砾性土初始剪应力比修正系数建议值,实现对存在初始剪应力比影响的砾性抗液化强度评价。

戴启权[5](2020)在《地震作用下液化地基—桩基—高层建筑结构体系动力响应的研究》文中进行了进一步梳理地震作用下地基液化会导致建筑物不均匀震陷、倾斜和倒塌,严重威胁建筑物安全。目前的研究多集中于液化场地和建筑物的基础,对上部结构尤其是高层建筑结构的重视不足。鉴于此,本文以某高层建筑结构为原型,设计并制作液化地基-桩基-高层建筑结构相互作用体系模型,结合振动台试验、理论分析和数值计算方法,对该体系的动力响应进行研究。利用振动台试验再现地基液化条件下高层建筑结构及其群桩基础的灾变过程,分析试验结果以揭示地基液化条件下高层建筑结构及其群桩基础的动力响应规律以及地基砂土层的液化机理,从而提出地基液化条件下高层建筑群桩基础防灾减灾措施。基于张建民三维砂土液化大变形本构,采用数值计算方法分析土-桩-结构相互作用体系的非线性动力响应,获取阻尼系数、渗透系数等重要参数对地基砂土液化和结构动力响应的影响。主要结论如下:(1)地基超孔压的动态变化表明地基上部砂土更易达到液化状态,群桩外和群桩间砂土的超孔压增长和消散具有明显差异,提示了地基砂土层液化的复杂性。砂土层的超孔压随地震激励快速上升,达到峰值后逐渐消散,群桩外地基超孔压的上升速度和峰值均比群桩内大,这是群桩内砂土在地震中受约束程度大于群桩外砂土导致的。砂土层液化后,地基的基频逐渐下降,阻尼比逐渐增大,地基动力响应出现衰减。(2)地震作用下群桩的频率下降,阻尼比上升,这是土体刚度弱化、土的强非线性动应力-应变特性和桩基损伤累积共同所致。群桩在低频成分丰富的上海人工波激励下动力响应得到加强,两侧角桩桩底接触压力存在明显的反相位关系,表明地震中承台两端角桩出现一拉一压现象。群桩基础在液化地基中摆动,桩基受到反复拉拔和冲压作用,提出为减轻高层建筑结构群桩基础的震害应提高桩基抗压拔能力、改善地基液化条件。(3)高层建筑结构表现出弯剪型特点,振型曲线拐点接近土体表面。结构的摆动加速度分量很小,主要是由于高层建筑结构和地基基础的动力相互作用增加了基础的阻抗,地基基础吸收了地震波部分高频成分。地基砂土层液化状态与高层建筑结构水平位移之间具有明显正相关性。(4)张建民三维砂土液化大变形本构具有较强的模拟能力,数值计算结果表明土体侧向大变形加重了砂土液化的灾害。阻尼系数对砂土层孔压影响非常小,渗透系数较小时砂土层侧向位移较大,进而导致桩基响应增大,上部结构配重增加导致桩顶位移增大。

伊思航[6](2020)在《基于颗粒熵增耗散原理的饱和砂土动力响应研究》文中研究表明为了应对日益壮大的人口规模,无论是开辟地下空间或是建设超高层建筑,都免不了研究液化土体的受力性能。由于强震触发的液化会导致土体力学特性产生大幅变化,表现为模量降低、流动特性增强等特征,因此必须针对液化进行研究。然而现有的主流研究大多针对宏观尺度下的冒水喷浆、液化流滑等具体现象,通过对宏观现象的描述,结合应力或应变的角度揭示液化特征、液化机理及探求液化判别。本文旨在从常规角度分析液化宏观特性的基础上,基于热力学理论框架,从耗散能变化的角度分析液化过程,并引入PFC颗粒流软件分析液化过程的颗粒细观接触特征,提出了基于统计力学思想的颗粒熵理论框架,分析了饱和砂土液化过程中颗粒熵及耗散能变化特征,主要的研究手法与研究内容如下:(1)由热力学基本定律出发,将砂土视为解耦材料,结合等温条件下Helmholtz自由能的微分表达式,以迁移曲线划分液化过程中锁定自由能与耗散能的相互关系。通过饱和砂土自由场振动台试验,研究了饱和砂土液化的特征及耗散能发展特性,重点分析了能量耗散特性与孔压比发展规律,并考查了主震、余震阶段,不同振动幅值以及不同埋深位置(0.45m与0.65m)对试验结果的影响。结果认为循环荷载作用下饱和砂土累积耗散能随着孔压比的增长而增长,且对于余震阶段而言,孔压比稳定时,耗散能增量同样保持稳定;(2)利用动三轴试验进一步深入研究了不排水条件的累积耗散能发展规律,通过控制围压条件与循环应力比研究了耗散能与宏观液化特性之间的关系。结果发现,相比于围压条件循环应力比对液化时的累积耗散能影响较小,仅对累积耗散能的发展过程产生影响。围压一定时,不同循环应力比得到液化时的最终累积耗散能基本趋于一致,提出了累积耗能比的概念归一化了围压的影响,建立了累积耗能比与孔压比的发展关系模型;(3)利用PFC软件,建立三维条件下饱和砂土循环液化三轴试验加载程序,研究了孔压比、应力、应变等宏观液化特征及耗散能发展特性。重点从热力学角度研究了饱和砂土的累积耗散能变化规律与孔压比的相互关系,结果认为累积耗散能的增长规律与孔压比保持一致,并且在PFC颗粒流软件中应变幅值与围压条件皆对累积耗散能的发展规律有影响,其中围压条件占支配作用;(4)基于统计力学理论和PFC软件,以饱和砂土液化过程中颗粒力链变化为依托,定义了颗粒熵的具体数学表达形式。从细观角度研究了液化过程中力链、颗粒熵的变化规律,并以颗粒熵修正了直线型迁移曲线累积耗散能计算方法,对比了以直线型迁移曲线所得的累积耗散能和修正后的累积耗散能,分析认为颗粒熵理论考虑了液化过程中的固液相变过程中的颗粒接触程度的变化,能够客观反映真实情况下的累积耗散能发展规律。

尹小卡[7](2020)在《粉细砂液化与CFG桩施工工艺参数关系的试验研究》文中认为长螺旋钻孔CFG桩复合地基施工过程中的饱和砂土液化问题是非常严重的工程问题。饱和砂土液化会导致地面喷砂冒水、CFG桩顶下陷、CFG桩窜孔等工程环境问题,使CFG桩复合地基的质量不能满足设计要求,给工程造成劳动力浪费和经济损失。为避免在长螺旋钻孔CFG桩施工过程中出现饱和砂土液化问题,深入研究长螺旋钻孔CFG桩施工和饱和砂土液化的关系就具有十分重要的意义。通过设计制作室内用长螺旋钻孔CFG打桩机,在实验室内模拟饱和砂土中长螺旋钻孔CFG桩施工模型试验,研究了转速和桩间距两个施工参数对饱和粉细砂液化的影响,分析了转速、桩间距对饱和粉细砂液化的原因,建立了施工参数与饱和粉细砂液化的关系模型。研究结论如下:(1)长螺旋钻杆对饱和粉细砂的循环剪切扰动是饱和粉细砂液化的主要原因,钻杆转速和桩间距是饱和粉细砂液化的两个重要影响因素。相同桩间距条件下,转速越大,饱和粉细砂的液化程度越大,在相同转速条件下,桩间距越小,饱和粉细砂的液化程度越大。(2)长螺旋钻杆转速增大和桩间距减小,超孔隙水压力波动幅度变大,峰值变大,谷值变小,峰值变大说明饱和粉细砂的液化程度变大,谷值变小说明抽吸作用变明显。(3)饱和细砂的超孔隙水压力波动幅度大于饱和粉砂的超孔隙水压力波动幅度,饱和细砂的液化程度更重,饱和细砂的液化现象更明显,饱和细砂中的CFG桩外观更差。(4)饱和粉细砂的液化程度变大会导致试验过程中的饱和粉细砂的形状变差、冒水现象加重、桩顶混凝土发生下陷、桩身窜孔相连,同时导致试验后CFG桩的外观变差,桩长变短,桩径扩径变大。(5)转速与桩间距的比值与饱和粉细砂的液化程度存在函数关系,随着比值增大,饱和粉细砂的液化程度迅速增长,比值继续增大,饱和粉细砂的液化程度缓慢增大,比值达到某一定值时,饱和粉细砂的液化程度不变。

袁志华[8](2019)在《基于电阻率动态测试的饱和砂土液化过程试验研究》文中研究表明砂土液化是强震区典型的震害现象之一,砂土液化过程是砂土从固体状态转换为液体状态的过程。饱和砂土震动液化过程中,震动超静孔隙水压力(即动孔压)的增长通常认为是导致砂土从固体状态向液体状态演变的力学机理。然而,该机理并不能很好的解释循环流动性等液化现象。饱和砂土是典型的二相松散颗粒堆积体,从细观的颗粒及孔隙层面研究砂土液化过程,对饱和砂土液化的细观机理具有重要的意义。目前对饱和砂土细观颗粒或粒间孔隙演变的观测难度较大,国内外这方面的试验研究尚十分欠缺。针对这一挑战性问题,本文引入电阻率测试方法,改进现有的动三轴设备,研究饱和砂土的液化过程中的电阻率变化,并结合圆颗粒建模及模型的电测试验,探讨饱和砂土液化过程的孔隙分布变化规律。主要工作和主要成果如下:1、基于电阻率测试基本原理和循环三轴仪,研发了饱和砂土液化电测试验装置,并提出了液化过程中饱和砂土试样的电阻率测试方法;2、开展了系列饱和砂土试样的液化电测试验,考虑砂土相对密度和颗粒级配的影响,分析了饱和砂土液化过程中动孔压的发展、动应力与动应变关系以及抗液化动强度特性;3、基于饱和砂土试样的液化电测试验结果,分析了液化过程中饱和砂土电阻率的变化过程,发现:液化过程中,饱和砂土的电阻率总体上都是逐渐减小的过程,其减小的速率和程度受到砂土相对密度的影响。分析饱和砂土电阻率的影响因素,认为这些影响因素,不会引起液化过程中饱和砂土电阻率的下降;4、基于液化过程砂土电阻率总是减小的现象,提出振动液化过程产生的孔隙分布均匀化能够导致电阻率的下降,并利用圆颗粒模型的电测试验进行了验证。先基于Voronoi-Delaunay嵌套,建立了一系列孔隙分布趋于均匀化的圆颗粒模型,并对圆颗粒模型的孔隙分布均匀化过程进行了电测试验,发现:圆颗粒模型的孔隙分布越均匀,则其电阻率越小,且颗粒粒径不影响这一线性关系的存在;5、综上,认为饱和砂土液化的过程存在砂土孔隙分布逐渐均匀化的过程。

赵新瑞[9](2019)在《德香高速公路地震液化及盐沼泽共生地基处理技术应用研究》文中进行了进一步梳理德令哈至香日德高速公路位于青藏高原东北部,属青海省西北部海西州境内,是交通运输部《深入实施西部大开发战略公路水路交通运输发展规划纲要》(2011-2020年)“八纵八横”骨架路网重要组成部分,全长165km。其沿线广泛分布有盐渍土、盐碱沼泽、风积沙、地震液化土等特殊地基,沿线土质以粉细砂为主,粉粘土颗粒含量极低,地基土地震液化特征明显,同时兼具盐碱沼泽等软土地基特征,给德香公路设计与施工技术带来挑战,也给德香公路施工及运营质量安全带来了严重隐患。地震液化及其和盐碱沼泽共生路段地基处理技术已经成为德香公路建设的重点和难点问题。根据德香高速公路地震液化地基处理设计与施工现状,依托德香高速公路建设,对可液化土地基提出合理的判别方法,通过优化设计选择合理可行的地基处理方案,提出相关质量检验控制标准指标和方法,提出青海省地震液化及其与盐碱沼泽共生地基的设计与施工技术方法。通过对德香高速强夯置换法处理中等液化路基段和挤密碎石桩处理严重液化路基段施工方案和现场实验检测及分析,发现强夯置换法处理中等液化路基是成功的,粉砂地基经过强夯置换法处理后,强夯置换墩的承载力达到300kPa,复合地基的承载能力达到160kPa,符合设计要求。施工碎石桩时,质量控制重点为灌砾石量及振动挤密的过程。通过动力触探试验得知,桩间土和碎石桩均满足中密以上要求。结合德香公路盐渍土及粉砂土地基的处理工艺,有计划地在地基不同处理区域对土压力、地表沉降、地下水位进行观测研究,发现复合地基中桩(墩)间土桩(墩)体的作用是非线性关系,桩土应力比为非线性变化,其大小随着施加荷载的增大而发生改变,最后会随着复合地基桩(墩)间土和桩(墩)的变形协调,一起承担荷载,桩土应力趋于稳定。结果表明,采用强夯置换法处理地基,碎石桩“桩土应力比”宜取1.2—1.5,“桩土应力比”宜取2.5—2.7;若桩体密实度提高,可增大桩土应力比。

王谦[10](2019)在《饱和黄土地震液化特征与新型抗震处理方法》文中指出饱和黄土地震液化是黄土地区三大岩土地震地质灾害之一。相比于非饱和黄土,饱和黄土由于水的作用导致盐晶等胶结物的部分或全部溶解使得其结构强度明显减弱,且在外界荷载的作用下产生孔隙水压力,造成土体的有效应力显着降低,从而使其在动力作用下具有更加强烈的灾变风险性。然而,受黄土地区历史地震中有关饱和黄土震害的实例甚少等因素的制约,现阶段有关饱和黄土的动力特性研究相对缺乏,对于复杂应力条件对饱和黄土液化特性的影响尚不明确,对于饱和黄土地震液化的物理过程和力学机制研究尚显不足,对于新型环保的地基抗震改良处理方法在黄土地区的应用需求十分迫切。论文以饱和黄土室内土动力学试验为基础,以动荷载作用下饱和黄土的力学性能—微结构特性—宏观灾害特征—震灾防御指标为主线,综合采用现场调查、原位测试、室内试验、微结构测试和矿物成分测试等多种研究方法,研究了动荷载作用下饱和黄土的动剪切模量、阻尼比、动变形和动孔隙水压力特征,提出了初始复杂应力条件对饱和黄土液化特性的影响,并结合历史地震中饱和黄土液化实例,分析了地震导致饱和黄土液化灾害的主要特点,探讨了饱和黄土动孔隙水压力的演化特征及动残余变形与动孔隙水压力的相互作用机制,厘清了饱和黄土地震液化的力学机制,明晰了饱和黄土地震液化灾害产生的物理过程。在此基础上,研究了饱和木质素改良黄土的抗液化性能及其固化机制,提出了基于性态设计理念的饱和木质素改良黄土的抗液化处理指标。论文所取得的主要创新性研究成果包括:(1)黄土在饱和后动刚度明显减小,大应变条件下阻尼比显着增大。相比于原状黄土,不同地区饱和黄土的动剪切模量比差异性较小,其开始衰减的动剪应变相比于原状土明显减小,衰减速率显着加快。循环剪切荷载作用下,饱和黄土产生动应力衰减,动应变和动孔隙水压力增大的“液化”现象,但受土体中封闭孔隙的存在导致的动孔隙水压力消散的影响,其最大动孔隙水压力难以达到有效围压。物性指标对饱和黄土的动力特性影响显着,干密度越大、塑性指数越大、粉粒含量越小,饱和黄土越难以液化。(2)饱和黄土的动力特性受初始应力状态的影响较为显着,复杂应力条件下饱和黄土的动力特性与简单应力条件下存在较为明显的区别。随着初始主应力方向角的增大,受预剪应力的影响,饱和黄土的抗液化强度降低,横向动应变和广义剪应变均显着增大,动孔隙水压力比总体增大。随着中主应力系数的增加,饱和黄土的抗液化强度增加,径向动应变由负转正并增长较快,广义剪应变逐渐减小,最大动孔隙水压力比在b=0.5时达到最大。固结偏应力比在循环剪切的初始阶段对饱和黄土的动强度影响较大,固结偏应力比越大,动应变越大,最大动孔隙水压力越小。(3)饱和黄土地震液化灾害以斜坡地区低角度滑移为主,具有大规模土流或泥流发育、触发地震动强度较低、场地地震效应影响显着和不常见喷泥冒水现象等特征。黄土场地地震效应对土体的液化过程影响显着,饱和黄土场地的地表地震动峰值明显低于相同条件下非饱和黄土场地的地表地震动峰值,加速度反应谱最大谱值对应的周期较非饱和黄土场地明显增长,且受饱和土体刚度和粘滞性的影响,地表地震动与输入地震动相比不存在明显的放大,甚至出现衰减,从而在保证土体结构稳定的前提下更加有利于动孔隙水压力累积,对土体液化具有较为明显的促进作用。(4)黄土在液化后结构更加破碎,孔隙边缘多棱角,大孔隙数量明显增多,孔隙之间的连通性趋于优良。从微观角度,饱和黄土液化过程可分为结构调整、通道发展和液化破坏3个阶段。饱和黄土的动孔隙水压力在整个循环剪切过程中均呈现显着的累积特征,其相对于动应变存在明显的滞后性,滞后周期随着循环剪切振次的增加而减小。循环荷载作用下土骨架变形而导致的孔隙体积压缩对动孔隙水压力的累积具有控制作用,动孔隙水压力累积增长模式受黄土物性参数和结构性的影响,分为变形前期快速增长型、持续增长型和变形后期快速增长型三种模式。(5)动荷载作用下的饱和黄土液化破坏的内在机制主要是循环荷载作用下土骨架对荷载的抵御能力的变化及其造成土中水对孔隙形变的适应性响应。循环荷载导致的土骨架强度弱化和孔隙水压力增长交替作用,直至土体丧失结构强度而表现为近似流态。根据饱和黄土循环剪切破坏时平均有效应力的大小,饱和黄土的液化机制可划分为变形主导型和孔隙水压力主导型两类。黄土的非均质性导致其液化过程具有渐进性破坏特征。(6)木质素改良可显着提升饱和黄土的动刚度和动强度,并可有效抑制动变形和孔隙水压力的增长。木质素的填隙与胶结、掺入木质素对黄土双电层的减薄、木质素中纤维物质的加筋作用及其对细颗粒和游离水的吸附作用,以及木质素与黄土的离子交换作用共同提升了改良黄土的抗液化性能。通过木质素改良,可完全消除设计地震加速度不高于0.30g的建筑地基的液化势。

二、饱和砂土的液化机理及处理实践(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、饱和砂土的液化机理及处理实践(论文提纲范文)

(1)中国岩土地震工程与土动力学研究进展与实践(论文提纲范文)

引言
砂土液化特性、评价与加固方法
    (一)震害调查总结与满足国家建设急需阶段
    (二)引进借鉴,研究制定标准阶段
    (三)研发创新,创建理论与改进标准阶段
地震滑坡致灾机理、演化机制和风险评估
    (一)发震断层地震滑坡效应及成灾模式
        1.地震滑坡与发震断层的关系
        2.地震滑坡与地震学参数的关系
        3.地震滑坡运动学特征
    (二)地震滑坡动态演化机制及长期效应
        1.非动力作用滑坡触发机制
        2.地震诱发土质滑坡演化机制
        3.地震和水耦合及交互作用
        4.滑坡演化机制数值模拟
    (三)滑坡风险评估研究
        1.滑坡危险性分析
        2.滑坡致灾范围研究
        3.风险评估模型与方法
震陷机理、预测和风险评估
    (一)液化震陷
    (二)软土震陷
    (三)黄土震陷
土动力学理论与岩土地震工程实践成就
    (一)土动力学理论
    (二)工程抗震设计规范标准
    (三)工程场地地震安全性评价与城市地震小区划
结语

(2)滑坡冲击作用下阶地下垫层砂质粉土的液化响应机理(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高速远程滑坡运动机理研究现状
        1.2.2 超孔隙水压力作用下滑坡-碎屑流高速远程运动研究现状
        1.2.3 土体冲击液化研究现状
        1.2.4 泾阳南塬滑坡研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线图
2 泾阳滑坡区域地质环境背景
    2.1 区域地理位置
    2.2 气象水文
    2.3 地质构造
    2.4 地层岩性
    2.5 水文地质条件
    2.6 下垫层冲击液化滑坡特征及模型
        2.6.1 典型滑坡调查
        2.6.2 滑坡冲击阶地砂质粉土过程的地质模型
    2.7 本章小结
3 砂质粉土冲击液化试验研究
    3.1 试验材料
    3.2 试验设计
        3.2.1 试验设备
        3.2.2 试验方案
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 传感器标定试验
        3.3.2 冲击液化试验
        3.3.3 含水率与十字板剪切试验
    3.4 砂质粉土冲击液化机理分析
        3.4.1 冲击液化与循环液化的对比
        3.4.2 砂质粉土冲击液化机理分析
4 荷载影响下的砂质粉土冲击液化微观试验
    4.1 微观试验设计
        4.1.1 核磁共振(NMR)试验
        4.1.2 扫描电镜(SEM)试验
    4.2 微观试验结果与分析
        4.2.1 核磁共振(NMR)试验结果分析
        4.2.2 扫描电镜(SEM)试验结果与分析
    4.3 荷载变化下的砂质粉土冲击液化微观机理
5 滑坡冲击作用下的砂质粉土液化响应
    5.1 阶地易侵蚀层的受滑坡运动作用的冲击液化响应数值模拟
    5.2 冲击液化作用下滑体理论运动模型
    5.3 冲击液化作用下滑坡运动机理
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(3)基于多功能CPTU测试的无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及问题的提出
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 多功能CPTU原位测试技术
        1.2.2 基于原位测试参数及状态参数评估土体剪胀性
        1.2.3 基于CPT/CPTU 无黏性土的物理状态理论
        1.2.4 基于多功能CPTU的无黏性土液化评价应用
    1.3 存在的问题
    1.4 本文主要研究内容与技术路线
        1.4.1 本文主要研究内容
        1.4.2 本文的技术路线
第二章 基于CPT砂土原位状态参数确定方法
    2.1 砂土CPT标定罐试验
        2.1.1 试验设备及方案
        2.1.2 CPT测试参数结果及分析
        2.1.3 CPT测试参数与状态指标相关性
        2.1.4 CPT贯入土体的影响范围
        2.1.5 不同含水量对CPT贯入土体的影响
    2.2 基于智能算法的CPT状态参数确定方法
        2.2.1 GMDH算法
        2.2.2 数据库来源及编译
        2.2.3 状态参数解译方法及液化应用
        2.2.4 GMDH模型分类
        2.2.5 GMDH模型结果
    2.3 CPT状态参数的验证与应用
        2.3.1 基于GMDH状态参数的状态特性评价验证
        2.3.2 基于GMDH状态参数的液化判别工程应用
    2.4 本章小结
第三章 基于电阻率CPTU无黏性土原位状态参数确定方法
    3.1 基于CPT/RCPTU状态特性评估理论
        3.1.1 相对密实度
        3.1.2 状态参数
        3.1.3 剪胀指标
    3.2 构思思路
    3.3 试验概况
        3.3.1 试验场地
        3.3.2 试验设备及方案
    3.4 基于电阻率模型的状态参数计算方法
        3.4.1 电阻率与状态参数的相关性
        3.4.2 联合土类指数和电阻率确定归一化锥尖阻力
        3.4.3 联合土类指数和电阻率确定状态参数
    3.5 状态参数液化评价应用
        3.5.1 相对密实度与状态参数相关性
        3.5.2 相对密实度与状态参数相关关系
        3.5.3 周期阻力比与状态参数相关关系
        3.5.4 液化判别结果
    3.6 电阻率剪胀参数
        3.6.1 归一化锥阻力与电阻率剪胀参数
        3.6.2 相对密实度与电阻率剪胀参数
        3.6.3 状态参数与电阻率剪胀参数
    3.7 电阻率CPTU状态表征流程图
    3.8 本章小结
第四章 基于地震波CPTU无黏性土原位状态参数确定方法
    4.1 基于SCPTU状态特性评估设计理论
        4.1.1 基于原位剪切波速状态评估直接法
        4.1.2 基于原位剪切波速状态评估间接法
        4.1.3 基于室内剪切波速状态评估直接法
        4.1.4 基于归一化小应变剪切模量状态评估直接法
    4.2 试验概况
        4.2.1 试验场地
        4.2.2 试验设备及测试原理
        4.2.3 试验结果
    4.3 计算结果及比较
        4.3.1 状态参数计算结果
        4.3.2 基于归一化剪切波速的模型
        4.3.3 基于归一化刚度G_o/q_c的计算模型
        4.3.4 状态参数的液化判别应用
    4.4 CPTU与剪切波速相关关系研究
        4.4.1 CPTU与剪切波速相关关系
        4.4.2 CPTU-V_s相关关系土分类图中应用
    4.5 基于CPTU状态参数的土动力参数评价研究
        4.5.1 SCPTU确定土动力参数的研究现状
        4.5.2 宿迁场地典型试验结果
        4.5.3 SCPTU资料与G_(max)的关系
    4.6 本章小结
第五章 基于室内砂质粉土液化试验及状态指标液化研究
    5.1 室内动三轴液化试验
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试验方法
        5.1.3 试验结果分析
        5.1.4 微观分析
        5.1.5 与已有研究比较
    5.2 室内状态指标液化研究
        5.2.1 数据库来源
        5.2.2 非塑性细粒对CRR_(tx,15)-ψ相关关系的影响
        5.2.3 评价调整后现场条件下的CRR_(tx,15)与状态参数相关关系
    5.3 本章小结
第六章 基于CPTU液化势评价统一理论体系
    6.1 CPTU液化判别确定性模型
        6.1.1 PSO-KELM基本理论
        6.1.2 CPT/CPTU液化评估框架
        6.1.3 CPTU数据库
        6.1.4 基于PSO-KELM方法的液化判别模型的构建
        6.1.5 基于PSO-KELM方法的液化阻力比确定
        6.1.6 案例分析
    6.2 CPTU液化判别概率性模型
        6.2.1 概率模型理论框架
        6.2.2 概率模型结果分析
    6.3 本章小结
第七章 基于多功能CPTU状态特性与液化评价应用
    7.1 CPTU液化地基状态与判别工程实践
        7.1.1 液化机理与CPTU测试参数关联性
        7.1.2 CPTU状态特性参数
        7.1.3 CPTU液化判别方法
        7.1.4 CPTU液化地基判别工程应用
    7.2 基于CPTU液化地基处理效果评价
        7.2.1 液化场地介绍
        7.2.2 液化地基致密化CPTU评价指标
        7.2.3 CPTU液化势评价指标
        7.2.4 CPTU液化势区划图评价
        7.2.5 液化地基处理效果CPTU评估
    7.3 CPTU多元液化判别研究
        7.3.1 CPTU与 SPT相关性液化判别应用
        7.3.2 基于CPTU与 V_s联合测试下液化判别应用
    7.4 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 本文主要结论
    8.2 主要创新点
    8.3 展望
参考文献
本文主要符号说明
致谢
攻读博士学位期间参加的主要科研项目和取得的科研成果

(4)砾性土抗液化强度与三轴试验关键问题研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 砾性土液化研究背景与意义
        1.1.1 砾性土的定义
        1.1.2 砾性土液化研究意义
    1.2 砾性土液化研究现状
        1.2.1 砾性土液化机理研究
        1.2.2 砾性土液化判别研究
    1.3 砾性土液化研究的关键因素
        1.3.1 橡皮膜影响
        1.3.2 相对密度影响
        1.3.3 含砾量影响
        1.3.4 初始剪应力比影响
    1.4 本文主要研究工作
第二章 砾性土地震液化实例
    2.1 引言
    2.2 砾性土历史地震液化实例整理
    2.3 小结
第三章 砾性土三轴液化试验
    3.1 引言
    3.2 试验设备介绍
    3.3 试验砾性土基本物理指标
    3.4 试验方法与设计
    3.5 液化试验基本结果
    3.6 孔压增量模型基本参数确定
        3.6.1 均等固结条件孔压增量模型参数
        3.6.2 非均等固结条件孔压增量模型参数
    3.7 小结
第四章 橡皮膜嵌入体积测量
    4.1 引言
    4.2 橡皮膜嵌入体积测量方法
    4.3 橡皮膜嵌入体积测量与结果
    4.4 橡皮膜嵌入体积影响因素分析
        4.4.1 试样尺寸的影响
        4.4.2 级配条件的影响
        4.4.3 橡皮膜厚度的影响
        4.4.4 砾性土回弹体应变分析
    4.5 橡皮膜嵌入体积预测模型
    4.6 小结
第五章 橡皮膜顺变性消除方法
    5.1 引言
    5.2 橡皮膜顺变性影响机理
    5.3 橡皮膜顺变性校正理论与方法
        5.3.1 橡皮膜顺变性的物理缓解方法
        5.3.2 橡皮膜顺变性的仪器补偿方法
        5.3.3 橡皮膜顺变性的计算修正方法
    5.4 砾性土橡皮膜顺变性的计算修正
        5.4.1 橡皮膜顺变性修正系数C_r的确定
        5.4.2 橡皮膜顺变性修正系数C_r的预测
        5.4.3 考虑橡皮膜顺变性的孔压增量模型
    5.5 修正后的孔压时程对比
        5.5.1 均等固结条件下孔压时程对比
        5.5.2 非均等固结条件下孔压时程对比
    5.6 小结
第六章 土的初始剪应力修正系数确定方法
    6.1 引言
    6.2 K_α现有研究理论
        6.2.1 K_α现有预测模型
        6.2.2 K_α的试验确定方法
    6.3 基于最大往返剪切作用面的分析方法
        6.3.1 无初始剪应力时土的CRR计算
        6.3.2 最大往返剪切作用面上K_(α,m)的计算
        6.3.3 不同试验条件的K_(α,m)变化规律
    6.4 K_(α,m)的改进计算模型
    6.5 基于三轴试验的K_α计算方法
    6.6 真实场地K_(hv)与α的估算方法
    6.7 小结
第七章 砾性土抗液化强度关键影响因素研究
    7.1 引言
    7.2 含砾量影响
        7.2.1 修正后的抗液化强度
        7.2.2 含砾量对抗液化强度影响规律
        7.2.3 不同砾性土抗液化强度对比
        7.2.4 含砾量修正系数
    7.3 相对密度影响
    7.4 初始剪应力比影响
        7.4.1 修正后的抗液化强度
        7.4.2 初始剪应力比修正系数
    7.5 橡皮膜影响误差研究
    7.6 砾性土与砂土抗液化强度对比
    7.7 小结
第八章 结论与展望
    8.1 主要工作及成果
    8.2 不足与展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读博士学位期间发表的成果
攻读博士学位期间参与的科研项目

(5)地震作用下液化地基—桩基—高层建筑结构体系动力响应的研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 砂土的液化机理
        1.2.2 液化地基中桩基动力响应规律
        1.2.3 液化地基-结构动力相互作用
    1.3 尚存在的问题
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 液化地基-桩基-高层建筑结构体系振动台试验
    2.1 引言
    2.2 振动台试验设备
        2.2.1 振动台性能参数
        2.2.2 土箱的选择与验证
    2.3 振动台试验模型设计与制作
        2.3.1 模型相似关系设计
        2.3.2 模型材料设计
        2.3.3 模型结构设计
        2.3.4 模型图纸及制作
    2.4 振动台试验传感器与测点布置
        2.4.1 试验传感器
        2.4.2 测点布置
    2.5 振动台试验地震波加载方案
        2.5.1 地震波的选取
        2.5.2 自由场试验加载方案
        2.5.3 土-结体系试验加载方案
    2.6 试验宏观现象及地基液化状态分析
        2.6.1 试验宏观现象分析
        2.6.2 地基液化状态分析
    2.7 本章小结
第三章 基于振动台试验分层可液化地基动力响应分析
    3.1 引言
    3.2 液化地基的数学模型
    3.3 基于试验地基液化规律分析
    3.4 液化地基动力特性分析
    3.5 地基加速度响应分析
        3.5.1 竖直方向响应规律
        3.5.2 水平方向响应规律
    3.6 地基位移响应分析
    3.7 地基动剪应力响应分析
    3.8 本章小结
第四章 地基液化条件下高层建筑群桩基础动力响应分析
    4.1 引言
    4.2 桩基动力响应理论分析
    4.3 液化地基中群桩动力特性
    4.4 高层建筑桩顶位移响应分析
    4.5 高层建筑桩身应变响应分析
    4.6 土与结构接触压力响应分析
        4.6.1 土与承台接触压力
        4.6.2 土与桩底接触压力
    4.7 本章小结
第五章 地基液化条件下高层建筑结构动力响应分析
    5.1 引言
    5.2 高层建筑结构自振特性分析
        5.2.1 频率
        5.2.2 阻尼比
        5.2.3 振型曲线
    5.3 高层建筑结构抗震性能分析
        5.3.1 高层建筑结构水平位移
        5.3.2 高层建筑结构顶层加速度
        5.3.3 高层建筑结构层间剪力
        5.3.4 高层建筑结构倾覆力矩
        5.3.5 高层建筑结构动应变
    5.4 地基超孔压与高层建筑动力响应的相关性
    5.5 本章小结
第六章 液化地基-桩基-高层建筑结构体系动力响应数值分析
    6.1 引言
    6.2 三维砂土液化大变形本构模型
        6.2.1 三轴应力空间中的本构模型
        6.2.2 三维应力空间中模型的推广
    6.3 土-结体系数值模型建立
        6.3.1 基本假定
        6.3.2 砂土材料参数
        6.3.3 桩-土界面模拟
        6.3.4 地基边界条件的实现
        6.3.5 激励输入与动力参数
    6.4 土-结体系数值模型及可靠性验证
        6.4.1 土-结体系振动台试验数值模型
        6.4.2 数值模型可靠性验证
    6.5 土-结体系数值计算结果分析
        6.5.1 土体侧向变形
        6.5.2 土体应力路径和应力-应变关系
    6.6 体系重要参数分析
        6.6.1 阻尼系数
        6.6.2 渗透系数
        6.6.3 上部结构配重
    6.7 本章小结
第七章 结论及展望
    7.1 本文创新点
    7.2 论文主要结论
    7.3 论文展望
参考文献
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况

(6)基于颗粒熵增耗散原理的饱和砂土动力响应研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 液化问题研究现状
        1.2.1 液化机理及液化判别
        1.2.2 液化土体的本构模型
        1.2.3 能量方式在液化研究中的运用
        1.2.4 PFC在土体问题中的运用
        1.2.5 存在的主要问题
    1.3 课题的提出
        1.3.1 热力学模型研究特点
        1.3.2 研究内容及技术路线
        1.3.3 创新点
第二章 基于热力学框架的液化砂土能量分析
    2.1 引言
    2.2 基于热力学理论的饱和砂土耗散能计算方法
        2.2.1 热力学基本定律
        2.2.2 颗粒熵理论
        2.2.3 锁定自由能和耗散能
        2.2.4 砂土动力模型
        2.2.5 基本假设
        2.2.6 计算公式
    2.3 振动台试验与动三轴试验概况
        2.3.1 试验材料及试验设备
        2.3.2 试验流程及试验工况
    2.4 振动台试验结果分析
        2.4.1 主震作用下饱和砂土能量发展特征
        2.4.2 余震作用下饱和砂土能量发展特征
    2.5 动三轴试验结果分析
        2.5.1 饱和砂土循环液化及耗散能发展一般规律
        2.5.2 耗散能与孔压比发展的相关性
    2.6 本章小结
第三章 饱和砂土液化特性的颗粒流数值计算
    3.1 引言
    3.2 PFC颗粒流软件基本介绍
        3.2.1 基本方程
        3.2.2 伺服协调原理
        3.2.3 液化模拟原理
    3.3 液化加载
        3.3.1 颗粒生成
        3.3.2 试验基本条件
    3.4 宏观液化特性分析
        3.4.1 等应变幅值加载液化发展一般规律
        3.4.2 等应变幅值加载耗散能发展规律
        3.4.3 能量与孔压比发展规律
    3.5 本章小结
第四章 基于颗粒熵的饱和砂土液化特性分析
    4.1 引言
    4.2 颗粒熵理论框架
        4.2.1 Shannon熵与Boltzmann熵的形式统一
        4.2.2 分子热运动框架下的Boltzmann熵与Clausius熵
        4.2.3 颗粒熵运用的合理性分析
    4.3 饱和砂土液化过程中的力链发展特性
        4.3.1 力链空间
        4.3.2 总力链变化规律
        4.3.3 各级力链变化规律
    4.4 颗粒熵与液化特性分析
        4.4.1 颗粒熵与孔压比变化规律
        4.4.2 颗粒熵修正的能量变化规律
        4.4.3 颗粒熵修正能量对照组研究
        4.4.4 颗粒熵修正能量与孔压比发展规律
    4.5 两区间颗粒熵特征研究
        4.5.1 不同划分区间的颗粒熵对照组发展规律
        4.5.2 两区间颗粒熵修正的能量变化规律
        4.5.3 两区间颗粒熵修正能量对照组研究
        4.5.4 两区间颗粒熵修正能量与孔压比发展规律
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究工作展望
参考文献
致谢
作者攻读硕士学位期间已发表(待发表)成果

(7)粉细砂液化与CFG桩施工工艺参数关系的试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 砂土液化研究现状
        1.2.2 CFG桩复合地基施工技术研究现状
        1.2.3 存在的问题
    1.3 本文的主要研究内容
2 CFG桩复合地基施工技术和砂土液化理论
    2.1 CFG桩复合地基施工技术
        2.1.1 CFG桩复合地基荷载传递机理
        2.1.2 CFG桩复合地基作用
        2.1.3 长螺旋钻孔CFG桩复合地基施工工艺
    2.2 砂土液化理论
        2.2.1 砂土液化的机理
        2.2.2 砂土液化的判别
        2.2.3 砂土液化的影响因素
3 长螺旋钻孔CFG桩施工室内模型试验
    3.1 长螺旋钻孔CFG桩施工模型试验方案设计
        3.1.1 试验目的
        3.1.2 试验分组
        3.1.3 试验技术路线
        3.1.4 试验中传感器和桩位布设
    3.2 长螺旋钻孔CFG桩施工模型试验设备制备
        3.2.1 刚性模型箱的制备
        3.2.2 长螺旋钻孔CFG打桩机的设计
        3.2.3 孔隙水压力计和数据采集系统
    3.3 砂土的颗粒级配和密度
        3.3.1 砂土的颗粒级配
        3.3.2 砂土的密度
    3.4 长螺旋钻孔CFG桩施工模型试验步骤
        3.4.1 试验前的土样制备
        3.4.2 试验中的施工步骤
        3.4.3 试验后的开挖
    3.5 长螺旋钻孔CFG桩施工模型试验
        3.5.1 饱和细砂中单桩模型试验
        3.5.2 2d桩间距饱和细砂中群桩模型试验
        3.5.3 3d桩间距饱和细砂中群桩模型试验
        3.5.4 4d桩间距饱和细砂中群桩模型试验
        3.5.5 3d桩间距饱和粉砂中群桩模型试验
4 长螺旋钻孔CFG桩施工模型试验现象分析
    4.1 转速对单桩试验饱和细砂液化的影响
        4.1.1 转速对单桩试验超孔隙水压力的影响
        4.1.2 转速对单桩试验桩身质量的影响
    4.2 转速对群桩试验饱和细砂液化的影响
        4.2.1 转速对群桩试验超孔隙水压力的影响
        4.2.2 转速对群桩试验桩身质量的影响
    4.3 桩间距对群桩试验饱和细砂液化的影响
        4.3.1 桩间距对群桩试验超孔隙水压力的影响
        4.3.2 桩间距对群桩试验桩身质量的影响
    4.4 群桩试验时饱和粉砂、细砂的液化研究
        4.4.1 群桩试验时饱和粉砂、细砂中超孔隙水压力的变化
        4.4.2 群桩试验时饱和粉砂、细砂中桩身质量的变化
    4.5 转速、桩间距与粉细砂液化的关系模型
    4.6 本章小结
5 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 研究工作展望
参考文献
致谢

(8)基于电阻率动态测试的饱和砂土液化过程试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 砂土液化的研究现状
        1.2.2 动三轴试验研究现状
        1.2.3 土体电阻率的研究现状
    1.3 本文的研究工作
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 研究内容和技术路线
第2章 饱和砂土循环三轴液化电测试验方案
    2.1 基于动三轴仪的液化电测试验设备研发
        2.1.1 动三轴仪的简介
        2.1.2 动三轴仪配套的砂土电阻率测试装置
    2.2 试验材料
        2.2.1 石英砂的基本物理性质
        2.2.2 试样制备与安装
    2.3 试验方案
    2.4 试验步骤
    2.5 饱和砂土电阻率测试的优化
        2.5.1 孔隙水盐含量的选定
        2.5.2 测试频率的选择
        2.5.3 电阻率结果的温度修正
第3章 饱和砂土液化过程的力学响应
    3.1 典型应力应变和动孔压试验结果
    3.2 动孔压的发展规律
        3.2.1 相对密度的影响
        3.2.2 颗粒级配的影响
    3.3 动应力与动应变关系
    3.4 抗液化强度
        3.4.1 破坏标准
        3.4.2 相对密度的影响
        3.4.3 颗粒级配的影响
    3.5 本章小结
第4章 饱和砂土液化过程的电阻率变化规律
    4.1 典型电阻率测试结果及其修正
        4.1.1 典型电阻率测试结果
        4.1.2 电极极化和电阻率测试结果的基线修正
        4.1.3 电阻率测试结果的长径修正
    4.2 饱和砂土液化过程中电阻率变化的基本规律
    4.3 液化过程中饱和砂土电阻率下降的原因分析
    4.4 小结
第5章 圆颗粒模型孔隙均匀化过程的电测实验研究
    5.1 前言
    5.2 圆颗粒孔隙均匀化过程及其统计规律
        5.2.1 孔隙分布均匀化的验证思路
        5.2.2 圆颗粒模型孔隙分布均匀化方案
        5.2.3 圆模型孔隙分布均匀化过程
    5.3 圆颗粒模型的电测试验方案
        5.3.1 电测试验装置
        5.3.2 孔隙分布均匀化过程电测试验步骤
    5.4 孔隙分布均匀化过程的电阻率响应规律
        5.4.1 颗粒孔隙率平均值与电阻率的关系
        5.4.2 标准差与电阻率的关系
    5.5 小结
第6章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 创新
    6.3 研究展望
参考文献
攻读学位期间的成果
致谢

(9)德香高速公路地震液化及盐沼泽共生地基处理技术应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地震液化土地基处理技术国内外研究现状
        1.2.2 盐碱沼泽地基处理国内外研究现状
    1.3 存在的问题
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 可液化土地基判别技术
    2.1 地震液化的判别方法
        2.1.1 德香高速公路地震液化判别
    2.2 德香高速公路粉细砂物理特征
        2.2.1 颗粒级配
        2.2.2 击实特征
    2.3 德香高速公路粉细砂力学特征
        2.3.1 加州承载比(CBR)
        2.3.2 回弹模量
        2.3.3 抗剪强度指标
    2.4 粉细砂地震液化的动三轴试验研究
        2.4.1 试验设备
        2.4.2 试验方法
        2.4.3 试验结果及分析
    2.5 本章小结
第三章 地震液化土地基处理技术研究
    3.1 地基处治方案比选
    3.2 强夯置换法处理中等液化地基技术研究
        3.2.1 强夯置换法和强夯法的加固机理
        3.2.2 实体工程设计与施工
        3.2.3 数据分析与成果总结
        3.2.4 本节小结
    3.3 碎石桩处理严重液化地基技术研究
        3.3.1 碎石桩加固机理
        3.3.2 实体工程设计与施工
        3.3.3 数据分析与成果总结
        3.3.4 本节小结
    3.4 本章小结
第四章 地震液化与盐沼泽共生地基处理研究
    4.1 地震液化与盐沼泽地基处治方案比选
    4.2 德香高速公路地震液化与盐沼泽共生地基处治方案
    4.3 碎石桩复合地基加固效果试验研究
        4.3.1 碎石桩处治设计
        4.3.2 碎石桩处治施工
        4.3.3 现场测试
        4.3.4 试验数据分析
    4.4 强夯置换碎石桩复合地基加固效果试验研究
        4.4.1 强夯置换处治设计
        4.4.2 强夯置换处治施工及施工工艺改进
        4.4.3 现场测试
        4.4.4 强夯置换复合地基试验结果分析
        4.4.5 强夯复合地基加固效果试验研究
    4.5 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献

(10)饱和黄土地震液化特征与新型抗震处理方法(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究意义与工程背景
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 土体地震液化的特征与机制
        1.2.2 饱和黄土液化及抗液化处理技术
        1.2.3 新型地基处理技术及其应用
    1.3 研究现状评述
    1.4 研究目的与主要研究内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 主要研究内容
    1.5 主要技术思路
第二章 试验方法与试验条件
    2.1 概述
    2.2 主要试验仪器
        2.2.1 WF-12440 型动态空心圆柱扭剪试验系统
        2.2.2 KYKY2800B型扫描电子显微镜
    2.3 试验材料
        2.3.1 土样
        2.3.2 改良材料
    2.4 试验方法
        2.4.1 试样制备
        2.4.2 试样的饱和
        2.4.3 动三轴试验
        2.4.4 动态空心圆柱循环扭剪试验
        2.4.5 SEM细观结构测试
        2.4.6 XRD矿物成分分析
    2.5 小结
第三章 动荷载作用下饱和黄土的力学性能
    3.1 概述
    3.2 饱和黄土的动剪切模量和阻尼比
        3.2.1 试验结果
        3.2.2 饱和黄土的动剪切模量比和阻尼比特征
        3.2.3 物性参数对饱和黄土动剪切模量和阻尼比的影响
    3.3 动荷载作用下饱和黄土的变形特征及主要影响因素
        3.3.1 试验结果
        3.3.2 动荷载作用下饱和黄土的变形特征
        3.3.3 饱和黄土动变形的主要影响因素
    3.4 动荷载作用下饱和黄土的孔隙水压力特征及主要影响因素
        3.4.1 试验结果
        3.4.2 动荷载作用下饱和黄土的孔隙水压力特征
        3.4.3 饱和黄土动孔隙水压力的主要影响因素
    3.5 小结
第四章 复杂应力状态下饱和黄土的动力特性
    4.1 概述
    4.2 复杂应力条件下饱和黄土的动强度特性
        4.2.1 试验结果
        4.2.2 复杂应力条件下饱和黄土的动强度
    4.3 复杂应力条件下饱和黄土的动变形特性
        4.3.1 试验结果
        4.3.2 初始主应力方向角对饱和黄土动应变的影响
        4.3.3 中主应力系数对饱和黄土动变形的影响
        4.3.4 固结偏应力比对饱和黄土动变形的影响
    4.4 复杂应力条件下饱和黄土的动孔隙水压力特性
        4.4.1 复杂应力条件下饱和黄土的动孔隙水压力特征
        4.4.2 初始主应力方向角对饱和黄土动孔隙水压力的影响
        4.4.3 中主应力系数对饱和黄土动孔隙水压力的影响
        4.4.4 固结偏应力比对饱和黄土动孔隙水压力的影响
    4.5 小结
第五章 饱和黄土地震液化灾害特征
    5.1 概述
    5.2 汶川地震中甘肃清水田川黄土液化实例分析
        5.2.1 试验结果
        5.2.2 饱和黄土液化滑移灾害分析
    5.3 岷县漳县地震中甘肃岷县永光村黄土液化滑坡实例分析
        5.3.1 试验结果
        5.3.2 饱和黄土液化滑移灾害分析
    5.4 饱和黄土液化震害特征
        5.4.1 饱和黄土液化灾害的主要形式
        5.4.2 饱和黄土地震液化灾害特征
    5.5 小结
第六章 饱和黄土地震液化灾害的物理过程和力学机制
    6.1 概述
    6.2 地震液化前后饱和黄土的细观结构特征及差异性
        6.2.1 试验结果
        6.2.2 液化前后饱和黄土的细-微观结构特征
        6.2.3 饱和黄土液化过程中细观结构变化特征
    6.3 饱和黄土动变形和孔隙水压力的相互作用关系
        6.3.1 饱和黄土动孔隙水压力的累积效应与滞后性
        6.3.2 饱和黄土孔隙水压力增长的物理过程
        6.3.3 饱和黄土动应变与动孔隙水压力的关系
    6.4 饱和黄土液化的力学机制
        6.4.1 饱和黄土的循环剪切应力路径
        6.4.2 饱和黄土地震液化破坏机理
    6.5 小结
第七章 饱和黄土地基抗液化的木质素改良处理方法
    7.1 概述
    7.2 木质素改良黄土的动力特性
        7.2.1 木质素改良黄土的动应力-动应变关系
        7.2.2 木质素改良黄土的动弹性模量和阻尼比
    7.3 木质素改良黄土的抗液化特性
        7.3.1 试验结果
        7.3.2 木质素改良黄土的抗液化强度
        7.3.3 木质素改良黄土的动应变和动孔隙水压力特征
    7.4 木质素改良黄土的抗液化机制
    7.5 基于性态的饱和黄土地基木质素改良处理方法
    7.6 小结
第八章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

四、饱和砂土的液化机理及处理实践(论文参考文献)

  • [1]中国岩土地震工程与土动力学研究进展与实践[J]. 王兰民. 城市与减灾, 2021(04)
  • [2]滑坡冲击作用下阶地下垫层砂质粉土的液化响应机理[D]. 董晨曦. 西安科技大学, 2021(02)
  • [3]基于多功能CPTU测试的无黏性土原位状态特性与液化评价理论及应用研究[D]. 段伟. 东南大学, 2020
  • [4]砾性土抗液化强度与三轴试验关键问题研究[D]. 刘荟达. 中国地震局工程力学研究所, 2020(02)
  • [5]地震作用下液化地基—桩基—高层建筑结构体系动力响应的研究[D]. 戴启权. 合肥工业大学, 2020(01)
  • [6]基于颗粒熵增耗散原理的饱和砂土动力响应研究[D]. 伊思航. 江苏大学, 2020(02)
  • [7]粉细砂液化与CFG桩施工工艺参数关系的试验研究[D]. 尹小卡. 郑州大学, 2020(02)
  • [8]基于电阻率动态测试的饱和砂土液化过程试验研究[D]. 袁志华. 江苏科技大学, 2019(09)
  • [9]德香高速公路地震液化及盐沼泽共生地基处理技术应用研究[D]. 赵新瑞. 重庆交通大学, 2019(06)
  • [10]饱和黄土地震液化特征与新型抗震处理方法[D]. 王谦. 兰州大学, 2019

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饱和砂液化机理及处理实践
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