文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
饱和粉土地基液化特性的振动台试验研究
姓名:张建文
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:蒋关鲁
20050901
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文京沪高速铁路是我国拟建的第一条时速ɡ镆陨细咚偬罚溲匦州附近区段分布饱和粉土砂土地基,且位于取度或惹诘卣鹱用下这些地区均可能发生液化。对于该段高速铁路,路基在地震下的破坏主要是饱和粉土地基的液化、侧向流动及路堤破坏所引起的路堤的失稳及沉降,进而引起路基开裂、不均匀下沉及坍滑等,由于液化所引起的路基破坏严重影响列车的运营,所以有必要对其地基土做出合理的液化评价。本文以京沪高速铁路徐州段饱和粉土地基为工程背景,结合现场试验对饱和粉土地基的液化评价,研制了尽可能消除边界效应的堆叠式剪切土槽,按P捅壤D饬米高的路堤与地基,进行了大型仿真试验“振动台试验”。试验对在不同振动加速度条件下饱和粉土地基不同深度、位置的超静孔隙水压力进行了观测对比,得出了液化前后地基内不同深度、位置超静孔隙水压力的发展规律。试验中根据超静孔压比的大小,结合路堤、地基的宏观表现如地基的冒水、地基两侧的隆起、路堤的沉降等,分析了饱和粉土地基在液化时的液化机理。该振动台试验的主要研究内容如下:范P偷南嗨坡桑范型的几何尺寸和模拟材料:ズ头弁恋鼗夯钡募铀俣地基的加速度与加振加速度之间的关系振动时饱和粉土地基内超静孔隙水压力的分布,超静孔隙水压力的传递方式;鼗诩诱褡饔孟碌氖取⒉嘞蛄动及地基与路堤之间的相互作用机理:诱褡饔孟侣返痰南煊路堤加速度、变形等与加振加速度之间的关系该试验对饱和粉土地基不同深度、位置的超静孔隙水压力在液化前后进行了对比,得出了液化前后地基内不同深度、位置超静孔隙水压力的发展规律。试验中根据超静孑贡鹊拇笮。岷下返獭⒌鼗暮旯郾硐秩绲鼗拿水、地基两侧的隆起、路堤的沉降等,分析了饱和粉土地基在液化时的液化关键词粉土;液化;现场试验;超静孔隙水压力;振动台试验;堆叠式剪切第机理。土槽
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第滦髀引言京沪高速铁路是我国拟建的第一条高速铁路,其沿徐州附近区。段分布饱和粉土砂土地基,且位于取度或惹诘卣鹱用下这些地区均可能发生液化。对于该段高速铁路,路基在地震下的破坏主要是饱和粉土地基的液化、侧向流动及路堤破坏所引起的路堤的失稳及沉降,进而引起路基开裂、不均匀下沉及坍滑等,由于液化所引起的路基破坏严重影响列车的运营,所以有必要对其地基土做出合理的液化评价。本文是在铁道部科技研究开发计划项目“高速铁路液化土地基加固技术的试验研究”支持下,开展的饱和粉土地基在液化时液化机理的试验研究。建筑物地基在动力荷载下发生振动,土的强度和变形特性都要受到影响,液化是一种特殊的强度问题,是任何物质从固体状态转化为液体状态的行为和过程。由液化引起的各种震害现象是严重的,给人们的生命财产造成的损失是巨大的。液化现象的标志主要有地面喷水冒砂、地基不均匀沉降、地裂滑坡、建筑物产生严重倾斜和不均匀沉降、道路发生滑移等。年日本新泻地震,大量的建筑物、桥梁、挡墙及生命线工程遭到严重破坏:同年,美国阿拉斯加地震也造成了高速公路和铁路桥梁的破坏;我国年唐山地震时液举世罕见。历史上地震灾害不胜枚举,而今全球地震活动仍处在较高水平,因此,地震液化的研究任重道远。可是,在很长一段时间内,人们普遍认为只有砂土,甚至净砂才能发生液化。直到年、虶群筇岢隽苏沉:头哿6远慷鹊挠响,这个阶段的试验研究多半是用人工配置的试料进行。城地震和年唐山地震后,现场调查资料表明分别在下辽河盘锦喷出现象,从此,粉土液化特性和判别方法等研究课题逐渐引起西南交通大学硕士研究生学位论文第化区喷水高度达,厂房沉降,公共设施遭受严重破坏,灾情之大第一次考虑了粉粒和粘粒含量的影响,随后旰地区和天津沿海地区发生了大面积的粉土笔背莆G嵫钦惩液化们的重视。
饱和粉土地震液化研究概况饱和粉土地震液化机理及其影响因素土体的液化机理及其影响因素一直是液化研究中的一个重点和难点。我国学者汪闻韶曾经把饱和液化土巴的液化机理归纳为饱和土层中的平面剪切波和修正的狾竟鼓P徒了平面压力波的传播方程,给出了一种砂土液化的分析方法。等人根据排水和不排水的室内试验结果,给出了体应变在循环荷载作用下的增长公式,进一步研究了饱和砂土孔隙水压力增长的机理。门福录和崔杰从两相介质相互作用的观点出发,探讨了砂土液化问题,门福录还提出了剪切液化和水力液化的不同机理。崔杰基于两相介质理论,提出了一种从机制上可更合理地解释砂土液化的数理分析方法,从而可以同时把土一水相互作用,惯性力,水动和应力状态。影响液化的因素很多,包括有土性条件、初始应力条件、动荷载条件、排水条件等方面。一般认为相对密度是影