粗細粒混合土液化特性研究綜述

潘劍鋒,劉喜康,王 力,程崇晟

(四川大學水利水電學院,成都,610065)

近年來,許多學者開始對粗細粒混合土的液化現象進行大量研究,有文獻資料表明含粘粒的砂土抗液化的能力受粘粒含量影響較大。本文主要綜述粗細粒混合土的動力特性,結合已有的文獻資料及作者對粗細粒混合土的動三軸實驗,對粗細粒混合土的液化進行比較系統的分析。

1 研究歷史及現狀

在動力荷載作用下對砂土的液化研究由來已久,早期的研究主要集中在爆炸沖擊荷載、地震作用、機器基礎等諸方面。如 30年代前日本、德國、蘇聯開展的機器基礎振動設計方面的系統研究。Casagrande研究了加荷時間對土動力強度的影響,Taylor和 Whitman則研究了應變速率對土強度的影響。關于砂土,Casagrande曾試圖用臨界孔隙比的概念解釋砂土的液化現象,后來 Seed和Lee以孔壓值作為砂土是否發生液化的依據,并提出其后被廣泛引用的“初始液化”的概念。我國對振動液化問題的開創性研究始于我國學者黃文熙、汪文韶等[1]。早在 1959年,黃文熙就倡議用動三軸儀來進行液化研究,并很快得到國內外重視和采納。其后,汪文韶、沈珠江等對國內外液化的研究做了較詳細的總結。從 60年代開始,國內外開始了對砂土液化的大量室內試驗。在此期間,形成了一些應用廣泛的理論。如 Seed簡化判別法,Biot在 1965年給出了固液兩相介質中波傳播的完整控制方程[1]等。

70年代,隨著近海重力式石油平臺的大量興建,研究者們的注意力集中在波浪等周期荷載作用下砂土液化的可能性和液化強度等問題,后來又注意到了孔隙水壓力消散的影響。……