唐山地震液化场地再调查及数据分析

论文摘要

地震液化是地震作用以后所引起的最显著的震害形式之一。中国1976年7月唐山地震的液化面积约达2400KM2,伴随产生大规模的地面沉陷、变形、滑移、地裂和喷砂冒水,造成各种工程建筑、道路、农田及水利工程场地失效,给国计民生带来严重灾害。一些学者在20世纪80年代对唐山液化场地作过震害调查与原位测试,并利用这些资料发展了中国的液化判别方法和修订了抗震规范。但是,当时测试设备和手段有限,在数据指标方面还存在缺陷。同时,近些年来,国际上液化预测方法取得很大进展,国外液化预测方法与我国的方法比较情况,也是值得研究的问题。另外,现有唐山地区土层的基本性质如何,以及30多年后现在该地区按新一代区划图设防水平下或再发生同样强度地震下的原来场地情景如何,也是需要回答的科学和实际问题。2007年7月我们对唐山地震液化场地再次进行现场调查。在高烈度液化场地选取了23个测试点采用国际先进静力触探进行CPT和波速实验。本文基于这次调查做了以下工作:(1)研究了砂土液化影响因素,讨论了常用的土体原位测试方法,回顾和总结了1976年唐山大地震砂土液化背景,分析总结了国内外液化判别方法的进展和发展趋势。(2)对唐山地震主要的液化和非液化场地再次进行调查,完成了CPTU和剪切波速试验,通过新旧资料对比,给出了锥尖阻力和侧壁摩阻力这两项新指标,完成了唐山地区剪切波速构造,建立了该地区剪切波速和静力触探的锥尖阻力的关系。(3)采用本次现场勘察得到的新的静力触探数据,应用国内外多种方法对现今唐山地区场地的液化进行了判别,给出了在7度及新一代区划图规定的设计地震动作用下现今唐山地区场地液化预测结果,给出了方法间的对比分析,将唐山地震时场地液化情况与现今场地预测结果也进行了比较,分析了异同性及原因。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 砂土液化
• 1.1.1 砂土液化定义
• 1.1.2 影响因素
• 1.2 土体原位测试
• 1.2.1 静力触探试验
• 1.2.2 标准贯入试验
• 1.2.3 波速测试
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 唐山地震砂土液化背景及震害
• 2.1 唐山地震简介
• 2.2 唐山地震砂土液化背景
• 2.3 唐山地震砂土液化及其震害
• 2.3.1 喷砂冒水的分布规律
• 2.3.2 砂土液化引起的震害
• 2.4 结语
• 第三章 砂土液化判别方法
• 3.1 引言
• 3.2 标准贯入击数法（我国抗震规范判别法）
• 3.3 剪切波速法
• 3.4 人工智能方法
• 3.4.1 神经网络法
• 3.4.2 专家系统
• 3.5 本章小结
• 第四章 唐山地震液化场地再勘察测试
• 4.1 引言
• 4.2 试验设备
• 4.3 试验点分布
• 4.4 试验结果
• 4.4.1 物性试验结果
• 4.4.2 多功能CPTU 测试成果
• 4.5 本章小结
• 第五章 新旧CPT 测试资料的对比
• 5.1 引言
• 5.2 资料对比分析
• 5.2.1 与原资料的CPT 数据的对比
• 5.2.2 锥尖阻力和侧壁摩阻力指标的获得
• 5.3 本章小结
• 第六章 唐山地区剪切波速构造及与锥尖阻力关系
• 6.1 引言
• 6.2 回归方法
• 6.3 剪切波速构造
• 6.4 剪切波速与锥尖阻力关系
• 6.5 本章小结
• 第七章 现今唐山地区场地液化预测及结果分析
• 7.1 引言
• 7.2 改进的Seed 方法
• 7.2.1 CSR 的确定
• 7.2.2 CRR 的确定
• 7.2.3 液化势概率估计
• 7.3 静力触探方法
• 7.4 液化预测结果及比较
• 7.4.1 基于改进Seed 方法的结果
• 7.4.2 基于我国规范的结果
• 7.4.3 两种方法的对比
• 7.4.4 与唐山地震时液化情况的对比
• 7.5 本章小结
• 第八章 结语与展望
• 8.1 本文主要工作
• 8.2 本文主要成果
• 8.3 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间参加的课题和项目
• 攻读硕士学位期间发表的文章