土力学第九章土的动力学特性讲义

第五节土的振动液化第六节土的压实性

第九章土的动力学特性一、概述1、砂土的液化：砂土（特别是饱和砂土）在动荷载作用下表现出类似液体性状而完全失去承载能力的现象。（τf=0）第五节

土的振动液化

2、产生原因地震、波浪、车辆行驶、机器振动、打桩及爆破；其中地震引起的液化面积广、层深、危害最大。注：地震力作用下砂土的液化是工程抗震设计的重要内容之一。3．危害的外观表现（1）喷砂冒水（砂沸）——喷出的砂能破坏农田、淤塞渠道，其范围很大，持续时间达几小时甚至十几天，有的水头高达2-3m。（2）震陷——喷砂冒水带走大量砂土，导致建筑物地基产生不均匀沉陷，使其倾斜、开裂甚至倒塌。（3）滑坡——土坡中有饱和砂层，液化使土坡失稳，沿液化层滑动，形成大面积滑坡。二、砂土液化的机理室内振动砂土模拟试验当上升的孔隙水压力等于全部上覆压力时，砂土τf=0，处于悬浮状态，形成液化。结论：1、τf=0是砂土液化必要条件，称为“初始液化”。2、土的性质、孔隙水及振动是产生液化的必要条件，但不是充分条件，影响砂土液化的因素很多且很复杂。三、影响砂土液化的主要因素1、土的种类、级配和密度

种类——中砂、细砂、粉砂易液化；级配——级配均匀的砂易液化；密度——松砂易液化

2、土的初始应力状态

比较孔隙水压力与固结压力的大小——浅层土较深层土易液化——埋深大于15米或初始应力大于200kPa的土层不易液化——地下水位低于-10m的地区不具备液化条件3、振脑动的泽特性——地震哈的强锻度和锋地震嗓的持饰续时妻间相同品条件杨下动应度力较养高则做振动区次数锤不多扰就会勇发生戒液化斯；动应志力较昆低时月，需茫要较漠多振励次才翼发生逗液化三、波砂土螺地基邮液化崖可能宏性的析判别1、经废验方汤法以地超震现劲场的责液化调查剂资料为基粘础，袜对其瞧进行香归纳沫、统耻计，敲得出伪判别挡液化幼可能雷性的经验索公式或分叮界曲纵线。例如般：（1）西特械的临纠界曲浪线法嫩；（2）我降国《建筑卫抗震娇设计荣规范》推荐存的临界浩标准耽贯入并击数怨法等。2、试坛验方惨法在室熟内模氏拟地欲震力港作用养于土馋单元标体上屋，通烫过研外究单冶元体坦的应犁力—应变婆状况折和边掠界条赚件来纲揭示吧土体价液化竞的机搅理、迅发生的、发披展的趣条件文和规己律，驱然后蝴用于肢分析喊现场倚情况犁。常用烘试验磨：动三刮轴试诵验；动单湖剪试节验；共振截柱试认验等俘。我国织抗震晓设计抹规范检建议甲的经闸验公团式（脉标贯厌法）我国《建筑炭抗震轨设计美规范》（GB舌50粒01惩1-顷20鲜01）以临界稿标准回贯入跌击数Ncr来作川为判厨别标红准：临界跳标准取贯入元击数——砂土恭在不次同地炮震烈蒙度下螺发生译液化彼的界晋限标观准贯卸入击动数。当实方际标坑贯击活数N＜Ncr，说明荡砂土栋是可颂液化乞的，当N＞Ncr时是悠不可白液化假的。在地蜘面下15诞m深度吉范围聋内，烧判别围标准挡贯入仰锤击筝数临原界值腊可按荒下式陕计算疮：在地衫面以裹下15～20卵m范围馆内，袄液化斧判别档标准哲贯入形试验帆锤击厦数临艳界值朵可按洽下式由计算读：（ds≤15）

（15≤ds≤20）

ρc——粘粒疗含量两百分冶率ds——饱和虏土的备标准帽贯入袭点深继度dw——地下橡水位阴深度四、淋防止郊土体送液化桂的工族程措坟施简壶介避开挖除：可喂液化送土层诱距地艺表3～5m时可格全部认挖除加固：常弟用人卡工加许密、将围封毙、桩器基及朵盖重纱等加密：增加非砂土开层的恳密度胀；围封：用板戴桩把讯有可候能液森化的智范围爪包围缎起来额；桩基：将诵建筑罪物支络承在狭桩基沾础上臣，而饿桩必乔须穿驱过可困液化如的土章层，痒支承百在下脱部不隐液化飞的密裙实土郊层上粥。盖重，在棕可液瘦化范闭围的雹地面昆上加临载（攀如堆岔土）拿，以睡加大例可液离化土梨层的段上覆抄压力相。第六缸节土的助压实低性一、小概述压实——采用查外部蔬的夯策压能蠢，使袭土颗攻粒重佳新排倦列压备实变甩密，渠从而睁增强轧土粒枯之间耀的摩代擦和铜咬合延力以边及增帝加土浮粒间妥的分迈子引母力，橡使土麦在短击时间防内得烛到新汽的结晓构强张度，诱以改曲善土苹的性武质。2．工勾程中陷的填温土压贞实问鬼题（1）路叹堤、虹土坡汤及桥屑台、尖挡土饱墙的炭墙后甩填土鞠；（2）基亡础垫游层及邀回填址土；（3）人装工填锣筑地险基；（填畜土的赚原状圆结构森已破划坏，食强度新低，落压缩前性大照且不杆均匀偷）3．研巨究目六的：馒要获半得最不好的蓝压实访效果铜，必持须了扯解土借的压筝实性议与变春化规醒律。二、叉土的析压实弦原理1、实摇践表缎明：过湿乘的粘匹性土——软弹蜡现象谜，难少以压罢实；过干需的粘欣性土——不能蝇充分民压实雷。2、试拆验表欧明：含水傅量较小扰时——土粒棵表面振结合款水膜赵薄，眨颗粒告间分僻子力野大，久阻碍割土的雨压实捎；含水舒量太大葛时——压实镜时土连孔隙摧中大退量的散自由领水不垦易排增出，腐孔隙王水压遣力大鹿，阻胃止土毙粒靠顿拢；含水隆量适当值时——水起读到润颤滑作昏用，设且不述占用索太多猾的孔蒜隙，草土粒绝易靠污拢形叠成密拢实排壮列。3．压姓实效计果衡圆量指魔标——干重形度γd干重仓度γd定义节：——单位脊体积掏中固丹体颗贵粒的兽重量亦。压实掌土为15胆.5拿-它1赛8.迷0淋kN钢/m3。4、最优袋含水续量ωop在一扒定压液实功北能条宅件下埋，土冻最易荒于被眉压实殃，并详能达驻到最大着密实漏度时的握含水术量。三、击实门试验--崭-最优患含水湾量ωop的测海定三、击实谣试验--寄-最优凭含水籍量ωop的测寒定试验揭方法秃：将同锐一种攀土配要制成5挎~轰6份含水宽量不扛同的试兽样；以同样优的击禾实功对每棍份进培行击郑实；测定谢各试各样击应实后躺的含床水量箩，计犁算相康应的γd，绘制丙含水蔬量与沃干重覆度的常关系微曲线冰，称盆为压崭实曲遵线；相应衫于γdm屑ax的含狗水量告为最优悬含水冷量ωop。击实膜曲线四、跌影响岔压实惭效果漫的主吗要因讯素2、压驰实功糠能压实垮工具点的重状量、铅碾压瓜次数耽或落缘瑞锤高趟度、氏作用乞时间仅等结论霉：ω比较系小时跳，选耳用夯州实功洲能大摊的机饱具；ω比较酷大时刊，选碎用夯归实功腹能小型的机德具。1、含云水量3、不狡同土劣类和桨级配颗粒茂越粗狭，就盛越能中在低甘含水安量时考获得拢最大梁的干组重度谎；颗粒蓝越均仇匀，切压实营曲线述的峰途值范抵围就束越宽宗广而忽平缓鲁；干砂视在压畜力与善振动晓作用悄下，冈容易啦密实喜；稍湿绣的砂券土，峡因为朗有毛灯细压斗力作臂用使挨砂土渴互相水靠紧膏，阻价止颗诱粒移差动，确击实神效果均不好遗；饱和没砂土坑，毛愧细压呈力消选失，消击实加效果皱良好南。五、润压实拐特性逼在现耗场填粘土中脊的应弄用填土驻压实孝质量迫的控甩制控制谷指标——采用压实昌系数压实孝系数覆：对主糕要受屈力层毙或重庄要工羽程中针，压纸实系递数要益求接墨近于1；次核要工雾程可我取得窜小些证，具母体规登定应浮查相鹿关规辱范。一般为0.属93素-0横.9耐7(地基柳处理乏规范)祝同理学们孙期末跪取得巩好成质绩本学锡期课始程结笔束课程胖内容第一松章谈土崖的物洋理性牧质与侄工程肯分类第二睬章清