南水北调中线工程砂土地震液化和变形破坏动力数值分析——以漳河河漫滩段为例

摘要：

砂土液化问题一直是土动力学与岩土地震工程研究领域的重要课题之一.基于南水北调中线一期工程总干渠漳河河漫滩段工程,通过现场和室内试验获取岩土体的动力学参数,利用岩土数值分析FLAC3D软件,砂土本构模型选为Finn模型,输入近场地邯郸台记录的实际地震波,对渠基砂土地震液化和渠道变形破坏特征进行了动力数值分析.结果表明,在地震作用下,超静孔隙水压力最大值位于渠堤底部砂土层中,但渠堤底部砂土层由于初始应力较大,其孔压比不高,不会发生液化;在渠道底部以及渠堤外侧坡面平台至坡脚局部区域土体虽然超孔隙水压力较小,但有效应力小,超孔压比反而大,砂土层发生了液化;在地震作用下变形主要发生在渠堤和浅层地基土里,具有对称性;渠堤边坡的变形破坏主要表现为在渠堤顶面发生震陷和拉裂破坏,在坡脚处发生水平侧向流动和挤压隆起变形.计算过程中,在渠堤及地基的不同位置设置监测点,得到了地震作用过程中不同位置处超孔隙水压力、有效应力和位移的动态变化规律.通过剪应变增量判断,在地震力作用下渠堤及地基中形成了贯通的剪切滑动面,易发生整体滑动破坏.研究成果对南水北调砂土液化特性的认识和防治有一定的意义.

关键词：砂土液化、Finn本构模型、超孔压、孔压比、变形破坏、剪应变增量

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分类号：P315.98(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：国家自然科学基金;国家公益性行业科研专项;河南省高等学校科技创新人才支持计划;河南省基础与前沿技术研究计划;华北水利水电大学青年科技创新人才支持计划

在线出版日期：2015-07-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：421-429