大会提出了在液化机理、液化势评价、液化后变形和基于性能的抗液化工程设计等方面需要进一步研究的重...

更新于 2026年10月12日 版权声明
(三)大会提出了在液化机理、液化势评价、液化后变形和基于性能的抗液化工程设计等方面需要进一步研究的重要问题

日本中央大学Takaji Kokusho教授在大会上所做的Ishihara讲座,对目前室内液化机理试验研究与现场地震液化现象进行了对比综述,从近期地震液化实例及其相关研究,特别是日本东北部大地震液化实例的角度,指出了需要进一步弄清液化开始和液化后变形的有关问题。这些问题为:

1.除了相对密度,工程师已经认识到土的微结构对液化触发的显著影响。在此方面,土的微结构反映了包括胶结这样的长期地质作用,影响抗液化能力,但目前的水平难以定量地检测它。这些年代效应已经在近期的地震尤其是日本地震中观测到,如何基于贯入试验并结合现场测试参数对不同沉积环境下的液化势进行评价是需要进一步调查的重要课题。

2.细粒土的塑性指数Ip或黏粒含量Cc已经被认为是比细粒含量更有用的评价粉砂液化势的参数。在日本,Ip≤15或Cc≤10%一般被用作液化的起始判据,然而,在2011年日本东北部地震中,广泛的液化却发生在东京湾地区与低塑性分层交互的高塑性分层土中,在地面喷出了大量的非塑性喷出物。这样,Ip和Cc对全球液化敏感性的作用就需要在低塑性和高塑性交合分层的液化敏感性上进一步检验。

3.一般认为,级配好的砾石土与同一相对密度Dr、级配不好的砂土相比,具有较高的液化势。这一观念来自砾石土不排水剪切强度对应的应变水平远高于液化起始的应变水平。如果考虑液化触发的应变水平(5%DA),获得的循环液化应力比与相同Dr、级配不好的砂几乎是相同的。因此,在评价砾石土的液化敏感性时,应该考虑工程设计所允许的应变水平。(https://www.daowen.com)

4.对于建立基于性能的岩土工程设计,在触发液化后起始剪应力下土的行为需要进一步调查。考虑到状态图和循环荷载作用,必须建立一个在持续的起始应力下液化触发和液化后变形的统一评估方法。在这一方面,应该考虑非塑性和低塑性细粒土大幅度降低土的膨胀性的显著作用。

5.涉及水膜的侧向流动是层状松散砂中孔隙重新分布所致,这一机理似乎可以被用来专门解释在如新潟这样的缓斜坡液化纯净砂沉积的流动破坏。在低渗透性粉土结合部之下形成的水膜可能对许多侧向流动破坏实例中的延时流动破坏发挥了重要作用。

然而,我们在工程设计中还难以考虑这种破坏,其原因是目前难以准确地构建低渗透性结合部的二维或三维模型图。还需要在现场土调查、建模和数值模拟等方面取得技术进展,以便在工程设计实践中能够定量地考虑这一作用。

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