砂土地震液化總結(jié)

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1、砂土地震液化總結(jié)砂土液化是指飽和砂土在地震，動荷載或其他外動力作用下，砂土受到強烈振動后，致使土體喪失強度，土粒處于懸浮狀態(tài)，造成地棊失效的作用或現(xiàn)象。砂土液化可能引起的工程地質(zhì)問題有涌砂、地基失效、滑塌、地面沉降及地面塌陷等。一、砂土地震液化機制1.砂土液化的機理飽和砂土在地震力作用下有顆粒移動和變密的趨勢，對應(yīng)力的承受由砂土土體骨架轉(zhuǎn)向水，由于砂土滲透性不良，孔隙水壓力逐漸累積，有效應(yīng)力下降，當(dāng)孔隙水壓力累計至總應(yīng)力時，有效應(yīng)力為零，土顆粒在水中處于懸浮狀態(tài)。2.砂土液化的影響因素影響砂土地震液化的因素包括內(nèi)因飽和砂土和外因地震作用兩方面。其中飽和砂土包括土體類型和性質(zhì)以及飽和砂層的埋藏

2、條件。地震作用指地震強度和地震持續(xù)時間。(1)土體類型和性質(zhì)以以砂土的相對密度Dr以及砂土粒徑和級配表征砂土液化條件。(如表1所示)表1影響砂土地震液化的因素之土體條件因素指標(biāo)對液化的影響顆粒特性粒徑平均粒徑d50細(xì)顆粒較容易液化，平均粒徑在0.1mm左右的粉細(xì)砂抗液化性最差級配不均勻系數(shù)cuCu越小，抗液化性越差，黏性土含量愈高，愈不容易液化形狀圓粒形砂比棱角形砂容易液化密度相對密實度Dr密度愈高，液化可能性愈小滲透性滲透系數(shù)K滲透性低的砂土易液化結(jié)構(gòu)性排結(jié)均粒膠度^顆列程匁原狀土比結(jié)構(gòu)破壞土不易液化，老砂層比新砂層不易液化壓密狀態(tài)超固結(jié)比OCR超壓密砂土比正常壓砂土不易液化(2)飽和砂層

3、的埋藏條件包括地下水埋深，砂土層上的非液化黏土層厚度。表2影響砂土地震液化的因素之埋藏條件因素指標(biāo)對液化的影響上覆土層上覆土層有效壓力上覆土層愈厚，土的上覆土層有效壓力愈大，愈不容易液化靜止土壓力系數(shù)k0批餅孔隙水向外排出的滲透路徑長度液化砂層的厚度排水條件良好有利于孔隙水壓力的消散，能減小液化的可能性邊界土層的滲透性地震歷史遭受過歷史地震的砂土比未遭受地震的砂土不易液化，但曾發(fā)生過液化又重新被壓密的砂土卻易重新液化(3)地震強度指實測地震時最大地面加速度，計算在地下某一深度由處于地震而產(chǎn)生的實際剪切力，再用以判定該深度處的砂層能否液化。(4)地震持續(xù)時間指地震持續(xù)時間越長，其產(chǎn)生的等效剪應(yīng)

4、力循環(huán)次數(shù)N越多。表3影響砂土地農(nóng)液化的因素之動荷條件因素指標(biāo)對液化的影響地震動強地面加速度地震烈度高，地面加速度大，越容易液化震度烈持續(xù)時等效循環(huán)次數(shù)震動時間愈長，或震動次數(shù)愈多，越容易度間N液化二、砂土地震液化的判別從工程的抗震設(shè)計要求考慮，首先要估計液化的可能性、范圍和后果，其次制定預(yù)防或減輕砂土地震液化的措施。1.砂土地震液化的初步判別(初判)(1)6度時，飽和砂土不進行液化判別。(2)飽和砂土其地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世(Q3)及其以前是，7、8度時可判為不液化。(3)淺埋天然地基的建筑，當(dāng)上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時，不考慮液化影響。du〉d0+db-2dw〉

5、do+db-3Du+dw>l.5d()+db-4.5式中：dw—地下水位深度(m)du—上覆蓋層非液化土層厚度(m)(計算時將淤泥和淤泥質(zhì)土層扣除)db—基礎(chǔ)埋深(m)不超過2m應(yīng)采用2m計算。do—液化土特征深度(對應(yīng)地震烈度7度、8度、9度時分別取7m、8m和9m)o2.砂土地震液化的進一步判別(復(fù)判)當(dāng)飽和砂土認(rèn)為需進一步進行液化判別時，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗法判別地面下20m范圍內(nèi)土的液化，當(dāng)飽和砂土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)(未經(jīng)桿長修正)小于或等于液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值時，應(yīng)判為液化土。在地面下20m深度范圍內(nèi)，液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值計算如I式：Ner=Nop[ln(O.6ds+l.

6、5)-0.1dw]V3/R-式屮：Na—液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值No—液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值7、10、12、16和19分別對應(yīng)于設(shè)計基本地震加速度(g)0.10、0.15、0.20、0.30、0.40ds—飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點深度(m)dw一地卜水位深度(m)Pc—黏性含量百分率，當(dāng)小于3或為砂土?xí)r應(yīng)采用3P—調(diào)整系數(shù)，設(shè)計地震第一組、第二組、第三組分別取0.80、0.95和1.051.液化指數(shù)和液化等級對存在液化砂土層地基，探明各液化土層的深度和厚度，并計算各個鉆孔的液化指數(shù)，綜合劃分地基的液化等級。IIE—液化指數(shù),=1cnn—判別深度范圍內(nèi)每一個鉆孔標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗點總數(shù)Ni、Ner

7、i—分別為i點標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)實測值和臨界值、當(dāng)實測值大于臨界值時應(yīng)取臨界值的數(shù)值dj-i所代表的土層厚度(m)Wi—i點土層考慮單位土層厚度的層位影響權(quán)函數(shù)值(單位nf1),該層中點深度不大于5m時應(yīng)采用10，等于20m時取0，5—20m時泣按線性內(nèi)插法取值。表4液化等級與液化指數(shù)的對應(yīng)關(guān)系液化等級輕微中等嚴(yán)重液化指數(shù)0