巖土工程中的砂土液化判別

巖土工程中的砂土液化判別摘要：簡(jiǎn)要介紹巖土工程勘察中，砂土掖化判別與原位測(cè)試關(guān)鍵詞：砂土液化；原位測(cè)試；試驗(yàn)中圖分類號(hào)：TU413文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：引言與河流沖洪積有關(guān)的地貌，地基土層均可能有粉土、粉砂等組成，各土層物理性質(zhì)差異較大?，F(xiàn)今，城區(qū)的建筑越來(lái)越多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、荷載大，對(duì)地基土層的粉土、粉砂承掖化判別要求嚴(yán)格，巖土工程勘察工作就顯得尤為重要。以下按勘察工作（詳勘）的地基土層的粉土、粉砂承掖化判別各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)注意的問(wèn)題。1原位測(cè)試河流沖洪積地貌有明顯的沉積韻律，往往有卵石、礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉土、粉質(zhì)黏土,粘土。且砂土常有互層、隔層出現(xiàn)。多數(shù)地下水較淺。1.1標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)粉土、砂土層試驗(yàn)?zāi)康模ㄓ猛荆┦桥袆e地基液化可能性及液化等級(jí)，在粉土、粉砂層中試驗(yàn)時(shí)應(yīng)對(duì)標(biāo)貫器內(nèi)的擾動(dòng)土取樣，做顆粒分析試驗(yàn)，以求得粘粒含量進(jìn)行液化判別；在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)時(shí)，如有卵石、礫砂塌孔應(yīng)及時(shí)下如套管，確認(rèn)無(wú)井內(nèi)無(wú)掉塊和無(wú)擾動(dòng)下做實(shí)驗(yàn)。若多次采取率較低時(shí)也不易做試驗(yàn)，否則易使試驗(yàn)結(jié)果失真，室內(nèi)試驗(yàn)與測(cè)試結(jié)果差異大。粉土、粉砂實(shí)驗(yàn)深度可根據(jù)其他鉆孔編錄資料確定。1.2靜力觸探試驗(yàn)靜力觸探試驗(yàn)已是不可缺少的測(cè)試手段，無(wú)卵石、礫砂層均適宜進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)，試驗(yàn)?zāi)康模ㄓ猛荆┌ㄅ袆e土層均勻性和劃分土層、選擇樁基持力層、估算單樁承載力、估算地基土承載力和壓縮模量、判斷沉樁可能性、判別地基土液化等。應(yīng)選擇雙橋探頭，同時(shí)測(cè)出錐尖阻力qc、側(cè)壁摩阻力fs及摩阻比Rf，利用qc值進(jìn)行液化判別，據(jù)公式ps=qc+0.00641fs計(jì)算出比貫入阻力，利用ps值進(jìn)行估算地基土承載力。2用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別砂土掖化按規(guī)范4.3.4條需進(jìn)一步進(jìn)行液化判別時(shí),用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法判別,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)際錘擊數(shù)與臨界值小于或等于臨界值時(shí)，應(yīng)判為液化。液化判別式：Ncr=N00.6ds1.50.1dw3/c=1.05在粉土、粉砂層中試驗(yàn)時(shí)，記錄標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)后，還應(yīng)對(duì)標(biāo)貫器內(nèi)的擾動(dòng)土取樣，做顆粒分析試驗(yàn)，以求得粘粒含量進(jìn)行液化判別。按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2010)液化指數(shù)計(jì)算式：ILE=(1-N63.5i/Ncri)dii計(jì)算式中：ILE液化指數(shù)。Di：為i點(diǎn)所代表的土層厚度，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度。i：i土層的層位影響權(quán)函數(shù)值?，F(xiàn)列出函數(shù)值內(nèi)插值表：Zn567891011121314151617181920i109.38.687.36.665.34.643.32.621.30.60Zn:為土層厚度的中點(diǎn)深度;按上表的對(duì)應(yīng)值深度可查出i：2.1工程實(shí)例某擬建場(chǎng)地位于昆明市南東邊,各土層指標(biāo)計(jì)算如下:,飽和砂粉土液化判別計(jì)算綜合表表3.2.2鉆孔編號(hào)土層編號(hào)土層名稱標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值N0標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)深度ds(m)地下水位深度dw（m)粘粒含量c(%)液化判別錘擊實(shí)測(cè)值N63.5液化判別錘擊臨界值NcrN63.5/Ncr比值液化/不液化標(biāo)準(zhǔn)貫入計(jì)算點(diǎn)土層厚度di(m)土層層位影響權(quán)函數(shù)值wi(m-1)液化指數(shù)IlE單孔液化指數(shù)統(tǒng)計(jì)液化等級(jí)ZK1011粉土12.05.301.34.01715.41.10不液化ZK1032粉土12.09.51.405.51817.11.05不液化ZK1221粉土12.06.101.3013.7初判不液化ZK151粉土12.04.402.7010.2057.860.64液化4.310.015.6615.66中等ZK332粉土12.05.91.0012.589.40.85液化2.48.93.123.12輕微ZK401粉土12.01.801.1010.2095.721.57不液化ZK691粉土12.02.701.4010.2056.820.73液化2.710.07.207.20中等ZK711粉土12.07.301.411.6910.50.86液化1.78.92.112.11輕微ZK912粉土12.0111.3010.01113.50.81液化2.35.52.372.37輕微Ncr=N0ln(0.6ds+1.5)-0.1dw)(3/c)=1.05ILE=(1-N63.5i/Ncri)dii通過(guò)液化判別,8度抗震時(shí)場(chǎng)地內(nèi)飽和粉（砂）土的液化區(qū)域,較均勻地分布于整個(gè)勘察區(qū),總判別孔數(shù)9個(gè),其中中等液化孔2個(gè),輕微液化孔3個(gè),不液化孔4個(gè)。綜合土層的靜探pS、qc值、以及土層實(shí)測(cè)剪切波速Vs,1層可按輕微中等液化考慮；綜合判定整個(gè)場(chǎng)地的液化等級(jí)為輕微中等,20m以下可不考慮液化影響。2.2砂土液化的防護(hù)措施防護(hù)砂土地震液化的常用措施有：慎重選擇建筑場(chǎng)地、地基處理及基礎(chǔ)類型選擇等。這里先簡(jiǎn)單討論一下液化區(qū)建筑場(chǎng)地和基礎(chǔ)類型選擇問(wèn)題,爾后著重介紹地基處理措施。在強(qiáng)震區(qū),對(duì)于建筑場(chǎng)地應(yīng)慎重選擇,尤其是重大建筑物損壞后后果嚴(yán)重,建筑場(chǎng)地應(yīng)盡量避開(kāi)可能液化土層分布的地段。一般應(yīng)以地形平坦、液化土層及地下水埋藏較深、上覆非液化土層較厚的地段作為建筑場(chǎng)地。液化砂土的地基處理措施較多,主要有：振沖法、排滲法、強(qiáng)夯法、爆炸振密法、板樁圍封法、換土和增加蓋重等。針對(duì)擬建場(chǎng)地的粉土和砂土的埋深條件,粉土、砂土分布較廣,20m以上和20m以下都出現(xiàn)粉土和砂土,針對(duì)這種情況,采用板樁圍封法來(lái)防止砂土液化（板樁圍封法：在建筑四周可能液化的砂層內(nèi)用板樁圍封,可大大減少地基中砂土液化的可能性。它的作用主要是切換板樁外側(cè)液化砂層對(duì)地基的影響。建筑物以下的砂層由于建筑物的壓力是不易液化。）液化土產(chǎn)生震動(dòng)液化后,地基土強(qiáng)度會(huì)不同程度（液化等級(jí)決定）降低,液化層不宜作深淺基礎(chǔ)持力層或下臥層（可作止水帷幕持力層）。當(dāng)選用淺基礎(chǔ)時(shí),可考慮采取“合理基礎(chǔ)埋置深度、調(diào)整基礎(chǔ)底面積、減少基礎(chǔ)及建筑偏心、加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性和剛度”等以減輕液化影響。當(dāng)選用樁基礎(chǔ)時(shí),樁長(zhǎng)應(yīng)大于15m,即可減輕液化影響。參考文獻(xiàn)1陸兆溱.工程地質(zhì)學(xué).北京.水利電力出版社.1989.6：4124282張倬元.王士天.王蘭生.工程地質(zhì)分析原理.北京.地質(zhì)出版社.1981.12：1902013張倬元.王士天.工程動(dòng)力地質(zhì)學(xué).北京.中國(guó)工業(yè)出版社.1964.7：77814胡廣韜.楊文遠(yuǎn).工程地質(zhì)學(xué).北京.地質(zhì)出版社.1984.10：26305戴鴻麟.工程地質(zhì)學(xué).北京.地質(zhì)出版社.1982.10：3143196肖岳全.王清.蔣軍等.工程地質(zhì)學(xué).北京.清華大學(xué)出版社.2006.4：75887蔣堯發(fā).工程地質(zhì).北京