黄泛区饱和粉土抗液化试验研究与数值分析

论文摘要

山东省的黄河泛滥影响地区主要由黄河冲积而成,地表沉积了10m左右厚的泛滥沉积物,形成了特殊的黄河泛滥区的地质地貌条件,是我国一种特殊的区域性土,这类沉积物以粉土、粉细砂为主,并夹有软土,结构松散,强度低,是工程建设的不良地基。在黄泛区,高等级公路大量投入使用,但是地下水位的反复升降和交通荷载的振动作用,引起了饱和粉土地基的液化及不均匀沉降,导致路面开裂、破损,严重影响了路面的使用状况,大大增加了养护维修费用,若遇地震作用,液化问题将更加突出,所以,粉土液化成为一个亟待解决的问题。因此,本文针对黄泛区饱和粉土地基的液化问题,展开系统而深入的研究,采用室内试验和现场试验、数值分析相结合的方法,对黄泛区饱和粉土的动力特性和饱和粉土地基的液化性能进行了研究。主要工作有以下几个方面：（1）介绍了黄河泛滥影响区饱和粉土的工程地质特征。根据黄泛区饱和粉土含水率试验、颗粒级配试验、界限含水量试验和击实试验等的结果,分析了黄泛区粉土特殊的物理力学性质,为研究液化问题奠定了基础。（2）通过动三轴试验,研究了黄泛区饱和粉土的动力强度特性,分析得出密实度、粘粒含量的多少是影响黄泛区饱和粉土动强度的重要因素。（3）运用FLAC-3D软件对在地震荷载作用下的黄泛区饱和粉土地基进行数值模拟,地基的表层粉土层发生液化的可能性较小,沿地基深度的增大发生液化的可能性增大,这说明地基强夯加固深度范围内,因为动力压实的作用,密实度增大,提高了该区域的动强度,从而提高了该土层的抗液化能力,为强夯法地基处理技术在黄泛区的普及提供了理论基础。本论文的研究成果对黄河泛滥影响地区的高速公路在地震、车辆动荷载作用下的地基液化发展过程与变形的科学预测具有一定的指导意义,对道路的地基处理具有工程实践意义,对车辆动荷载作用下的地基变化研究具有促进作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 液化研究现状
• 1.3 粉土液化研究现状
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 黄泛区粉土工程地质特征
• 2.1 粉土的成因及分类
• 2.2 黄泛区粉土的物质组成特点
• 2.3 黄泛区粉土的物理性质
• 2.4 本章小结
• 第三章 黄泛区饱和粉土动力特性研究
• 3.1 土的动强度特性
• 3.2 动力特性试验
• 3.3 试验结果整理与分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 黄泛区粉土地震液化的动力反应分析
• 4.1 动力稳定性评价
• 4.2 FLAC-3D简介
• 4.3 试验段介绍
• 4.4 数值分析法进行黄泛区饱和粉土液化判别
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况