砂土液化内部应力变化规律与工程液化判别

摘要

以往对砂土液化的研究主要侧重于水平场地、自由应力场条件下有关地基液化机理与判别等问题的研究.通常将△u=σz=△Umax作为地基土液化的判据,而对工程结构物和场地条件的影响考虑不足.基于当前砂土液化问题的研究现状及工程特性,提出了将液化分为理论液化和工程液化.前者主要研究地基土液化的一般规律性问题;后者则针对具体工程结构物而言.其液化标准是以地基土在遭受地震液化时是否会导致工程结构物的破坏为依据.通过对砂土在震动液化过程中内部应力变化规律的理论分析,阐明了水平应力σx或σy对斜坡场地地基土发生侧向液化的作用机理,不能将斜坡场地的地基看作半无限空间体处理,提出了液化膨胀侧扩势ψ的概念与计算式.指出:对斜坡场地,为避免这种侧向液化流动变形破坏,采取加强可液化土体的侧向约束、缩小偏应力差是必要的.根据工程结构物的承载力极限状态和正常使用极限状态,提出工程液化的判别准则:(1)可液化土体的地基强度τ降低到工程结构物所允许的强度值[τv];(2)可液化土体的膨胀侧扩势ψ增加到其侧向约束强度[τh];(3)可液化土体地基的变形s增大到工程结构物所允许的变形值[s].