地震液化是引起建筑物(構筑物)失效或破壞的自然災害之一。地震液化,是超靜孔隙水壓力(超靜孔壓)上升,有效應力降低,伴隨土體強度的降低甚至完全喪失,并可能產(chǎn)生較大或很大變形的過程。通常將可液化土層作為均質各向同性介質進行處理。然而,在厚度較大的飽和砂土層內,因地震產(chǎn)生的超靜孔壓在空間和時間分布上很可能存在較大差異,使土層內部產(chǎn)生超靜孔壓梯度而產(chǎn)生孔隙水流動�？紫端亩ㄏ蛄鲃訒雇翆觾染植可巴列再|產(chǎn)生較大差異,在相同初始應力條件下,力學性質變弱的局部砂土單元很可能產(chǎn)生明顯的局部變形。但上述僅為推測,因細觀孔隙水流動觀測和分析難度較大,這方面研究尚十分欠缺。針對這一挑戰(zhàn)性問題,引入電阻率測試方法,研制電導性和滲透性多功能測試設備,開展一維土體撞擊液化電測試驗,并結合理論分析,開展的主要工作和主要成果如下:1、設計制造了電導性和滲透性多功能測試裝置,研究滲透系數(shù)和結構因子的關系,并分析了砂土粒徑級配等土性參數(shù)對該關系的影響,建立了兩者的簡化模型;2、開展一維土體撞擊液化電測試驗,觀測和描述了常見(如噴水冒砂)及不常見(顆粒運移,局部水夾層)的砂土液化現(xiàn)象;3、整理和初步分析了撞擊液化過程中,不同埋深處電阻率的響應過程,及其與超靜孔壓發(fā)展過程的聯(lián)系,并進行了階段劃分;4、根據(jù)試驗中電阻率測試結果,結合滲透系數(shù)和結構因子的關系,認為砂土液化過程中存在孔隙水流動導致的細觀孔隙重構,表現(xiàn)出宏觀的滲透系數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小的變化,其最大值是初始滲透系數(shù)的1.1~1.4倍,從而導致區(qū)域差異性;5、從剪切模量與有效應力和孔隙率的關系分析了孔隙水流動導致局部變形的機理。
【學位單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU435
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 液化機理
        1.2.2 滲流對液化的影響
        1.2.3 電阻率測試
    1.3 研究對象和內容
第2章 試驗設備
    2.1 土體電導性和滲透性多功能測試裝置
    2.2 基于電阻率的撞擊液化測試裝置
    2.3 試驗設備驗證和校正
        2.3.1 驗證試驗
        2.3.2 孔壓計標定
    2.4 小結
第3章 滲透系數(shù)與結構因子的關系
    3.1 理論分析
    3.2 預試驗
    3.3 單一粒徑試驗
        3.3.1 試驗裝置和土樣
        3.3.2 試驗過程
        3.3.3 滲透系數(shù)和孔隙率的關系
        3.3.4 結構因子與孔隙率的關系
        3.3.5 滲透系數(shù)與結構因子的關系
    3.4 混合粒徑試驗
        3.4.1 試驗方案
        3.4.2 滲透系數(shù)與孔隙率的關系
        3.4.3 結構因子與孔隙率的關系
        3.4.4 滲透系數(shù)與結構因子的關系
        3.4.5 曲率系數(shù)的影響
        3.4.6 不均勻系數(shù)的影響
    3.5 簡化模型
    3.6 試驗驗證
    3.7 小結
第4章 一維土體撞擊液化電測試驗
    4.1 試驗方案
    4.2 試驗結果和討論
        4.2.1 水夾層現(xiàn)象
        4.2.2 加速度與超靜孔壓結果
        4.2.3 電阻率結果
        4.2.4 電阻率發(fā)展與超靜孔壓發(fā)展的關系
    4.3 小結
第5章 孔隙水流動導致局部變形機理
    5.1 水夾層產(chǎn)生機理分析
    5.2 孔隙局部變化特征
    5.3 局部孔隙水流動導致局部變形機理
    5.4 小結
第6章 總結與展望
    6.1 結論
    6.2 創(chuàng)新
    6.3 展望
參考文獻
攻讀學位期間的成果
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2843553