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冲击载荷下饱和砂土渗流强化与结构破坏的实验研究
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| 张均锋 |
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TESTING STUDY ON PERM EABIL ITY INTENSIF ICATION AND
STRUCTURAL CHANGES IN SATURATED SANDS
UNDER IM PACT LOAD ING
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摘要 博士学位论文摘要 对研究冲击载荷作用下饱和砂土的液化、渗流和固结过程的文献作了总结。饱和砂土的冲击液化与循环载
荷下的液化区别在于: 冲击载荷的强度高、时间短, 具有较强的应力波传播效应, 而循环载荷的作用时间长, 超孔隙水压力的
升高是逐步累积的结果; 影响饱和砂土冲击液化的因素有砂土的粒径大小与级配、相对密度、初始应力条件、强度特性、排水
条件、冲击载荷强度及作用时间等; 现场爆破密实砂土地基时, 砂面沉降量除与砂土的初始相对密度、渗透特性等有关外, 还
与药包的重量和埋深、距爆源的距离有关; 相同重量的药包在同一点爆破造成的砂面沉降量随着爆破次数的增加逐渐减小; 采
用小药包多次爆破造成的砂面沉降量总和比大药包(小药包重量之和) 一次爆破造成的砂面沉降量要大; 排水固结过程是从下
面开始, 逐步向上传播的。
在考察饱和砂土受到冲击载荷的液化密实模拟实验中发现: 排水沉降不是均匀现象, 出现了纵向排水通道、横断裂纹等非
均匀现象。
在我们自己设计加工的实验装置和测压系统的基础上, 对冲击造成的饱和砂土中的冲击压力进行了测量, 分析了冲击造成
的压力波形, 对压力波形中压力降低达到某个极限值时会持续一段时间的原因进行了初步的分析解释; 采用长管衰减冲击压力
的方法, 测量得到了超孔隙水压力的长期衰减过程。
超孔隙水压力在消散时明显可分成两个阶段: 第一阶段压力变化不大或在某个值上持续一定的时间, 第二阶段则消散较
快。对砂面沉降量的测量得到了饱和砂土液化前和液化又重新固结后的相对密度的变化, 以及相对密度增量与初始相对密度的
关系。对不同落高下砂面沉降量的测量, 得到了冲击强度与沉降量的关系。液化后的渗流是一种强化渗流, 实验结果表明最大
的强化渗透系数一般是静水力作用下的最大渗透系数的4～ 6 倍。
分析了饱和砂土液化后在整个固结过程中砂面沉降量、固结部分砂土的高度、超孔隙水压力等随时间的变化, 对估算排水
固结时间的V. A. F lo rin 公式进行了修正, 得到的液化后饱和砂土固结过程中各参数随时间变化是非线性的, 计算结果与实验
结果在主固结阶段吻合较好。对含弱透水层的饱和砂土结构的渗流与固结, 也做了初步分析。
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| 关键词 ：
饱和砂土,
冲击,
液化,
渗流,
裂纹,
沉降,
密实
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收稿日期: 1999-09-27
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| [1] |
梁艳坤1，张 昕1*，贾明慧1，王文学1，袁世冲2，张丁阳3，李明胜4，王志奇5. 考虑流–固相变的硅溶胶浆液在动水裂隙中的扩散规律研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(6): 1707-1722. |
| [2] |
贾 冲1，2，来兴平1，2*，崔 峰1，2，3，4，吴学明5，姬松涛1，2，何 哲1，2，王 昊1，宗 程1，张 博1，薛益飞1. 坚硬顶板破断步距影响下煤体采动力学响应及压裂防冲分段长度优化[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(6): 1806-1826. |
| [3] |
康红普1，2，3*，高富强1，2，3，王晓卿1，2，3，原贵阳1，2，3，杨 磊1，2，3，娄金福1，2，3. 超大尺寸巷道断层滑移型冲击地压试验系统研制与应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(6): 1599-1614. |
| [4] |
王雁冰1*，汪东宸1，朱现峰2，乐海涛3，赵临生3，王 潇4，钟子剑1，颜 磊5，房万伟5. 基于DIC技术的液氧相变致裂砂岩破坏特性及裂纹扩展规律研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(5): 1426-1444. |
| [5] |
金解放*，肖莜丰，钱 豪，袁 伟，彭孝旺，方立兴，熊慧颖，郝 爽. 水力耦合作用下岩石动态强度疲劳劣化特性研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(4): 996-1013. |
| [6] |
欧阳威1，倪雪倩1*，张 升1，刘光庆1，张 锋1，2. 循环荷载下吹填砂动力响应及超孔隙水压力发展特性[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(3): 946-954. |
| [7] |
黄福有1，2，张路青1*，周 剑3，孙琪皓4，王 颂1，2，韩振华1，2 . 冲击荷载下砂土–轮胎复合垫层动态响应与能量耗散特征[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(3): 933-945. |
| [8] |
汪云龙1，2，王义德1，2，3*，陈龙伟1，2，马佳钧1，2，刘荟达4，王 鸾5，张文彬6，袁晓铭1，2. 南海珊瑚砂剪切波速与抗液化强度关系研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(2): 613-625. |
| [9] |
王驰宇1，王彤标2，谢亚辰3，廖建兴1，2*，周 庆1. 干热岩裂隙剪切渗流试验与增强型地热系统热性能数值评估研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(2): 578-593. |
| [10] |
刘 刚1，2*，石 翔1，2，昝永龙1，2，王盛旋1，2. 基于矩张量反演与RA-AF分析砂岩微裂纹演化规律研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(2): 381-396. |
| [11] |
周创兵1，2，3*，陈益峰1，2，胡 冉1，2，杨志兵1，2，周佳庆1，2. 裂隙岩体非线性渗流理论与应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(1): 1-36. |
| [12] |
刘殷彤1，2，毛灵涛2，3，程建超1，张 辽1，侯孟冬1，毛婷婷1，王帅雄1，刘升贵1，薛东杰1，2，3，4*. 岩石粗糙裂隙渗流逾渗机制[J]. 岩石力学与工程学报, 2026, 45(1): 118-143. |
| [13] |
刘国阳1，2，罗首益1，叶唐进3，刘德方4，李叶鑫1，刘俊杰1. 基于非连续变形分析的滑坡体–危岩体相互作用机制研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(S2): 109-124. |
| [14] |
甘德清1，2，3，4，于泽皞1，2，3，4，刘志义1，2，3，4，孙海宽1，2，3，4. 不同冲击比能下磁铁矿石的动态力学特性及能耗特性[J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(S2): 43-57. |
| [15] |
姚荣涵1，张文松2，3，4，贾 磊2，3，4，王立冰1. 基于时空特性和深度学习的地铁基坑周边建筑物沉降估算模型[J]. 岩石力学与工程学报, 2025, 44(S1): 196-205. |
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