粗细粒混合土液化特性研究综述

用 下砂 土液化 的可 能性 和液 化 强 度 等 问题 ， 来 后 又 注 意到 了孔 隙水压 力 消 散 的影 响 。Ｂ ｌｈ曾给 ａｇ ｉ 出一个 较为完 美 的循 环 荷 载 作 用 下 的 固结 理论 。 低 路堤 在交通 荷载作 用 下的变 形特 性也早 已引起 了人 们 的重 视 。较 早 的 如 Ｓｅ 其 同 事们 的工 ｅｄ及
作 ， 来 Ｋ ｗ ｋｍ 和 Ｏ ａ ａ Ｙ ｍ ｎ ｕｈ 和 Ａ ｔ 后 ａ ａａ ｉ ｇｗ ， ａ ａ ｏ ｃｉ ｏ ｏ
１ 研 究历 史 及 现 状
在 动力荷 载作 用下 对砂 土 的液 化研究 由来 已
久， 早期 的研究 主要 集 中在爆 炸冲击 荷载 、 地震作
用 、 器基础 等诸 方面 。如 ３ 机 ０年代前 日本 、 国 、 德
近年来 室 内实验很 多是 利用 对 饱和粗 细粒 混 合土 的动 三轴 、 振柱 试验 对土 的液 化进 行研究 ， 共 通过 分析 动三轴 试验过 程 中孔压 及 振次 与细粒含 量 的关 系 ， 判定 混 合 土 的抗 液 化 能 力 。并 且 随着
Ｌｅ以孔压 值 作 为 砂 土 是 否 发 生 液 化 的依 据 ， ｅ 并
播 的完 整控 制方程 ｕ 等 。
７ 代 ， 近海 重力 式 石 油 平 台 的大量 兴 Ｏ年 随着 建 ， 究者们 的 注意 力集 中 在波 浪等 周 期荷 载 作 研
要综 述粗 细粒混 合 土 的动力 特 性 ， 合 已有 的文 结 献资料 及作 者对 粗 细 粒 混合 土 的动三 轴 实 验 ， 对 粗细粒 混合 土 的液化进 行 比较系 统 的分析 。
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四 川 水 利
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粗 细 粒 混 合 土 液 化 特 性 研 究 综 述
潘剑锋 ， 喜康 ， 刘 王 力 ， 崇 晟 程
（ 四川大学水利水 电学院 ， 成都 ，１０ ５ ６０６ ）
【 摘 要】 在动荷载作用下饱和砂土产生的液化现 象受到岩土界越 来越 多的重视 。本 文重点 总结 了国 内外对粗 细
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４ 。 ２
潘剑锋 ， 刘喜康， 王
力 ， 崇晟 ： 细粒混合土液化特性研 究综述 程 粗
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技术 归纳 如下 ： （） １ 循环 三 轴试验 。利 用与 静 三 轴试 验 相 似
的轴对 称 应力 条件 ， 通过 对试 样 施 加模 拟 的动 主
粒含量 增加 ， 充填 满 砂 颗粒 问 的空 隙甚 至 形成 了 粘土层 时 ， 粘土 的 “ 滞 ” 用 表 现 突 出 ， 成 了 粘 作 形
土动力 特性 的 实验 室 测 试 技 术 经 ５ ０多 年 的 发展 ， 由黄文熙 院 士最 初 提 出的 动 三轴 仪 测 试发 展 到 多种振 动测试 技术 。笔 者将 常规 的振 动测试
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间 ， 成 了一 些应 用广 泛 的理论 。如 Ｓｅ 形 ｅｄ简化 判 别法 ，ｉ 在 １６ 给 出了 固液两 相介 质 中波传 Ｂｏ ｔ ９５年
的应 用 。
用 动三轴仪 来 进行 液 化 研 究 ， 并很 快 得 到 国 内外
重视 和采 纳 。其 后 ， 汪文 韶 、 沈珠 江等对 国 内外液 化 的研究做 了较 详 细的 总结 。从 ６ ０年代 开始 ， 国
内外 开始 了对 砂土液 化 的大量室 内试验 。在 此期
２ 动 力 特 性 室 内测 试 技 术
粒 混合 土 的动 力 特 性 研 究的 历 史 、 状 、 现 新进 展 ， 述 了地 震 作 用 下 地 基 土 的 液 化 失稳 因 素 ， 砂 土 液 化 研 究提 供 综 合 信 综 为
息。
【 关键词 】 动荷载
饱 和砂 土 粗 细粒混合土
液化
特性
近年来 ， 多 学者 开始 对粗 细粒 混 合 土 的液 许 化 现象进行 大量 研 究 ， 文 献 资料 表 明含粘 粒 的 有 砂土抗 液化 的能 力受 粘粒含 量影 响较大 。本 文主
提出其后 被 广 泛 引 用 的 “ 初始 液 化 ” 的概 念 。我
国对 振 动液化 问题 的开创 性研究 始 于我 国学 者黄 文熙 、 汪文 韶 等 … 。早 在 １５ ９ ９年 ， 文熙 就 倡 议 黄
计算 机技术 的发 展 ， 数 值 模 拟 方 法进 行 砂 土 液 用
化边 界 问题 和液 化 问题 的研 究将 得 到越来 越广泛
砂土颗 粒 镶 嵌 在粘 粒 层 中。此 时在 动 荷 载 作 用
应力 ， 测得 试样 在 动 荷 载 的作用 下 所 表现 出 的动
态 响应 。根据 这 方 面 的关 系 ， 算 岩 土材 料 的各 推
下， 由于粘土 的胶 结作用 ， 砂颗 粒改 变原来稳 定位
置变得 比较 困难 ， 得 此种 粘 粒 含 量 的砂 土抗 液 使 化能力 和 动剪 应力 比增 加 。所 以 ， 当粘 粒 含量 超 过某一 临界值 时 ， 随粘粒 含量 的增 加 ， 砂土 的抗液
项 弹性参 数及 粘 弹性 参 数 ， 分析 试 样 在模 拟 各 种
孔 隙 比的概 念解 释砂 土 的液化 现 象 ， 后来 Ｓｅ ｅｄ和
以及 Ｌ ｏ等也 继续 了这项 工作 。进 人 ８ ｕ ０年代 ， 这
项工 作进 一步 深 人 ， ａｕ ａａ等 提 出 了一 个 排水 Ｙ ｈ ｈｒ 循环 荷 载作用 下 土 体变 形 的近 似 预 测 方 法 ，ｕｉ ｆｊ — ｗｒ ａａ的研究 则 集 中在 排 水 条 件 下 考 虑 固结 影 响 的变 形计 算 。
苏联开展 的机 器 基 础振 动设 计 方 面 的系 统研 究 。 Ｃ ｓｇ ｎ ｅ研 究 了加 荷 时 间对 土 动 力 强 度 的影 ａａｒ ｄ ａ 响 ，ａｌｒ Ｗｈｔ ｎ则 研 究 了应 变 速 率 对 土 强 Ｔｙ 和 ｏ ｉ ｍａ 度 的影 响 。关 于 砂 土 ， ａａｒｎ ｅ曾试 图用 临界 Ｃ ｓｇａ ｄ