粉煤灰地層液化特性試驗(yàn)研究

王瑋健，周盛全，柯宅邦

(1.安徽理工大學(xué) 土木建筑學(xué)院，安徽 淮南 232001；2.安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，綠色建筑與裝配式建造安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230032)

煤炭是我國(guó)最主要的一次能源，其燃燒產(chǎn)生的粉煤灰是我國(guó)年排放量最大的工業(yè)廢渣之一[1-2]。粉煤灰是一種火山灰質(zhì)材料，多為輕質(zhì)多孔的松散體，具有自重輕、含水率大、壓縮性高、滲透性好等特點(diǎn)。大多數(shù)粉煤灰的粒徑分布通常類似于砂類土，其動(dòng)力特性更接近于砂類土，在地震荷載作用下易發(fā)生液化，這種特性易導(dǎo)致粉煤灰地層的承載力降低[3-6]。因此，分析粉煤灰地層液化特性十分重要。

液化泛指土體在現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)出的各種類似流體性態(tài)的現(xiàn)象[7]。目前對(duì)液化的研究主要存在兩種理論。一種是初始液化理論，從液化的初始應(yīng)力狀態(tài)出發(fā)，認(rèn)為液化的發(fā)生是由于土中孔隙水壓力升高導(dǎo)致法向有效應(yīng)力為零；另一種是穩(wěn)態(tài)強(qiáng)度理論，強(qiáng)調(diào)土的液化流動(dòng)特征，認(rèn)為砂土液化是土體強(qiáng)度降低過(guò)程中的流動(dòng)破壞，流動(dòng)破壞時(shí)的土體強(qiáng)度與土性和應(yīng)力密切相關(guān)[8-11]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)液化特性進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。國(guó)外利用振動(dòng)臺(tái)對(duì)液化性能的研究起步較早，R．V．Whitman[12]等最早研制出了一種堆疊環(huán)式模型箱投入振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)來(lái)研究飽和砂土的抗液化性能。國(guó)內(nèi)起步相對(duì)較晚，黃春霞等[13]利用自行研制的簡(jiǎn)易單向振動(dòng)臺(tái)和大型疊層剪切變形模型箱進(jìn)行了試驗(yàn)研究，通過(guò)量測(cè)振動(dòng)過(guò)程中砂土的孔隙水壓力，得到了飽和砂土地基液化規(guī)律以及振動(dòng)加密對(duì)其抗液化能力的影響；……