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《地基砂土液化判別方法探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、水利學報2010年9月SHUILIXUEBAO第41卷第9期文章編號：0559-9350（2010）09-1061-08地基砂土液化判別方法探討楊玉生，劉小生，劉啟旺，陳寧（中國水利水電科學研究院巖土工程研究所，北京100048）摘要：本文以我國《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287-2008）中的標準貫入錘擊數(shù)液化判別法為基礎，以該法進行應力修正的方法為依據(jù)，提出了采用附加應力等效埋深來考慮有限面積基礎建筑物附加應力隨深度擴散影響的液化判別新思路，以工程設計中參數(shù)取值常用平均值和小值平均值來考慮標貫擊數(shù)和黏粒含量的離散性，同
2、時借用有限元網(wǎng)格離散求解思路確定砂層可能液化的區(qū)域。以寧朗水電站閘壩工程為例進行了案例分析，結果表明：在地震設防烈度VII度時，閘基下中細砂層近震時不發(fā)生液化，遠震時在閘基4個角點下的局部小區(qū)域內(nèi)發(fā)生液化。關鍵詞：液化判別；標準貫入錘擊數(shù)法；附加應力影響；離散性中圖分類號：TU441文獻標識碼：A1研究背景1964年日本新瀉地震和美國阿拉斯加地震發(fā)生了大量砂土液化而導致的嚴重震害，引起了工程［1］界的普遍重視。1971年Seed提出判別砂土液化的簡化方法，隨后國外眾多研究者圍繞該法開展了大量研究，使該法得到不斷改進和完善，成為北美和
3、世界上許多地區(qū)進行砂性土液化判別的標準方［2-3］法。美國國家地震工程研究中心（NCEER）曾組織專家組全面總結了砂土液化判別的研究進展，R.［4-5］B.Seed等在土的地震液化的最新研究進展報告中，全面總結了砂土液化評價的研究進展。K.O.［6］Cetin等對國內(nèi)外應用廣泛的基于標準貫入試驗的液化判別方法（包括確定性方法和基于可靠度理論的概率方法）進行了全面的總結，反映了該領域的技術水平。我國對液化可能性判別的研究幾乎和國外同步進行，特別是根據(jù)歷次震害調(diào)查獲得的經(jīng)驗判別方法為我國多部抗震規(guī)范所采用。該方法主要以標貫擊數(shù)N、剪切波
4、速VS和錐尖阻力qc等作為基本判據(jù)，建立了多個形式不一的液化判別式。［7］涉及經(jīng)驗法、概率法等多種方法，但這些方法的可靠性評價問題沒有很好地解決。［8］建筑物基礎對地基砂土液化的影響，很早就引起了人們的注意。一些研究者采用宏觀研究、［9-18］模型試驗（包括振動臺模型試驗和離心模型試驗）和數(shù)值分析等研究方法，對建筑物基礎影響下地基孔隙水壓力分布和液化勢分區(qū)進行了研究。相關的研究大都給出了較為一致的結論，即建筑物基礎對基礎下方孔隙水壓力的發(fā)展起約束作用，基礎邊緣附近孔隙水壓力最大；基礎下方地基較難液化，基礎邊緣附近（尤其是基礎角點附近
5、）區(qū)域為液化的敏感區(qū)。這些研究成果是評價考慮建筑物基礎影響的砂土液化判別方法合理性的重要參考資料。在考慮建筑物基礎影響的地基液化判別方法［19-20］方面，門福錄等利用Seed簡化分析法和錐體模型理論，提出了一種簡化總應力分析方法，陳文［21-22］［23-24］化、景立平等進一步發(fā)展了這種方法；王健和陳文化通過將基礎下方和基礎邊緣的地震剪應收稿日期：2009-02-20基金項目：國家自然科學基金委員會和二灘公司雅礱江聯(lián)合基金項目（50639060）；水利部“948”項目（200929）作者簡介：楊玉生（1980-），男，河南方城人
6、，博士生，主要從事土石壩與地基抗震研究。E-mail：yangysh@iwhr.com通訊作者：劉小生（1962-），男，江西信豐人，博士，教授級高級工程師，主要從事土動力學、土石壩與地基抗震理論和試驗研究。E-mail：yangysh@iwhr.com—1061—力與自由場地的地震剪應力比較，從而修正自由場地的臨界標貫擊數(shù)，進而結合自由場地實測標貫擊數(shù)對建筑物影響下的地基液化進行判別，該法與現(xiàn)有規(guī)范方法結合緊密，可操作性強；柯安（中［25］國臺灣）對考慮建筑物影響的地基液化判別方法也進行了有益的探索。國內(nèi)外有關液化判別的研究，呈現(xiàn)
7、出如下特點：（1）后期發(fā)生的地震現(xiàn)場實測資料不斷豐富了原有資料庫，促進了已有方法的驗證、改進和完善；（2）土體抗液化強度的確定方法，由最初單一依靠室內(nèi)試驗確定，發(fā)展到依靠室內(nèi)試驗和多種原位測試方法確定（包括標準貫入試驗、圓錐貫入試驗、波速試驗、重型貫入試驗和扁鏟側脹試驗等）；（3）由對自由的水平場地進行液化判別，發(fā)展到對傾斜的場地和建筑物基礎影響下的地基進行液化判別，以及對土石壩壩體土體進行液化判別；（4）由確定性方法液化判別向可靠度概率液化判別發(fā)展；（5）隨著計算機技術的發(fā)展，重要工程越來越多的倚重于反應分析法進行液化判別，并對可
8、能液化的地基（壩體）進行液化危害性分析。這些特點反映了土的液化評價方法從提出經(jīng)不斷改進而逐步完善的過程。但是，現(xiàn)有的經(jīng)驗液化判別方法基本上都是針對自由場地的，僅有少數(shù)研究者對考慮建筑物基礎影響的液化判別方法進行了探索，所獲得的研究成果
