水下成层含砂层的盾构隧道地基地震响应与液化

通过震害调查和总结、理论分析和数值模拟相结合的方法，首次对水下地层地震响应和水下砂层液化机理进行探讨，进一步研究水体下盾构隧道成层含砂地基地震液化及液化诱导盾构隧道破坏机理。基于液化土的非稳态变形和动力再固结的实验和理论研究，建立液化土流动分析模型，寻找液化流动大变形引起的隧道灾害预测方法；建立地震作用下的水体、盾构隧道和饱水地基运动方程，基于近场波动理论，考虑土的动力非线性、滞洄和刚度退化和水的可压缩性，进行复杂体系地震反应分析；改进砂土剪胀理论和孔压实验模型，建立以多孔多相变形介质动力学为基础的复杂应力场下特殊液化层的有效应力判别方法，建立平面和空间的数值分析方法，进行多情形分析，给出液化诱导盾构隧道灾害动态预测和评估方法，为防大灾提供理论依据。研究工作必将加深对液化流动和液化对地下结构危害的认识，丰富和发展地下工程学、土动力学、地震工程学与综合防灾学．

本书针对列车荷载作用下盾构隧道结构及周围岩土体的动力响应、能量传递和累积损伤等动力学问题，介绍了盾构隧道列车振动动力学特性及其分析方法。全书共11章，内容包括：绪论、列车振动荷载下盾构隧道的精细化与等效刚度模拟、基于振动荷载列车行驶效应的盾构隧道动力响应、基于室内试验的结构交叉盾构隧道动力响应、基于室内试验的空间交叉盾构隧道动力响应、基于装配式建模的结构交叉盾构隧道动力响应、基于装配式建模的空间交叉盾构隧道动力响应、基于无机盐侵蚀作用的交叉盾构隧道动力响应、管片衬砌混凝土损伤理论与改进疲劳本构模型、结构交叉盾构隧道动力响应与累积损伤、空间交叉盾构隧道动力响应与累积损伤。

地基的液化会造成：冒水喷砂，地面下陷，建筑物产生巨大沉降和严重倾斜，甚至失稳。

地基液化还引起其他一系列震害：喷水冒砂淹没农田，淤塞渠道，路基被淘空，有的地段产生很多陷坑；河堤裂缝和滑移；桥梁的破坏等。

流砂层(quick sand bed)是指埋藏于地下饱含水的，当工程揭露时引起渗透水流作用而发生流动的粉砂、细砂、亚粘土层。流砂层不仅分布于第四纪地层中，而且在基岩古老时代的地层中也有存在。它埋藏于不同的深度，其分布位置多与古河谷和近海冲积平原有密切关系。流砂层岩性特征是一般砂粒粒度均匀孔隙度大，上下岩层多为不透水性，故常饱含地下水。粘土质流砂层具触变性，即受机械振动而液化，振动停止后又恢复原状，天然流砂层湿而带腐臭味 。