【摘要】：砂土液化問題一直是土動力學與巖土地震工程研究領域的重要課題之一.基于南水北調(diào)中線一期工程總干渠漳河河漫灘段工程,通過現(xiàn)場和室內(nèi)試驗獲取巖土體的動力學參數(shù),利用巖土數(shù)值分析FLAC3D軟件,砂土本構(gòu)模型選為Finn模型,輸入近場地邯鄲臺記錄的實際地震波,對渠基砂土地震液化和渠道變形破壞特征進行了動力數(shù)值分析.結(jié)果表明,在地震作用下,超靜孔隙水壓力最大值位于渠堤底部砂土層中,但渠堤底部砂土層由于初始應力較大,其孔壓比不高,不會發(fā)生液化;在渠道底部以及渠堤外側(cè)坡面平臺至坡腳局部區(qū)域土體雖然超孔隙水壓力較小,但有效應力小,超孔壓比反而大,砂土層發(fā)生了液化;在地震作用下變形主要發(fā)生在渠堤和淺層地基土里,具有對稱性;渠堤邊坡的變形破壞主要表現(xiàn)為在渠堤頂面發(fā)生震陷和拉裂破壞,在坡腳處發(fā)生水平側(cè)向流動和擠壓隆起變形.計算過程中,在渠堤及地基的不同位置設置監(jiān)測點,得到了地震作用過程中不同位置處超孔隙水壓力、有效應力和位移的動態(tài)變化規(guī)律.通過剪應變增量判斷,在地震力作用下渠堤及地基中形成了貫通的剪切滑動面,易發(fā)生整體滑動破壞.研究成果對南水北調(diào)砂土液化特性的認識和防治有一定的意義.
[Abstract]:Sand liquefaction has always been one of the most important topics in the field of soil dynamics and geotechnical seismic engineering. The dynamic parameters of rock and soil mass were obtained by field and laboratory tests based on the first stage project of the main canal of Zhanghe River in the middle route of South-to-North Water transfer Project. The geotechnical numerical analysis software FLAC3D was used, and the sandy soil constitutive model was selected as Finn model. The actual seismic waves recorded by Handan station near the site were input and the characteristics of seismic liquefaction and channel deformation and failure of channel based sandy soil were analyzed by dynamic numerical method. The results show that the maximum pore water pressure is located in the sand layer at the bottom of the canal embankment under earthquake, but the liquefaction will not occur because of the large initial stress and the low pore pressure ratio at the bottom of the channel embankment. Although the excess pore water pressure is small at the bottom of the channel and the local area from the platform to the foot of the slope outside the canal embankment, the effective stress is small, the ratio of the excess pore pressure to the excess pore pressure is larger, and the sand layer is liquefied. The deformation occurred mainly in the canal embankment and shallow foundation soil under the action of earthquake, and it has symmetry. The deformation and failure of canal embankment slope are mainly caused by seismic subsidence and tensile cracking at the top of the canal embankment and horizontal lateral flow and extrusion deformation at the bottom of the slope. In the course of calculation, monitoring points are set up in different positions of canal embankment and foundation, and the dynamic variation law of excess pore water pressure, effective stress and displacement at different positions during earthquake action is obtained. By judging the increment of shear strain, a through shear sliding surface is formed in the canal embankment and foundation under the action of seismic force, which is prone to the whole sliding failure. The research results have certain significance for the understanding and prevention of liquefaction characteristics of sand soil in South-to-North Water transfer Project.
【作者單位】： 華北水利水電大學資源與環(huán)境學院;河北省水利水電第二勘測設計研究院;
【基金】：國家自然科學基金青年基金資助項目(41102203) 水利部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目(201301034) 河南省科技創(chuàng)新人才計劃 河南省基礎與前沿技術研究項目(122300410146) 華北水利水電大學青年科技創(chuàng)新人才支持計劃項目
【分類號】：TV68;TU435

【參考文獻】

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【共引文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：2377801