一、成果概况
本项成果属于岩土工程与地震工程交叉领域的应用基础研究,工作以解决黄土液化危险性预防与减轻涉及的关键科学问题为目标。具体科学技术内容包括4大部分:黄土地区覆盖层厚度与地形条件对地震动放大效应的定量影响;黄土地基液化势的工程判别方法;黄土地区地基、基础抗液化工程处理技术;基于性态设计的黄土地基抗液化处理技术与标准。
本项成果采取震害资料调查分析、室内试验、现场测试、振动台试验、数值模拟分析和工程实用化相结合的技术路线,对黄土地区场地地震效应与地基液化处理技术开展了系统、深入的研究,解决了8个方面的关键技术问题:利用频谱特性和CIP法推测浅层三维地下S波速度构造的数值分析方法;黄土地区的地震动放大效应特征与地震波传播的耦合效应;饱和黄土不同液化等级下的剪应力、孔压和应变标准;反映饱和黄土液化势大小的黄土微结构特征参数确定;基于液化剪应力比、液化指数、微结构特征参数、标贯击数、剪切波速等指标的黄土地基液化势的工程详判方法;不同地震烈度下黄土地基液化等级与强夯处理的压密系数和挤密桩处理的挤密系数之间定量关系;酸性化学处理消除黄土地基液化势的配方及其经济性和环保性;黄土地基液化条件下桩基的所受负摩阻力和水平推力的计算方法。
本项成果资助发表论文61篇,其中SCI/EI收录论文33篇;先后申请授权国家专利6项。项目核心成果整体处于国际领先水平,基于对工程实践应用可行性与实效性的充分考虑,被《甘肃省建筑抗震设计规程》(DB62/T25-3055-2011)全面采纳,同时在天水市地震小区划、陇南市地震小区划、郑西客运专线和宝兰客运专线等工程项目中得到有效应用。相关成果可为黄土地区地震灾后恢复重建和工程建设的场地设计地震动参数的合理确定、地基液化势判别评价及抗液化处理提供科学依据,不仅对提升该地区的抗震设防水平具有重要的科学意义和应用价值,而且对保障经济和社会可持续发展具有深远的现实意义。