地震荷载作用下饱和粉土地基液化深度试验研究

第36卷第3期2014年9月

地震工程学报

C H I N A E A R T H Q U A K EE N G I N E E R I N GJ O U R N A L V o l.36 N o.3

S e p t.,2014

地震荷载作用下饱和粉土地基液化深度试验研究①路江鑫1,孙立强1,曲京辉2,张茂洲3

(1.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;

2.河北省地矿局国土资源勘查中心,河北石家庄050081;

3.邳州河道管理局,江苏邳州221300)

摘要:对地震荷载作用下不同深度饱和粉土地基的液化特性进行研究,通过室内动三轴试验研究地震荷载作用下饱和粉土地基的最大可液化深度,试验中通过对给定不同应力幅值动荷载作用下饱和粉土的液化特性进行研究,得到不同地震烈度下不同深度土体的动剪应力比与破坏振次关系曲线,进而结合地基液化判别公式判断不同深度饱和粉土在不同地震烈度下是否发生液化㊂研究成果为高烈度地区确定抗液化措施及处理深度提供了依据㊂

关键词:液化;地震烈度;动三轴;超孔压

中图分类号:T D853.34文献标志码:A 文章编号:1000-0844(2014)03-0544-05

D O I:10.3969/j.i s s n.1000-0844.2014.03.0544

E x p e r i m e n t a l S t u d y o nL i q u e f a c t i o nD e p t ho f S a t u r a t e d

S i l t y S o i lG r o u n du n d e r S e i s m i cL o a d i n g

L UJ i a n g-x i n1,S U N L i-q i a n g1,Q UJ i n g-h u i2,Z H A N G M a o-z h o u3

1.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f H y d r a u l i cE n g i n e e r i n g S i m u l a t i o na n dS a f e t y,T i a n j i n30072,C h i n a;

2.C e n t e r o f H e b e iP r o v i n c eL a n da n dR e s o u r c e sB u r e a uo f G e o l o g y a n d M i n e r a l

R e s o u r c e sE x p l o r a t i o n,S h i j i a z h u a n g,H e b e i050081,C h i n a;

3.T h eP i z h o uR i v e rA u t h o r i t y,P i z h o u,J i a n g s u221300,C h i n a)

A b s t r a c t:T oo b t a i n t h e c o r r e s p o n d i n g m a x i m u ml i q u e f a c t i o nd e p t ho f s a t u r a t e d s i l t y s o i l g r o u n d u n d e rd i f f e r e n t s e i s m i cs h o c kc o n d i t i o n s,w es t u d i e dt h e l i q u e f a c t i o nb e h a v i o ro f s a t u r a t e ds i l t y s o i l u n d e r v a r i o u s s e i s m i c l o a d i n g c o n d i t i o n s a t d i f f e r e n t d e p t h s.W e c o n d u c t e d a s e r i e s o fG D Sd y-n a m i c t r i a x i a l t e s t s t o c o n s i d e r d i f f e r e n t d y n a m i c l o a d sw h i c hw e r e s e t i n a d v a n c e,a n d d e t e r m i n e d t h e d e g r e e o f s i l t s o i l l i q u e f a c t i o n a t d i f f e r e n t d e p t h s a n d d i f f e r e n t s e i s m i c s h o c k c o n d i t i o n s.W e a l-s oo b t a i n e d t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e d y n a m i c s h e a r s t r e s s r a t i o a n d t h e n u m b e r o f s o i l c y c l e s. W e e s t a b l i s h e d l i q u e f a c t i o n d e p t h a c c o r d i n g t o t h e d i s c r i m i n a t e f o r m u l a.T h e r e s u l t s c a nb e u s e d t o p r e d i c t s o i l l i q u e f a c t i o nd e p t h s f o r h i g h-s e i s m i c-i n t e n s i t y a r e a p r o j e c t s.

K e y w o r d s:l i q u e f a c t i o n;s e i s m i c i n t e n s i t y;d y n a m i c t r i-a x i a l;e x c e s s p o r e p r e s s u r e

0前言

在我国的淮北地区广泛分布着以低液限粉土㊁粉砂土为主的沉积土,该地区的粉土黏粒含量少,塑性指数低,具有渗透系数高㊁渗透固结性能强等特殊的物理力学性能,使得该地区的粉土不适合作地基材料㊂加之该地区处于高烈度地震断裂带区域,饱和粉土在地震㊁交通车辆荷载作用下极易发生液化破坏现象,由液化造成的各种震害现象是严重的㊂然而,随着经济的飞速发展,大量已经建成或规划在建的高速公路㊁铁路㊁水利工程等基础设施的地基因受取土条件的限制,在不可能进行大范围换填的情

①收稿日期:2013-08-20

基金项目:天津市自然科学基金重点项目(编号:13J C Z D J C35300)

作者简介:路江鑫(1989-),男,河北邢台人,研究生,从事水利水电工程专业.