砂土液化危害性研究

Earthquake damage information shows that large inquefation-induced deformation of sand and bearing capacity decrease of sand appect pile fundation,road and dam.Meanwhile,the effect lead to building collapse and tilt,road cracking. Bring significant losses for the people..The research spread around the topic of hazard of soil liquefaction,the main content include:(1)sand liquefaction dynam behaviour and physical property desriber;(2) The large inquefation-induced deformation of sand and bearing capacity decrease of sand cause to the hazard of pile fundation,road and dam;(3) This paper puts forward the damage index and evaluation method of sand liquefaction based on pile foundations, roads and dams.The research results provide the basis for seismic measures, and theoretical guidance for disaster prevention and mitigation, which has scientific value and application prospect.

震害资料显示，砂土液化后产生的大变形和承载力降低给桩基础、道路和堤坝等结构工程带来影响，造成建筑物的倾斜或坍塌，道路的开裂。给人们的生命财产安全带来重大的损失。本项工作主要的内容围绕砂土液化带来的危害展开，主要探讨以下几个方面内容：（1），建立相应的本构关系并形成变形的数值计算方法；（2）液化产生变形和承载力下降对地基基础（桩基础）、道路和堤坝等结构或工程的危害；（3）提出基于桩基础、道路和堤坝等工程的砂土液化危害指标以及评定方法。研究成果对为抗震措施提供依据，为防灾减灾工作提供理论指导，具有科学价值和应用前景。

以往对于砂土的液化危害性仅在陆源石英砂，但珊瑚砂作为岛礁吹填和海岸堤防填充材料，其具有多孔隙，高压缩性等特点，其力学特性与陆源石英砂将不同。本课题主要针对南海珊瑚砂所具有的易破碎性开展室内三轴固结不排水剪切试验，研究珊瑚砂强度、变形参数和颗粒破碎程度随相对密实度、围压的演变规律，其研究结果表明：珊瑚砂峰值摩擦角角和临界状态摩擦角的取值范围分别为 33º～58º和 28º～47º，且均随有效围压的增大而减小；珊瑚砂峰值摩擦角与修正相对破碎指数B*r间的关系可用指数为负数的幂函数关系式拟合；珊瑚砂修正相对破碎指数随塑性功的增大近似以双曲线的形式增长，密实度对两者间的关系影响不大。该研究成果可为南海岛礁基础设施的安全设计提供参考。.微生物诱导碳酸钙技术（MICP）作为一种新型的加固技术比以往的加固技术更环保，主要用于砂质图液化加固，但纯微生物固化的珊瑚砂易出韧性差的特点。本课题针对该问题通过掺入碳质纤维，玻璃纤维，聚酯纤维和麻丝纤维等不同纤维材料，对比分析了掺纤维和不掺纤维以及掺入不同纤维量对南海固化珊瑚砂试样的无侧限抗压强度、吸水率和微观结构特征，研究结果表明：微生物固化砂土添加的纤维能在土体中形成三维网状的加筋结构，可以有效提高土体的强度以及增强韧性；存在最优纤维添加量，其纤维最优掺入量范围是0.2%-0.25%；相比较于其他纤维添加物，大麻纤维的添加对强度提高不明显，聚酯纤维对于固化珊瑚砂的提高最明显，建议使用。该项研究将对固化珊瑚土提高强度提供思路。.本项目通过循环动三轴试验考虑在相同试验条件下对不同配比的重塑淤泥质砂土的抗液化性能进行研究。研究结果表明：不同颗粒粒径对淤泥质土具有不同的抗液化性能，具有单颗粒粒径的淤泥质土抗液化性能更接近纯砂；具有两种以上颗粒粒径的淤泥质土其抗液化特性取决于颗粒级配；含有10%淤泥的试样抗液化性能最差。该项研究成果将为在淤泥质砂土地基上建设基础设施提供参考。