【摘要】：砂土液化是巖土工程的重要研究課題,由動荷載引起的砂土液化造成地基失效、地面噴砂冒水、建筑物破壞等現(xiàn)象,對國民經(jīng)濟造成了巨大損失,使人民生命財產(chǎn)受到嚴重威脅。隨著人們對于液化問題的不斷深入關注,在實際工程中發(fā)現(xiàn)了大量非飽和砂土場地的液化現(xiàn)象,然而目前對于非飽和砂土液化的研究還相對較少,因此研究非飽和砂土的液化機理對于工程應用至關重要。本文基于振動臺試驗開展了飽和度分別為100%,95%,90%,85%,80%的五組砂土模型地基的液化試驗,通過試驗結果分析發(fā)現(xiàn):飽和度是影響砂土液化的重要因素之一,隨著飽和度的降低,砂土地基的液化抗性隨之增大;砂土地基的液化順序是自下而上進行的,即隨著循環(huán)荷載的持續(xù)進行,砂土地基中的孔隙水不斷地從下往上涌動,中下層的砂土首先液化,上層砂土隨后液化,直至頂層砂土發(fā)生噴砂冒水現(xiàn)象,整個砂土模型地基全部達到液化;各飽和度的砂土模型地基在振動結束之后,超靜孔隙水壓力均會發(fā)生一定程度的消散,超靜孔壓消散的速度隨著埋深的增大而加快。其次,由于目前對于液化判別尚未形成統(tǒng)一認識,各判別方法均存在一定的局限性,不具有廣泛適用性,判別準確率不高。本文基于Bayes判別分析理論,根據(jù)唐山大地震和廣東三水地震的40組砂土液化樣本構建了數(shù)據(jù)庫。首先,以震級M、地面加速度最大值gmax、標準貫入錘擊數(shù)N63.5、比貫入阻力Ps、相對密實度Dr、平均粒徑D50和地下水位深度dw七個評價指標建立了七因素Bayes判別分析模型。繼而,依據(jù)七因素Bayes模型中各評價指標的影響權重,提出了以震級M、地面加速度最大值gmax、比貫入阻力Ps、相對密實度Dr和平均粒徑D50五個因素為評價指標的五因素Bayes判別分析模型和五因素Fisher判別分析模型。最后,通過系統(tǒng)地對比五因素模型和七因素模型的砂土液化判別結果,發(fā)現(xiàn)五因素模型的判別準確率均高于七因素模型,即本文所提出的五因素模型用更少的評價指標可達到更高的液化判別準確率,既避免了次要因素影響判別函數(shù)的穩(wěn)定性,又節(jié)約了建設成本,更有利于實際工程中的液化判別。
[Abstract]:Sand liquefaction is an important research subject in geotechnical engineering. The liquefaction of sand caused by dynamic load causes ground failure, sand blasting and water blasting on the ground, building destruction and so on, which has caused huge losses to the national economy. Put people's lives and property under serious threat. As people pay more and more attention to liquefaction problems, a large number of liquefaction phenomena of unsaturated sand sites have been found in practical engineering. However, the research on liquefaction of unsaturated sandy soils is relatively rare. Therefore, it is very important to study the liquefaction mechanism of unsaturated sand. Based on the shaking table test, the liquefaction tests of five groups of sand model foundations with saturation of 100% and 85% and 80% have been carried out in this paper. Through the analysis of the test results, it is found that saturation is one of the important factors affecting the liquefaction of sand soil, and with the decrease of saturation, The liquefaction order of sand foundation is from bottom to top, that is, with the continuous cyclic load, the pore water in sand foundation continuously flows from bottom to top, and the sand in middle and lower layers is liquefied first. The upper sandy soil then liquefies, until the top sandy soil occurs sand blasting, and the whole sand model foundation reaches liquefaction, and the excess pore water pressure of each saturation sand model foundation dissipates to a certain extent after the vibration is over. The velocity of excess pore pressure dissipates with the increase of buried depth. Secondly, because there is no unified understanding of liquefaction discrimination at present, each discriminant method has some limitations, it is not widely applicable, and the accuracy of discrimination is not high. Based on the theory of Bayes discriminant analysis, the database of 40 groups of sand liquefaction samples from Tangshan earthquake and Sanshui earthquake in Guangdong province was constructed. Firstly, a seven-factor Bayes discriminant analysis model is established based on seven evaluation indexes: magnitude M, maximum ground acceleration g _ max, standard penetration hammer number N _ 63.5, specific penetration resistance P _ s, relative density D _ (50), mean particle size D _ (50) and depth of groundwater level dw. Then, according to the influence weight of each evaluation index in the seven-factor Bayes model, A five-factor Bayes discriminant analysis model and a five-factor Fisher discriminant analysis model are proposed, in which magnitude M, maximum ground acceleration g _ max, specific penetration resistance P _ s, relative density Dr and mean particle size D _ 50 are used as evaluation indexes. Finally, by comparing the results of sand liquefaction discrimination between the five-factor model and the seven-factor model, it is found that the accuracy of the five-factor model is higher than that of the seven-factor model. That is to say, the five-factor model proposed in this paper can achieve higher liquefaction discrimination accuracy with fewer evaluation indexes, which can not only avoid the influence of secondary factors on the stability of discriminant function, but also save the construction cost, which is more favorable to liquefaction discrimination in practical engineering.
【學位授予單位】：浙江海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU441;TU435

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本文編號：2170409