土层常规参数变化对液化势影响的规律研究

In view of the qualitative and quantitative contradiction of the relationship between liquefied potential and soil layer parameters such as soil layer and water level in the China existence standard, this research focus on the patterns and laws of soil liquefaction potential considering soil general parameters through theoretical analysis, numerical simulation and laboratory experiment study. Firstly, compare the similarities and differences of liquefied methods between domestic and overseas on influence of the soil parameter alter for liquefaction potential. Then, construct the base model of soil general parameters with soil liquefaction potential relationship and propose simplified theoretical solution and the analysis results of liquefaction potential impact by the change of sand and the water table depth. Furthermore, calculate liquefied potential of the soil depth and ground water level change in relative practical project situation and proposed the conventional parameter change on soil liquefaction potential effects of patterns and rules. At last, put forward liquefaction potential impact on the comparative evaluation of results by change of underground water level and sand layer.

鉴于现有规范主要液化判别公式中土层常规参数（砂层埋深和地下水位）与液化势关系存在定性上的矛盾和定量上的问题，本项目采用理论分析、数值模拟和室内试验三种方法，研究土层常规参数对土层液化势影响的模式和规律。具体目标包括：给出国内外液化判别方法中土层参数对液化势影响的异同性比较；构造出土层常规参数与液化势关系的基本模型，提出砂层埋深和地下水位变化对液化势影响的简化理论解答以及分析结果；在较为真实的工况下计算砂层埋深和地下水位变化对液化势的影响，提出土层常规参数变化对液化势影响模式和规律；提出地下水位和砂层埋深变化对液化势影响的对比评价结果。

土层常规参数变化对液化势影响的规律是液化判别方法的基本表征，也是基金研究的主要内容。对比表明现有液化判别方法的临界曲线有不同的表现模式，甚至定性相反。以Seed-Idriss模型为基础，推导出了砂层埋深对液化势影响的理论解答，提出了砂层埋深与液化临界曲线的普遍关系，得到了液化判别临界曲线的变化模式和一般规律。通过试验和理论推导表明：随砂层深度增加，水平地震剪应力和土体抗液化强度同时增大，但前者增大速率大于后者，液化势及液化临界值与砂层深度呈正相关关系；液化临界曲线与砂层深度呈非线性递增关系，浅埋处饱和砂层液化势递增较为剧烈，深埋处趋于平缓。所得结果，可为液化判别方法正确发展提供理论基础和借鉴。.在基金的资助下对以内容进行了研究：.对唐山地区和巴楚地区的土动力学性能进行对比研究，以此深入了解两个重要地区土层的动力性能，结果表明：现行抗震规范明显不适用于新疆巴楚地区的液化判别；两个地区取相同相对密度时，剪切波速（Vs）差别很小，而标准贯入击数（N63.5）差别大，且Vs～N63.5有一定的相关性，为研究区域化液化判别方法提供基础。.2016年高雄发生了里氏6.7级地震，对现有资料进行了初步分析和总结。结果表明：虽然地震发生在高雄市，但台南地区震害严重，其主要原因是场地效应和砂土液化的影响；台南地区所处的嘉南平原土层偏软、偏厚，地震后场址放大效应影响显著；液化引起长周期地震波放大效应加重结构振动破坏；此次地震后台湾地区紧急出台液化潜势区划图，这对我国大陆地区液化区划技术的发展和应用是一个很好的警示。.2018年松原市发生Mw5.2级地震，场地效应突出，尤以液化最为显著。调查研究发现：该次地震液化现象显著，液化场地超过200个；Ⅶ烈度区液化场地地下水位接近7m，超出常规认识；低烈度区分布10余个液化场地。本次地震液化的特殊现象，为未来规范修订和深入研究提供了线索。