老張說岩土——DAY50

2017年1月27日，大家一起刷新岩土工程的基本概念！暫時的目標是每天刷新一個基本概念，針對一個概念深入剖析、理解。期待著大家拋去完美主義，放下自我保護，暢所欲言，專註成長，共同的進步。特別聲明，本人水平有限並不是來給大家上課，僅僅是想起到一個剖磚引玉的作用，更確切地說是求拍磚，所以如果文字中有說的不對的地方期待著各位的指正也希望不會驚嚇到大家！

DAY50

土體的動強度

今天是大年三十，預祝大家新的一年收穫新的認知以及新的踐行。我們今天也開啟一個新的小話題：土體的振動液化。振動液化之前提過一些，這樣的破壞形式感覺屬於釜底抽薪，我把你搞壞了並不是我力量很大很大，是因為我把你弄成類似液體的東西發揮不出來一個真正的土體本應有的強度（戰勝你，不是因為我多麼強大是因為我能把你搞弱了）。整個過程是：粗顆粒土體也可以說是無黏性土體在飽水的情況下（沒水不行恩！），在受到水平振動荷載後，土體由於受到剪切，從鬆散變的密實，而變密實后土體的孔隙空間也就少了，少了之後賦存在孔隙中的水等於受到了擠壓，從而超靜孔壓會發生迅速地增大（振動荷載變化迅速）。儘管是無黏性土，但是相對於振動荷載發生的時間，其排水的時間也是相對長很多的，在這樣的情況下無黏性土對於動荷載作用的時間段也是不排水的。這樣產生的超靜孔壓在這時間段是幾乎無法消散的。而在持續動荷載的作用下，超靜孔壓是持續積累的，當超靜孔壓增長到土顆粒法嚮應力的大小的時候那麼土顆粒的有效法嚮應力就是0了，此時土體的抗剪強度也就是0了（因為我們一開始就說了是無黏性土，如果是黏性土還會有一個粘聚力提供的抗剪強度項並不會降為0！）。此時土體的抗剪強度和剪切模量都為0（還記得嗎？水就是這樣的抗剪強度和剪切模量都是0，土體跟液體一樣啦！），此時我們就成為土體液化了（也稱為完全液化，如果是抗剪強度和剪切模量只是部分喪失，稱之為部分液化！）。如果液化土層並不在表層，其上覆蓋不液化土層，在地震作用下，液化土層發生液化伴有超靜孔壓的迅速增高，而不液化土層內的超靜孔壓的並沒有液化土層內那麼劇烈的增高，那麼兩個土層內的總水頭會出現差異從而會產生從液化土層到不液化土層的水的滲流（自下而上的）。當滲透力的大小等於甚至大於非液化土層的有效應力的時候，地震作用下沒有液化的土層也懸浮了起來，也液化了，這樣不管是液化土層還是不液化土層隨著自下而上滲流而出的水流一起噴出，噴水冒砂就出現了（同樣是液化，但是並不是地震作用直接造成的所以不叫地震液化，叫滲透液化！）。噴水冒砂現象往往是在地震動結束之後一段時間才會呈現出來，因為在地震作用積累了一定的超靜孔壓之後滲流需要一段時間才能完成造成了一定的滯後。今天大概說一下，明天繼續！

期待各位的回復！

推薦閱讀：