对我国六种抗震设计规范中液化判别规定的综述和建议
如何进行地基土的液化判别
如何进行地基土的液化判别地基土的液化已严重影响工程建设,在工程勘察过程中,只有采用多种判别方法才能准确判定液化土的存在与分布。
标准贯入试验作为目前阶段液化判别主要手段之一,初步满足了液化土层的评价。
标签:液化方法指标等级0 引言地基土层的液化判别形式是非常复杂的,目前国内外都在进行研究。
通过对以往大量工程试验结果的对比分析,并结合我国现行《抗震规范》,只有通过“二阶段”判别方案,即初步判别和标准贯入试验判别相结合的方式进行才是真实可行的。
才能更好的解决地基的液化判别问题。
1 判别原则根据对多年的工程经验实践资料进行对比分析,发现液化与土层的地质年代、地貌单元、粘粒含量、地下水位深度以及上覆非液化层厚度等有密切关系。
不同的成因类型,往往产生不同的液化现象,利用这些关系可对土层液化进行判别,即初步判别。
初步判别的目的是排除一大批不会液化的工程,避免重复工作,达到省时、省钱的目的。
凡经初步判别为不液化的就不需要进行第二阶段判别,以节省勘察工作量。
其液化判别总体思路如下:2 初步判别由于6度地震区的震害比较轻,《抗震规范》规定,6度时一般不考虑对饱和土的液化判别。
例外情况是对液化沉降敏感的乙类建筑,要按7度的要求进行判别。
地质年代的新老,意味着土层的沉积时间的长短,较老的沉积土层经过长期的固结作用、历次地震作用以及水化学作用影响,是土层密度增大,形成了一定的胶结紧密结构。
因此,地层年代越老,土的固结程度、密实程度和结构性也就越好,抗震性能愈强。
反之愈差。
国外研究表明,饱和松散的水力冲填土差不多总会液化,而且全新世(Q4)的砂类土、粉土对液化也是很敏感的,更新世(Q3)沉积层发生液化的情况罕见。
这一结论迎合了地质年代与液化的相对应的关系。
粉土是粘性土与砂土之间的过渡性土,即IP≤10的土。
由此可见,粘粒含量的多少决定了粉土的性质,如果粘粒含量超过一定限值,使土的粘聚力加大,其性质接近粘性土,抗液化能力将大大增强。
《建筑抗震设计规范》新旧规范液化判别方法的比较
论 、修 改 、充实 和试 设计 ,最 终形 成 了新版 《 建 筑 抗 震 设 计 规 范 》 G 5 0 2 1 。而 2 1 年 版 B 0 1.0 0 1 00 是 在 2 0 年 版的基 础上进 行 的修 改 ,特别 是砂 土 01
第 1卷 第2 0 期 2011 6月 பைடு நூலகம் 年
广 东 交 通 职 业 技 术 学 院 学 报
J0 U R N A I O F G U A N G O N G O M M U N I A T l N S PO L TEC I N } _ D C C o Y - t C
Vb11 .0 No. 2 J ne O1 u 2 1
以期 对新 规范 的理解上 能起 到一定 的作用 。
1 前 言 2 液 化 初 判 条件
砂 土液 化是 地震 时 主要震 害 之一 。地 震导 致 的 砂 土 液 化 ,可 造 成 地 基 失 稳 、房 屋 开 裂 、倒 塌 、地面 下沉 、斜坡 失 稳等 。近 年来 大量 工程 开 21 0 0版 对 液 化 初 判 条 件 几 乎 与 2 0 版 一 01 致 ,同样 认 为 除对 液 化 沉 陷敏 感 的 乙类 建 筑外 , 6 区 的一 半 建 筑 可不 考 虑 液 化影 响 。 当然 6 度 度 的 甲类建 筑 的液化 问题 也需 要专 门研 究 。同 时液
teato ar s ntecmp r o ru htepoet xmpec m uai , a i nf ayt nw s nad h u r r e o o ai nt o g r c ea l o p tt n c ̄e o n l e t dr’ h c i h s h h j o s i l o a s
LI Zh — e U iw i
地震区液化地基处理措施分析
地震区液化地基处理措施分析摘要:液化土地基容易在震动作用使得地基丧失承载能力,呈现出地基土液化的现象。
由于诸如地震作用使得液化土地基发生振动液化,诱发喷水冒砂、滑坡、震陷,加剧建筑地基不均匀沉陷,最终造成建筑物倾斜、开裂甚至倒塌,危及建筑自身的安全,造成人民生命和财产损失,应极力采取必要措施避免液化土地基震动液化带来的不利影响。
关键词:建筑地基;地震液化;处理措施1、概述(液化影响)我国幅员辽阔,地震频发,存在大面积的饱和砂土或粉土地区。
一般来说,砂土和粉土由于黏土颗粒含量较少,粘聚力不高,土骨架承受着长期的自重荷载,在震动作用下,土颗粒会发生振动密实现象。
但在突然的地震作用下,孔隙水不能及时排走,使得出现超静孔隙水压力,降低了土的有效应力,即减少了土骨架的支撑作用,甚至使得土骨架被孔隙水浮托起来,表现为土体近似悬浮在水上的状态,这种现象就是地基土的液化现象。
当土体发生液化时,土的内摩擦角几乎为0,土体的抗剪切承载能力也就趋于0,表现为地基强度破坏,具体来说就是常常伴随冒水、喷砂或流滑,上部建筑物发生巨大的沉陷或明显的倾斜,某些埋藏于土中的构筑物出现上浮,地面有明显变形等现象。
可见,地基土发生液化将给国家和人民带来重大的损失,工程设计和施工单位必须采取行之有效的措施防治地基土发生液化带来的不利影响。
2、建筑地基发生液化判别判断地基土是否液化是判定是否需要采取相应抗液化措施的重要前提,也是评定液化等级和液化影响的重要基础。
根据《建筑抗震设计规范》,对建筑地基而言,液化判别分为初判和详判。
初判的方法主要有地质年代法、粉土粘粒含量法、压重法等,符合三者之一即可判断为非液化地基土,否则为液化土。
地质年代法就是对于地震烈度为7、8度时,当地基土为第四纪晚更新世及以前时,地基土地质年代历史久远,土体密实程度比较高,在震动作用下不容易发生液化现象;粉土粘粒法就是在地震烈度为7、8、9度时粉土的粘粒含量分别不小于10%、13%、16%时,由于粘粒含量高,地基土不容易发生液化现象;压重法即是浅埋天然地基在上覆非液化土层厚度du、地下水位深度dw、基础埋深db、液化土特征深度d0等符合du>d0+db-2或dw>d0+db-3或du+dw>1.5d0+2db-4.5三者之一时,即可初判为非液化土。
地震液化判定
4.3 液化土和软土地基4.3.1 饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的液化判别和地基处理,6度时,一般情况下可不进行判别和处理,但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理,7~9度时,乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理。
4.3.2 地面下存在饱和砂土和饱和粉土时,除6度外,应进行液化判别;存在液化土层的地基,应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级,结合具体情况采取相应的措施。
注:本条饱和土液化判别要求不含黄土、粉质黏土。
4.3.3 饱和的砂土或粉土(不含黄土),当符合下列条件之一时,可初步判别为不液化或可不考虑液化影响:l 地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时,7、8度时可判为不液化。
2 粉土的黏粒(粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率,7度、8度和9度分别不小于10,13和16时,可判为不液化土。
注:用于液化判别的黏粒含量系采用六偏磷酸钠作分散剂测定,采用其他方法时应按有关规定换算。
3 浅埋天然地基的建筑,当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时,可不考虑液化影响:>do+db-2…………(4.3.3-1)dudw>do+db-3…………(4.3.3-2)+dw>1.5do+2db-4.5…………(4,3.3-3)du式中:dw——地下水位深度(m),宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用;d——上覆盖非液化土层厚度(m),计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除;udb——基础埋置深度(m),不超过2m时应采用2m;d0——液化土特征深度(m),可按表4.3.3采用。
注:当区域的地下水位处于变动状态时,应按不利的情况考虑。
4.3.4 当饱和砂土、粉土的初步判别认为需进一步进行液化判别时,应采用标准贯入试验判别法判别地面下20m范围内土的液化;但对本规范第4.2.1条规定可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的各类建筑,可只判别地面下15m范围内土的液化。
关于《建筑抗震设计规范》液化判别的可靠性及意见
关于《建筑抗震设计规范》液化判别的可靠性及意见
陈国兴;张克绪
【期刊名称】《岩土工程师》
【年(卷),期】1992(004)003
【总页数】5页(P58-61,47)
【作者】陈国兴;张克绪
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TU435
【相关文献】
1.《建筑抗震设计规范》新旧规范液化判别方法的比较 [J], 刘志伟
2.对《建筑抗震设计规范》中地震液化判别公式的讨论 [J], 叶洪东;王志军;别慧中;马燕
3.基于NCEER法与建筑抗震设计规范法的砂土液化判别方法 [J], 冯波
4.基于新建筑抗震设计规范考虑场地土特性的人工波生成及可靠性研究 [J], XIANG Meng-jie;QIN Yun;WANG Xian-jie;YANG Si-zhao;LONG Shi-qi
5.关于对《建筑抗震设计规范》和《混凝土结构设计规范》有关内容的局部修改意见 [J],
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地震液化判别问题探讨
电工程地质勘察规范》 ( G B 5 0 4 8 7 -2 0 0 8 )采 用线性公 式计 算临界标 准贯入 击数 ,虽然与 建筑规 范差别不
大 ,液化深度若推延至 2 0 1 T I ,将 出现较 大误 差。 因此 ,在计 算时可根据 工程 的 实际运 用工况 .按 水利规 范 对实测标贯击数进行修正 ,采用建筑规 范计 算环境条件 改变后 的液化 指数 ,以全 面评价环 境条件 改变对场
用的液化判别方法多采用工程勘察时场地环境条件下
N 。 = Ⅳ 0 [ 1 n ( 0 . 6 d + 1 . 5 ) 一 0 . 1 d ]  ̄ / 3 / p ( 1 )
的标贯击数来判别场地液化情况或计算液化指数 , 但 式 中 : d 为标 准 贯 人 点 深 度 ( I l 1 ) ; d 为 地 下 水 位 深 度 工程 实 际运用 时 , 场 地 环境 条 件 ( 如 地 下水 状 况 、 土层 ( m) ; p 为 土粘粒 含量 ( %) , P 。 <3 %时 , 取P = 3 ; Ⅳ 0 为 埋 藏分布 深度 等 ) 可 能发生 较大 变化 , 而环境 条件 改变 液 化判 别标准 贯 人 击数 基 准 值 , 按设 计基 本 地 震 加 速 对 场地 的地震 液 化 程 度将 产 生一 定 的影 响。 陈伟 坚 、 度0 . 1 0 g 、 0 . 1 5 g 、 0 . 2 0 g 、 0 . 3 0 g 、 0 . 4 0 g分别 取 7 、 1 O 、 林 惠长 …注 意 到 地 下 水 抬 升 对 场地 液 化 影 响 这 一 问 1 2 、 1 6 、 1 9; 为调 整 系 数 , 设 计 地震 第 一 组 取 勘测规划设计有 限公司, 河南 郑州 4 5 0 0 0 3 )
地震液化不同判别方法的比较
地震液化不同判别方法的比较摘要:本文通过通过某工程采用三种不同规范得出的液化判别的结果进行了对比分析,总结出三种抗震规范在进行液化判别式的差异,同时对目前不同的液化判别方法的优缺点进行了论述。
关键字:地震;液化;孔隙水压力;总应力;有效应力;标准贯入试验;抗震设防烈度;概率1砂土液化的概念液化是指饱和砂土或粉土,在周期地震荷载作用下,由于排水通道不畅,形成的孔隙水压力或超孔隙水压力不能及时消散,当土体内的孔隙水压力达到土中上覆总压力时,有效压力趋于零,土颗粒处于悬浮状态,土体会完全丧失抗剪强度和承载能力,变成象液体一样的状态,这种现象成为液化现象。
砂土液化表示在静应力或周期应力作用下产生并保持很高的孔隙水压力,是有效应力降低到一个很小的数值,导致土体在很低的,不变的残余抗剪强度或没有残余抗剪强度的情况下发生连续的变形。
砂土液化液化可用有效应力原理解释,即下式的表达方式:σ=σ′+μ式中:σ—土中总应力;σ′—土中的有效应力;μ—土中的孔隙水压力一般情况下,土体中的总应力是不变的,当在周期性振动荷载(一般为地震荷载)的作用下,孔隙水压力增大,有效应力减少,而土体中的抗剪强度τ=(σ-μ)tgφ(无粘性土);当(σ-μ)趋于零即土体中的总应力等于孔隙水压力时,抗剪强度亦趋于零,即发生饱和土体液化现象。
就液化机制而言,饱和砂土液化可分为两种类型。
一种是渗透液化,即向上渗透的水流当其水力梯度大于土的浮重度时,使土处于悬浮状态。
发生渗透液化的必要条件是由向上的水流流动。
另一种是剪切液化,即在剪切力作用下砂土体积发生压缩,使其孔隙水压力升高到静有效应力,抗剪强度丧失,象液体那样不再能抵抗剪切作用。
这里所说的剪切作用可以是静剪力作用,也可以是动剪力作用。
一般说,象地震、爆炸等应起的剪切作用历时都很短。
例如,地震的历时也就是几十秒。
在这样短的时间内,排水作用是很小的。
因此,地震时饱和砂土液化常被认为是在不排水条件下发生的。
液化土层的判别及处理措施浅析
液化土层的判别及处理措施浅析摘要:在地震作用下,饱和状态的砂土或粉土中的空隙水压力上升,土中的有效应力减小,土的抗剪强度降低,达到一定程度时,土颗粒处于悬浮状态,空隙水压力迅速释放,导致土中有效应力完全消失,土体丧失承载能力,土变成了可流动的水土混合物,此即为地基土体液化。
唐山地震、汶川地震和日本阪神地震震害表明,因地基砂土液化对建筑物造成的破坏非常严重。
具体表现为地面喷砂冒水、建筑物基础沉降量大和倾斜严重的现象,甚至失稳、倒塌,从而造成了很大的生命和财产损失。
因此,如何避开液化危险地段修建房屋,如何处理存在液化土层的不利地段地基,如何采取减轻液化影响的基础和上部结构处理的措施,是地基基础设计在液化场地中需重点解决的问题。
关键词:岩土工程;地震液化;液化判别;抗液化措施一、前言近年来,全世界范围内地震频繁,唐山地震、日本阪神地震、汶川地震、福岛地震、墨西哥近海沿岸8.2级地震等对人类社会的生产生活秩序破坏非常严重。
而且随着社会经济的快速发展,大体量的高层及超高层建筑层出不穷,建筑结构的重要性不断提高。
怎样才能设计出安全且经济合理的方案,这就为基础位于液化土层上的地基基础设计带来了巨大的挑战,这也是每一位设计者值得深入思考的问题。
根据以往地震现场资料,判定现场某一地点的砂土已经发生液化的主要依据是:(1)地面喷水冒砂,同时上部建筑物发生巨大的沉陷或明显的倾斜,某些埋藏于土中的构筑物上浮,地面有明显变形。
(2)海边、河边等稍微倾斜的部位发生大规模的滑移,这种滑移具有“流动”的特征,滑动距离由数米至数十米;或者在上述地段虽无流动性质的滑坡,但有明显的侧向移动的迹象,并在岸坡后面产生沿岸大裂缝或大量纵横交错的裂缝。
(3)震后通过取土样发现,原来有明显层理的土,震后层理紊乱,同一地点相邻位置的触探曲线不相重合,差异变得非常显著。
二、液化判别人们在工程建设时考虑全部消除或部分消除场地液化对工程建设的影响,这就需要在工程建设前期对饱和砂土和粉土进行液化判别,进而指导设计、施工。
地震液化机理、判别及其危害性评价
(2019年第2期丿Development and Innovation|发展与创新|・233・地震液化机理、判别及其危害性评价朱贵兵(上海市水利工程设计研究院有限公司,上海200061)摘要:饱和砂(粉)土和砂土液化是典型的地震灾害现象之一,可引起地基失效、地面沉降和滑移等地面破坏。
本文针对地震液化问题,扼要分析砂土液化的形成机理、影响因素,介绍几种常用液化判别方法以及不同水平的液化危害性评价方法。
关键词:地震液化;液化机理;液化判别:危害性评价中图分类号:TU413文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2019)02-0233-02我国地震活动频率高、分布广、强度大,给经济发展带来了严重损失。
由地震引起的场地砂土液化是工程场地条件评价中的必要环节和重要内容。
1砂土液化机理饱和砂(粉)土是由砂(粉)颗粒和孔隙水组成的复合体,在地震荷载的作用下使得土的有效应力为零、土颗粒处于悬浮状态的这一过程称为砂土的液化,分为 振动液化和渗流液化两个过程[,1«1.1振动液化不含或含少量粘性土的砂、粉性土是地震液化的主体,这类土仅靠颗间摩擦力承受外力和维持稳定性:t=a tan<t>o依据有效应力原理,饱和砂土的抗剪强度低于干砂的抗剪强度:t=(o-p w0)tan4>=o■tan式中:。
、。
分别为总法向应力和有效法向应力;P m为孔隙水压力;tan e为砂土的内摩擦系数。
地震发生时,松散饱和砂土中砂颗粒在地震的反复作用下逐渐趋于密实而产生附加孔隙水压力,此时的砂土抗剪强度将更低:T=[°-(Pwo+APw)]tan4>=[o-p w]tan<t>式中:Ap”为附加孔隙水压力;p”为总孔隙水压力。
当振动持续、附加孔隙水压力不断增大时,砂土的抗剪强度持续降低直至完全丧失而使砂土处于悬浮状态。
1.2渗流液化当砂土受振液化后,对某一深度z,孔隙水压力:Pw=P*o+APw=°,0=P mgz.PwO=P wgz>则AP«=(P m-P w)gZo所以超孔隙水压力随砂土深度的增加而增大。
场地液化等级综合判定方法
工程中偶尔遇到此类情况:采用标准贯入试验按《建筑抗震设计规范》4.3节判别液化,计算每个钻孔的液化指数IlE,按表4.3.5“综合划分地基的液化等级”:当液化指数0<IlE≤5时,地基液化等级为轻微;当液化指数5<IlE≤15时,地基液化等级为中等。
如果各钻孔的液化指数IlE处于界限值两侧(如IlE介于3~8),该如何“综合划分地基的液化等级”?曾与总工、同事探讨过此问题,也在网上查阅了一些不同地区的勘察报告,主要有三种方法:1、根据各钻孔的液化指数IlE值,按表4.3.5于平面图中划分出轻微液化及中等液化区域;2、采用各钻孔的液化指数IlE的平均值,按表4.3.5划分地基的液化等级;3、安全原则,当地基的液化等级介于轻微~中等时,划分为中等液化。
先谈谈我对这三种观点的看法:1、首先,钻孔有间距(比如15~30m),用各点的成果来画出一条平面的分界线,那么这条界限必然是模糊的,是画在两孔中间,还是往那边偏差点呢?再则,假设一幢楼有4个钻孔控制(矩形角点布孔),如果其中两孔的液化指数IlE小于5,另外两孔大于5,将一幢楼划分到两个液化等级区域里了,设计部门会如何处理呢?我想应该是按中等液化考虑处理整幢楼而不会只处理半幢楼吧。
如是这样,那划分这区域又有何意义?2、如果按各钻孔IlE的平均值评价为轻微液化,那么对于IlE大于5的那些钻孔控制的区域,是否有些冒进?如果评价为中等液化,对于IlE小于5的那些钻孔控制的区域会造成不必要的浪费。
3、对轻微液化的部分会造成不必要的浪费。
哪个做法更合理呢?或者有更好的方法,请各位指点。
鄙人毕业于2008年,才疏学浅,经验浅薄,有幸于此论坛向高老师及各位前辈们学习,荣幸之至,感激不尽!1. 这位网友提出了一个有些网友曾经提出过的问题,但他不仅提出问题,而且也介绍他们讨论的情况,提出了几种方法,对这些方法,还说明了他自己的见解。
这是非常好的一个提问的范式,是动了脑筋的,值得提倡;2. 评价液化时,如何根据各个标准贯入判别孔的液化等级,综合评价场地的液化等级?有些网友希望规范能够给出一个综合评价的方法可以遵循,特别在实行了施工图审查的制度以后,审图希望评价能有规范的依据,似乎工程师只能事事按规范说话才行,如果是工程师自己的经验与判断,好像总是放不到台面上来似的;3. 在修订规范时,也考虑过这个问题,最后认为,场地液化的综合评价应该由岩土工程师根据场地的具体情况作出判断,在规范中给出综合评价的方法是不现实的,不可能设计一套供工程师评价的程序,只要往里一代,结果就出来了;4. 液化判别是按点计算是否液化,按孔判别液化等级的方法是一种经验的估计方法,考虑了影响液化的一些因素,但液化指数仅是一种趋势分析的结果,并不是可以加减处理的物理量,不能对其进行统计计算;5. 液化是一个宏观现象,判别的结果是划分为几个等级以选择工程措施的方法,按孔划分的等级来评价整个场地的液化等级时,不是依靠数学的计算,而是根据场地与工程的条件,作出整体的判断与评价;6. 综合评价时,还必须考虑更多无法量化但对场地液化严重程度有重要影响的因素,例如,液化土层的产状,是水平层还是倾斜土层,液化土层是否在斜坡上出露,液化土层上覆土层的性质与厚度,液化等级在平面上是无序分布还是出现某种规律性。
规范中土的液化对比分析
城、唐山等处已发生地震的场地震害调查,通过应 用统计学上概率法的结果, 并结合国外一些实例, 尚无理论根据,但对天然土层来说,液化的重复性 规律是无可怀疑的。
2.2.细判 在进行细判时,建筑抗震及水利勘察规范基本 相同,而公路抗震规范与二者差异较大,其建筑抗 震及水利勘察规范:
N cr = N O × 0 .9 + 0 .1 ×( d s − d w) ( d s ≤ 15)或 3 PC
Kh-水平地震系数 Cv-地震剪应力拆减系数 ∮-粘粒含量修正系数 从上述计算公式可知:前者仅与 No、ds、dw 及 Pc 有关,而后者由 σo、σc、Kh、Cv 及∮有关;另 水利勘察规范规定在饱和无粘性土相对密度在 7、 8、9 度时,分别大于 65、70、75、85 时可能液化;
芜湖职业技术学院学报 2007 年第 9 卷第 3 期
3. 液化等级 液化等级的判别仅在建筑抗震规范中有规定, 是依据液化指数(Ile)大小来判别场地的液化危害 程度,ILe 越大,其液化危害程度也越大,其计算公 式为:
度不大于 5m 为 10,等于 20m 时为 0;5-15m 及 5-20m 深度时,可进行线性内插,可分别总结为表达式: Wi=15- hi(5≤hi≤15)或 Wi=(20-hi)(5≤hi≤20)
102
孙桂生:规范中土的液化对比分析
规范中土的液化对比分析
孙桂生
(宣城市水利水电建筑勘测设计院,安徽 宣城,242000)
1. 概述 目前我国工程中常用的抗震设计规范有《建筑 抗震设计规范》(以下简称建筑抗震规范)、《公路工 程抗震设计规范》(以下简称公路抗震规范)、《水工 建筑物抗震设计规范》(以下简称水工抗震规范)等。 其中水工规范对土的液化无规定,而《水利水电工 程地质勘察规范》(以下简称水利勘察规范)则有专 门论述,各规范对土的液化的定义基本为:没有或 稍有粘性的土(砂或粉土)在地震过程中,多次循 环振动使残余孔隙水压力逐渐积累,有效应力相应 降低,当残余孔隙水压力积累到一定程度,就会使 砂或粉土失稳,随残余孔隙水压力的进一步发展, 结果全部应力由土体骨架转移到孔隙水上,当孔隙 水压力等于总压力时,就会产生土的液化。引起破 坏作用主要有:涌砂、滑塌、沉陷和浮起等四种形 式。 2. 液化的判别 2. 1. 初判 各类规范对液化的判别,均采用二步法,即初 判和细判。其中初判方法基本相同,即以地质年代、 粘粒含量、地下水位及上覆非液化土层厚度等作为 判别依据,在具体规定中又有区别,如地质年代为 (Q3)及以前土层在水利勘察规范中可判为不液 化,而建筑及公路抗震规范仅规定 7、8 度时为不液 化;建筑及公路抗震中粉土的粘粒含量百分率在 7、 8、9 度时,分别大于 10、13 和 16 可判为不液化; 而水利勘察规范则为:土的颗粒 d>5 ㎜的质量百分 率≥70 可判不液化;或当 d<5 ㎜的颗粒的质量百分 率>30,其中粘粒质量百分含量相应 7、8、9 度, 分别不小于 16、18 和 20 时,可判不液化。建筑及 公路抗震规范中可根据上覆非液化土层厚度和地下 水位深度综合判定,而水利勘察规范则根据土层的 剪切波速来判定,上述初判方法主要作用是减少工 程勘察过程的工作量,其主要依据是我国对邢台、海
6度区的液化判别
6度区的液化判别(2009-3-5 9:09:00)
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高老师:您好!
GB50011-20014.3.1条,对饱和砂土和饱和粉土的液化判别规定:6度时,一般情况下可不进行判别和处理,但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理。请问高老师,什么样的建筑属于对液化沉陷敏感的建筑,6度时框架结构的中小学教学用房学生宿舍、食堂(乙类建筑)需要液化判别吗?谢谢!
(此帖子已被作者于2009-3-5 10:09:47修改过)
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高大钊的回复(2009-3-10 11:09:00)
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1.什么样的建筑属于对液化沉陷敏感的建筑?规范没有作出规定,由工程师判断处理;
2.从程序上说,6度时可不进行液化判别;
地震液化不同判别方法的比较
地震液化不同判别方法的比较摘要:本文通过通过某工程采用三种不同规范得出的液化判别的结果进行了对比分析,总结出三种抗震规范在进行液化判别式的差异,同时对目前不同的液化判别方法的优缺点进行了论述。
关键字:地震;液化;孔隙水压力;总应力;有效应力;标准贯入试验;抗震设防烈度;概率1砂土液化的概念液化是指饱和砂土或粉土,在周期地震荷载作用下,由于排水通道不畅,形成的孔隙水压力或超孔隙水压力不能及时消散,当土体内的孔隙水压力达到土中上覆总压力时,有效压力趋于零,土颗粒处于悬浮状态,土体会完全丧失抗剪强度和承载能力,变成象液体一样的状态,这种现象成为液化现象。
砂土液化表示在静应力或周期应力作用下产生并保持很高的孔隙水压力,是有效应力降低到一个很小的数值,导致土体在很低的,不变的残余抗剪强度或没有残余抗剪强度的情况下发生连续的变形。
砂土液化液化可用有效应力原理解释,即下式的表达方式:σ=σ′+μ式中:σ—土中总应力;σ′—土中的有效应力;μ—土中的孔隙水压力一般情况下,土体中的总应力是不变的,当在周期性振动荷载(一般为地震荷载)的作用下,孔隙水压力增大,有效应力减少,而土体中的抗剪强度τ=(σ-μ)tgφ(无粘性土);当(σ-μ)趋于零即土体中的总应力等于孔隙水压力时,抗剪强度亦趋于零,即发生饱和土体液化现象。
就液化机制而言,饱和砂土液化可分为两种类型。
一种是渗透液化,即向上渗透的水流当其水力梯度大于土的浮重度时,使土处于悬浮状态。
发生渗透液化的必要条件是由向上的水流流动。
另一种是剪切液化,即在剪切力作用下砂土体积发生压缩,使其孔隙水压力升高到静有效应力,抗剪强度丧失,象液体那样不再能抵抗剪切作用。
这里所说的剪切作用可以是静剪力作用,也可以是动剪力作用。
一般说,象地震、爆炸等应起的剪切作用历时都很短。
例如,地震的历时也就是几十秒。
在这样短的时间内,排水作用是很小的。
因此,地震时饱和砂土液化常被认为是在不排水条件下发生的。
地基液化的判别方法研究现状分析
地基液化的判别方法研究现状分析摘要:本文分析了地基液化的判别方法,具体可分为《建筑抗震设计规范》法、《水利水电工程地质勘察规范》法、《岩土工程勘察规范》法、抗液化剪应力法、概率统计法和多因素综合判别法。
具体分析了这六种地基液化判别的原理和基于的试验方法和参数,并指出了现有地基液化判别方法的不足和今后可能的两个方向发展,可以为今后地基液化判别作为参考。
关键词:地基液化、液化判别大地震引起的砂土液化问题常常会给构筑物造成巨大的损害,从人们开始认识到地基液化的危害开始,地基液化的判别就一直是一个比较热点的研究方向。
对于“液化”的定义,不同的专家学者给出的表述方式不尽相同,但本质上基本一致。
1978年美国土木工程师协会岩土工程分会土动力学委员会对“液化”所下的定义是“任一物质转变为液态的作用或过程”;Seed 教授给出的概念性解释为“峰值循环孔隙水压力比(峰值循环孔隙水压力与初始有效约束压力之比)到达 100%的初始液化”;汪闻韶院士给无粘性土液化的定义则是“物质从固体状态转化为液体状态的行为和过程”。
土体液化主要在饱和无粘性土或稍具粘性的土中发生。
在不排水条件下,在重复或单方向的荷载作用下,随超孔隙水压力增加,有效应力减小,抗剪强度降低甚至消失,由固体状态转变为液体状态。
对地基液化的定义一般为:指饱和状态的砂土或粉土在一定动荷载作用下表现出来的类似液体性质而完全丧失承载力的现象。
砂土液化的因素大体可以分为三个方面:(1)地震动强度及持续时间:主要是震级、震中距或者地震强度以及地震动持续时间;(2)土的特性:主要是土所处的地质年代、颗粒级配以及相对密实度;(3)环境条件:砂和地下水位的埋藏深度、透水性能。
引起液化机理主要有三种认识:(1)渗透压力;(2)单程加荷或剪切和(3)往返荷载或剪切。
对应的三种液化状态砂沸、流滑、往返活动性。
现在对地基液化的判别方法主要有:基于标准贯入试验的方法、基于静力触探的方法、基于地层等效剪切波速的方法、基于已有数据的概率统计法、以及多因素综合判别法等[1-3]。
液化判别
1.液化判别方法
5.3.4 根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)4.3.1条,饱和砂土和粉土的液化判别和地基处理,设防烈度6度时,一般情况下可不进行判别和处理。
但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理。
(一)液化初判:
本场区③夹层粘质粉土的粘粒含量百分率大于10、⑥-2层砂质粉土的粘粒含量百分率小于10,根据上述规范4.3.3条,③夹层粘质粉土不液化,⑥-2层砂质粉土须根据标贯试验结果进一步判别。
(二)标贯试验判别:
采用标准贯入试验判别地面下20米深度范围内饱和粉土或砂土液化,液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算:
3/ (4.3.4) N cr=N0β[ln(0.6d s+1.5)-0.1d w)] c
式中 N cr——液化判别标准贯入锤击数临界值
N0——液化判别标准贯入锤击数基准值,7度、设计地震分组第一组,N0可取7
d s——饱和土标准贯入点深度(m)
d w——地下水位(m)
ρc——粘粒含量百分率
β——调整系数,设计地震第一组取0.80。
计算结果,场地⑥-2层砂质粉土不液化。
液化判别中的初判探讨
液化判别中的初判探讨摘要:本文结合《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010 2016年版)中对于饱和砂土液化判别常见的几个问题,结合液化的概念对初判公式和详判公式进行阐述,以助于加深相关人员对液化判别公式的理解。
关键词:初步判别不考虑液化;地下水位是深度;上覆盖非液化土层厚度;基础埋置深度;液化特征深度1、引言《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010 2016年版)4.3.3条2款对于可不考虑液化影响的情况以公式的形式给出规定,这些规定给出的依据是基于怎样的考虑,怎样理解三个条件间的关联。
2、液化的产生原因及其影响因素砂土受到震动趋于密实,体积减少,来不及排除的孔隙水承受压力,导致有效应力减少,当有效应力接近零时,土体液化。
影响土体液化的因素既有内因也有外因。
砂的粗细、密度、级配、生成年代等属内因,包括地下水位、埋深、地形等土体静应力状态,以及应力幅值大小、变化规律、作用次数和排水条件等属外因。
3、液化判别的不同方法关于场地液化判别的方法大致有四种:Seed简化分析法、经验公式法、概率与统计法、土层反应分析法。
Seed分析法简单明了,广泛应用,但确定较为粗略;经验法、概率法都是基于震害调查,参数单一,公式简单,但不能考虑到各种条件、因素的影响,各种不确定因素难以定准,土层反应分析法考虑因素可以较多,计算严密,但需要材料参数和荷载参数选用适当合理有一定难度。
因此规范目前液化判别仍按经验通过初步判别和采用标准贯入试验两步判断。
4、《建筑抗震设计规范》基于上覆非液化土层厚度、地下水位深度、基础埋深因素对可不考虑液化影响的判别,以及表达假定《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010 2016年版)根据宏观调查,砂土和粉土当覆盖层厚度或地下水位深度超过下表界限未发现土层液化现象的经验参数。
土层不考虑液化时覆盖层厚度界限值和地下水位界限值表1基于上述经验参数,综合基础埋深,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010 2016年版)中4.3.3条给出下述规定:对于浅埋天然地基的建筑,当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时,可不考虑液化影响:比较液化土特征深度与可不考虑液化影响的上覆盖非液化土层厚度,可知(1式)中的液化土特征深度即是表2中土层不考虑液化时覆盖层厚度界限值,因此(1式)可改写为,其中项即为考虑基础埋深大于2m时的修正项。
液化判别的有关问题
液化判别的有关问题马总:我在2002年2月19日给抗震规范编制组发过电子邮件,原文现在找不到了,我问了两个问题:一、《建筑抗震设计规范》P21 第5行公式4.3.4-2 Ncr=No(2.4-0.1ds)√3/pc 中的ds是不是印错了?是不是应该为dw?(下面我还写了为什么怀疑印错的理由,因原文找不到了,就不说了)二、抗震规范4.1.1条地段划分中对没有软弱土、液化土,不符合不利地段其他条件的中软土场地应该如何划分?(开阔、平坦、密实、均匀的中硬土场地即波速250m/s以上的,按表4.1.1可定为有利地段,软弱土场地即波速140m/s以下,按表4.1.1可定为不利地段,而中软土场地,即波速在140到250之间的表4.1.1没有说)。
编制组的回答很简单:“第一条ds应为dw第二条表4.1.1未列出的为其他地段,即可进行建设的一般场地(条文说明)。
”从编制组的答复中,可以看到,早期印刷出版的抗震规范,21页的公式确实印错了。
不知道后来出版的有没有更正过来,你可以看看你的书。
目前的软件均是按照改正后的算的,15-20m范围内液化与否与标贯点深度无关。
另外,对于众多的中软土场地,在表4.1.1中没有说到,就作为可进行建设的一般场地。
又:“千层饼”地层(砂、粉土、粘土相互以薄层或极薄层互层)的液化判别,请看我复印给你的省审图中心2007年3月的技术问答146-147页的答复意见:1、互层的土工试验Ip统计平均值大于10(对于其中砂土,Ip取3),可判定该“千层饼”土层不液化。
2、互层土Ip平均值大于7,其中Ip大于10的试验数量占总数的1/3或以上时,可判定该“千层饼”土层不液化。
不满足上述两条,仍应按有关规定进行液化判别。
以上仅供你参考。
潘大德2008-02-20。
液化桩承载力计算及验算几种规范合理理解及运用
液化桩承载力计算及验算几种规范合理理解及运用珠三角有着较深厚的软丄,为海河相沉积地貌,饱和砂上及粉丄较深,液化等级为中等或严重。
有一种工况是桩液化工况。
设计时应特别注意,但各规范对此问题有不同的理解。
为了桩基础设计及施工图审劃呱利,本文试图理顺规范,以便指导设计及施工图审查。
建筑抗丧设计规范GB50011-2010的4.2.2非液化上中低承台桩基的抗震验算,应符合下列规定:1•单桩竖向和水平向抗震承载力特征值,可均比非抗震设计时提髙25%.2•当承台周围的回填上夯实至干密度不小于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007对填上的要求时,可由承台正而填上与桩共同承担水平地震作用:但不应计入承台底而与地基土间的摩擦力.3 43.3存在液化上层的低承台桩基抗震验算,应符合下列规泄:1•承台埋深较浅时,不宜计入承台周围上的抗力或刚性地,坪对水平地震作用的分担作用.2当桩承台底而上/下分别有厚度不小于1.5/1.0m的非液化土层或非软弱上层时,可按下列二种情况进行桩的抗丧验算,并按不利情况设计•:桩承受全部地震作用,桩承载力按本规范第4.2.2条取用,液化上的桩周摩阻力及桩水平抗力均应乘以表443的折减系数.表443上层液化影响折减系数10<ds<201地震作用安水平地震影响系数最大值的10%采用,桩承载力仍按本规范第442条1款取用, 但应扣取液化上层的全部摩阻力及桩承台下2m深度范弗]内非液化丄的桩周摩阻力.建筑地基基础设讣规范GB50011-2010的8.5.5单桩承载力应符合下列规左。
1轴心竖向力作用下:Qk<Ra式中Ra-单桩竖向承载力特征值(KN))2偏心竖向力作用下,除满足公式(8.5.5-1)外,尚应满足下列要求Qkmax<1.2Ra可以看出抗震验算液化上层的低承台桩的抗丧验算,液化土层的摩阻力是按正摩阻0-2/3不同的折减系数折减。
相当于折减后正摩阻。
从这看出无负摩阻考虑。
液化场地下结构抗震分析研究
液化场地下结构抗震分析研究一、本文概述《液化场地下结构抗震分析研究》一文旨在对液化场地下的结构抗震性能进行深入的研究和分析。
液化场地,即在地震作用下可能发生土壤液化的地区,对地下结构的抗震设计提出了特殊的要求。
本文首先概述了液化场地的定义、形成机制以及对地下结构可能产生的影响,为后续的研究提供了理论基础。
接着,文章回顾了国内外在液化场地下结构抗震分析方面的研究成果和现状,指出了当前研究中存在的问题和不足。
在此基础上,本文提出了一种新的液化场地下结构抗震分析方法,该方法综合考虑了液化场地对地下结构的影响,以及地下结构本身的抗震性能。
本文的研究内容包括但不限于:液化场地的判别方法、液化对地下结构的影响机制、地下结构的抗震设计方法、液化场地下结构的抗震性能评估等。
通过理论分析和数值模拟,本文旨在揭示液化场地下结构在地震作用下的响应规律,为工程实践提供科学依据和指导。
本文总结了研究成果,指出了研究的局限性,并对未来的研究方向进行了展望。
本文的研究对于提高液化场地下结构的抗震性能、保障地下工程的安全性具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、液化现象及其对地下结构的影响液化现象是指饱和砂土和粉土在地震作用下,受到循环剪切应力的影响,颗粒之间的有效应力逐渐降低,最终导致土体强度丧失,形成类似液体的流动状态。
这一过程不仅导致地面沉陷、裂缝等灾害现象,更对地下结构产生深远影响。
对于地下结构而言,液化现象带来的主要问题是土体的支撑能力减弱甚至丧失。
地下结构如地铁隧道、地下商场、地下管线等,在设计和建造时都依赖于周围土体的支撑。
一旦土体发生液化,地下结构的稳定性将受到严重威胁,可能引发结构变形、裂缝甚至坍塌等严重后果。
液化引起的土体流动也会对地下结构产生冲击作用。
液化土体在地震作用下可能形成流动波,这些流动波会冲击地下结构的墙体和底板,造成结构的破坏。
流动土体还可能携带其他杂物,如石块、树枝等,这些杂物会进一步加剧对地下结构的冲击和破坏。