基于纤维加固砂土静力液化评估的超孔隙压力系数研究

张希栋; 董晓强; 段伟; 谢明星

doi:10.16285/j.rsm.2023.0537

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基于纤维加固砂土静力液化评估的超孔隙压力系数研究

基础理论与实验研究 | 更新时间：2026-06-25

- 基于纤维加固砂土静力液化评估的超孔隙压力系数研究
- Excess pore pressure ratios for the assessment of static liquefaction in fiber-reinforced sand
- 岩土力学 2024年45卷第3期页码：714-724
- 作者机构：
  
  1. 太原理工大学土木工程学院,山西,太原,030024
  2. 太原理工大学山西省土木工程防灾与控制重点实验室,山西,太原,030024
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  山西省科技厅基础研究计划青年科学研究项目（No. 20210302124110）;中国博士后科学基金面上项目（No.2022M712338）;国家自然科学基金项目（No.52208362，No.52108332，No.51978438，No.52281340410）
- DOI：10.16285/j.rsm.2023.0537
  中图分类号： TU441
- 网络首发：2024-03-20，
  
  纸质出版：2024
- 稿件说明：
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张希栋, 董晓强, 段伟, 等. 基于纤维加固砂土静力液化评估的超孔隙压力系数研究[J]. 岩土力学, 2024,45(3):714-724.

ZHANG Xi-dong, DONG Xiao-qiang, DUAN Wei, et al. Excess pore pressure ratios for the assessment of static liquefaction in fiber-reinforced sand[J]. 2024, 45(3): 714-724.
张希栋, 董晓强, 段伟, 等. 基于纤维加固砂土静力液化评估的超孔隙压力系数研究[J]. 岩土力学, 2024,45(3):714-724. DOI： 10.16285/j.rsm.2023.0537.

ZHANG Xi-dong, DONG Xiao-qiang, DUAN Wei, et al. Excess pore pressure ratios for the assessment of static liquefaction in fiber-reinforced sand[J]. 2024, 45(3): 714-724. DOI： 10.16285/j.rsm.2023.0537.

摘要

纤维加固技术通过向土体中添加离散的抗拉纤维以改良土体的力学性能。通过对纤维加固疏松砂土开展不排水三轴压缩试验以分析其静力液化行为，并对比了不同超孔隙压力系数评估纤维加固砂土液化的可行性。试验结果表明，在不排水三轴压缩下，疏松砂土对静力液化异常敏感，而纤维加固可以有效阻止疏松砂土发生静力液化。纤维显著改变了砂土骨架在不排水三轴压缩下的有效应力路径，从而影响其液化行为。基于有效应力原理定义的传统超孔隙压力系数在评估纤维加固砂土的液化时具有明显缺陷。有效超孔隙压力系数′和骨架超孔隙压力系数u为纤维加固砂土的液化评估提供了更加合理的指标。借助基于混合物法则的本构模型框架，骨架超孔隙压力系数引入了纤维的应力贡献，揭示了纤维、砂土骨架以及孔隙水的荷载分担机制。当u= 1时，砂土骨架的有效平均应力减小为0，纤维加固砂土发生液化。

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