近年来，季节性冻土地区的土壤液化现象日益频繁，对基础设施和工程结构造成了严重破坏。2024年1月1日，日本石川县能登半岛发生了一系列地震，其中最大的一次（震级7.6）引发了广泛的季节性冻土液化[1]。在主震之前，该地区反复受到中等强度前震的影响，导致冻土中积累了预剪切。2023年12月18日甘肃积石山县发生的6.2级地震和2025年1月7日西藏丁里县发生的6.8级地震也观察到了类似现象，这两次地震都引发了大规模的冻土液化流动破坏[2,3]。鉴于这些地震发生在冬季，并且之前有多次小型地震事件，可以推测地震前的活动影响了经历冻融循环的土壤的力学响应。这一观察强调了寒冷地区地震灾害的复杂性和风险，以及在这种条件下砂土液化的独特机制。因此，研究地震序列如何影响季节性冻土地区土壤的循环响应和液化性能至关重要。
为了了解前震历史对土壤力学响应的影响，以往的研究采用了现场调查和实验室测试。现场调查提供了原位行为的直接观察，如液化证据和地面变形。例如，Papathanassiou等人[4]定量记录了2014年希腊凯法洛尼亚地震期间反复发生的液化破坏。Van Ballegooy等人[5]通过对基督城地震序列（震级5.9–7.1）的分析进一步证实了地震序列在砂土液化中的作用。Dobry等人[6]对加利福尼亚地震活跃区和静止区的沙质沉积物进行的比较研究表明，经历多次中等强度运动（峰值加速度约为0.1 g）的地点表现出大约40%更高的液化抵抗力，表明前震具有增强抵抗力的作用。同样，Heidari和Andrus[7]证明中等强度的前震可以提高液化抵抗力，而主震期间的液化会导致后续余震中抵抗力的显著下降。坎特伯雷地震序列的最新证据证实，之前的震动历史改变了液化潜力，这可以使用基于Vs的方法可靠地评估[8]。
大量实验室研究，包括循环三轴试验、振动台试验和离心模型试验，研究了地震剪切历史对液化抵抗力的影响[9]。Wang等人[10]基于振动台试验和原位贯入试验发现，强烈的震动（约0.4 g）会导致密实砂土的膨胀并降低其液化抵抗力，而弱震动（约0.1 g）则有助于颗粒重新排列并恢复抵抗力。Dobry等人[11]进行了大规模振动台试验，证明前震显著改善了工程性能，包括相对密度的增加、CPT尖端抵抗力的提高以及液化抵抗力的增强。Su和Li[12]通过离心振动台试验表明，小地震优化了颗粒间的接触并增强了液化抵抗力，而强震动下的砂土则表现出明显的再液化敏感性。Ye等人[13]分析了复杂地震历史的宏观-微观效应，并将再液化抵抗力的降低归因于微观结构的变化。El-Sekelly等人[14,15]对松散的饱和粉砂进行了离心试验，发现低强度的震动历史虽然产生了超额孔隙水压力，但并未引发液化，反而在后续震动中增强了抵抗力。Ko等人[16]进一步证实，重复的液化和脉冲状地面运动对孔隙水压力的积累和再液化行为有显著影响。Padmanabhan和Shanmugam[17]同样报告说，不同持续时间的重复增量加载改变了液化和再液化潜力。Morimoto等人[18]发现，对于Toyoura砂来说，低强度的剪切历史显著增强了液化抵抗力，而高强度的历史则降低了其抵抗力。
尽管在液化研究方面付出了大量努力，但地震序列的影响仍存在争议，控制液化抵抗力增加或减少的关键因素仍未明确。此外，以往的研究主要集中在单独的地震序列上，忽略了与其他环境因素的耦合。这在季节性冻土地区尤为重要，因为土壤同时受到冻融循环和地震序列的影响，导致更复杂的液化行为。虽然现有研究表明冻融循环也显著影响了土壤性质[[19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26]]，但专门研究地震序列加载下冻土液化的研究相对较少。这些有限的研究通常单独考察各个因素，未能考虑地震序列和冻融过程之间的耦合效应。因此，对地震活跃冻土地区液化灾害的理解仍然不完整，液化抵抗力的控制机制也尚未完全确定。
本研究进行了一系列不排水循环三轴试验，以研究地震序列下季节性冻土地区砂土液化抵抗力的控制因素。施加了不同幅度的循环荷载来模拟主震前的前震序列。详细分析了不同序列下的超额孔隙水压力（EPWP）和应变历史，以说明其与主震加载期间液化循环次数（Nf）之间的关系。
