2024 年 07 月 24 日
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科研亮点:渗流和地震历史耦合作用对浅层砂土地基液化抗力影响规律
发布时间:2024/07/08
科学问题
      孔隙渗流对反复地震下砂土再液化行为的影响规律,地震和渗流耦合作用试验方法,孔隙渗流对再液化抗力的弱化作用。
研究进展
      针对浅表层砂土的反复液化问题,开展了地震-孔隙渗流耦合作用下砂土液化的模型试验,揭示了震后再固结阶段向上的孔隙水渗流对浅表层砂土地基抗液化能力的影响。基于自主研制的地震-渗流耦合作用试验装置(图1),研究了不同水力梯度、渗流时间、地震历史作用下,浅表层砂土在连续地震作用下抗液化能力的演化规律。结果表明(图2):(1)存在一定的水力梯度阈值,当所施加的水力梯度大于该阈值时,渗流作用会降低砂土抗液化能力,且降低程度随着渗流时间的增长而增强。(2)随着峰值地震加速度的增加,渗流作用对浅表层砂土地基抗液化能力的削弱程度呈先降低后增加的规律。(3)不同振次后的渗流作用对浅表层砂土抗液化能力的削弱作用不同,总体来说削弱程度随模型地基密实度的提高而降低。
应用前景

      本文揭示了地震和震后孔隙渗流影响下浅表层砂土再液化抗力演化规律,可为反复地震荷载作用下砂土地基反复液化成灾机理和触发评价提供科学依据,完善地震灾害防范技术,促进我国防灾减灾事业高质量发展。

      该成果发表在国际权威期刊《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》(Xiaoli Xie, Longwei Chen. Effects of coupled seepage and seismic histories on liquefaction resistance of shallow sand deposits. 2023,176. doi: 10.1016/j.soildyn.2023.108319)

图1 考虑震后孔隙渗流作用的模型试验系统示意图

图2 不同再固结渗流条件下再液化行为随振次变化规律