汶川地震液化特征及砂砾土液化预测方法研究

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1、DoctoralDissertationCharacteristicsofSoilLiquefactionintheGreatWenchuanEarthquakeandProceduresforGravellySoilLiquefactionEvaluationDoctorCandidate：Supervisor：Subject：Specialty：ResearchField：CaoZhenzhon．g‘Prof．YuanXiaomingCivilEngineeringGeotechnicalEngineeringSoilDynamicsInsti

2、tuteofF．ngimetingMtrJmics,ChinaEarthquakeAdministrationHarbin·ChinaJune，2010独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何。．其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果，也不包含为获得虫国丝蕉屋王程左堂婴塞压或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：P嗍：．2．

3、010，4、fr、-_，．学位论文版权使用授权书∑}；本人完全了解生垦地震屋王猩左堂班塞逝有关保留、使用学位论文的i竺誊规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅：本人授权虫垦丝震屋王程左堂婴荭压可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文，允许被查阅和借阅。(tli密的学位论文在解密后适用本授权书)论文作⋯：翌噬军导师繇秘取签字日期：坳f乜，华，．叮签字日期：弘扛．垂上厂-‘k广‘●鲁督●j●摘要一iIITI——～InI——————_—

4、—————I—iI宣iiiiiiii宣宣i毒地震液化震害调查是获取液化震害经验最直接的手段，是抗震理论和分析方法发展的重要基础，而地震液化场地的现场测试与分析，是建立液化预测方法最可靠的途径。以往国内几次大地震液化现场深入的考察和分析研究，对我国乃至世界工程抗震技术的发展都起到了很大的推动作用。2008年5月12日我国四川汶川县发生的8．0级大地震是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最大的一次地震，其强度、烈度都超过了1976年的唐山大地震。关于此次地震液化问题尚少报道，目前占主导的认识是认为此次地震液化现象不多，甚至有观点认为此次地震中没有液化现

5、象。我们的考察结果表明，此次汶川地震的液化范围为建国以来大地震中液化分布范围最广的一次，已经调查到以村为单位的118个液化点(带)，涉及长约500公里、宽约200公里的区域，据不完全统计，共有20余个村庄的水并、近千亩农田、120多个村庄(自然村)房屋、8所学校、5个工厂不同程度地受到了液化震害的影响，一些房屋建筑、学校教学楼、厂房和水井等废弃。本文分析结果表明，Ⅵ度区内液化、深层土液化以及砂砾土液化是本次地震液化的三个主要特征，液化加重震害以及液化伴随地裂缝现象也较为普遍。但以往关于这些问题的经验尚少，获取系统知识、掌握规律、解释成因、剖析机理和

6、提炼出反映此次地震液化特点的科学和工程问题，是提高关于汶川地震液化问题认识、开展相关深入研究工作的前提和基础。此次地震砂砾土液化分布范围广，造成的危害突出。我国四川省境内特别是成都平原砂砾层分布十分普遍，由于以往工程建设中直接认定砂砾土为非液化土，而忽视了砂砾土的液化可能性，导致砂砾土液化震害十分明显。而目前国内外砂砾土液化场地资料十分有限，对砂砾土液化的认识也存在误区，积累实测资料对于丰富国际液化数据库以及推动砂砾土液化预测方法发展十分重要。同时，目前工程上能够使用的砂砾土液化判别方法均是由砂土液化判别方法间接转换而来，基于实际资料直接建立的砂砾

7、土液化判别方法尚属空白。应指出的是，我们一直认为，砂砾土与砂土分属不同土类，像判别液化这样的力学性能方面的分析，用砂土的公式来计算砂砾土理论上不成立，实际的结果也证明了这一点。我国部分地区砂砾土分布广泛，土石坝很多采用砾石作为垫层，人工填海、高速公路、铁路等工程建设中人工砂砾料应用日益广泛，砂砾土的液化判别方法问题亟待解决。因此，借助汶川地震出现大量砂砾土液化的契机，获取实测数据．检验现有方法．发展合理可靠、符合国际发展趋势、便于工程应用的砂砾土液化判别方法，是势在必行的工作。本文主要工作和成果包括：中国地震局工程力学研究所博士学位论文1．通过大量

8、现场调查，取得了汶川地震液化问题系统和深入的认识，揭示了液化及其震害分布规律，阐明了此次地震液化的宏观特征和震害特征，并从