砾性土液化特性与机理

摘要：

2008年汶川地震之前，全球历史地震中砾性土液化实例不足10例，远远少于砂土液化的数量和规模，实际地震中砾性土液化的发生较为罕见，必然存在较为严格的发生条件，在土性条件、地震荷载、埋藏条件等均满足时才有可能发生。以2008年汶川地震大量砾性土液化为背景，详细分析了砾性土液化实例的水文与工程地质条件、渗透性能与排水边界条件，选取了典型砾性土液化场地并人工探坑获取砾性土试样，开展了试样直径为150 mm的动三轴和振动台对比试验。结果表明：①橡皮膜嵌入效应可以忽略或者进行有效消除后，相同相对密实度下砾性土、砂土的抗液化强度较为接近；②采用Seed等的孔压计算模型，随着动应力水平的逐渐增大，归一化的砾性土残余孔压比向上突起，增长模型趋向于A型曲线；③全球其他历史地震和2008年汶川地震砾性土液化实例中，基本上存在砾性土渗透系数较低或者排水边界条件受阻的情况；④砾性土符合无黏性散粒土体（包括砂土）发生液化的一般机理解释，但是，砾性土产生孔隙水压力上升、有效应力下降的现象，需要具备两个必要条件：①振动作用足以使砾性土的结构发生破坏而振密或土颗粒压碎，产生的剪应变只有大于门槛剪应变时（约0.02%），孔压才会进一步发展，剪应变只有大于一定程度时（约0.1%），孔压才有可能迅速增长直至达到上覆压力；②只有在不排水条件或排水通道不畅通的条件下，砾性土场地才有可能发生液化。

关键词：砾性土液化、抗液化强度、孔压模型、排水条件、机理

所属期刊栏目：38

分类号：TU411(土力学、地基基础工程)

资助基金：中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项资助项目2016B01；国家自然科学基金项目51208477，41272357

在线出版日期：2016-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1165-1174