某项目砂土液化分析报告-2003

某高速公路勘察项目中砂土液化判别探讨

简介：本文从对某高速公路勘察中饱和砂土液化判别入手，以《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）与《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）两种规范标准进行判别，对部分饱和砂土层出现相反结果进行了分析。

关键词：砂土液化临界锤击数实测标贯击数杆长修正击数

1、工程概况

该高速公路所经地区抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。经初步判断共有189个饱和砂土层存在液化的可能，详细判别后（以公路工程抗震设计规范为准）计有140个饱和砂土层被判别为液化土，再以建筑抗震设计规范标准对此140个饱和砂土层进行判别，其中7个饱和砂土层被判别为不液化土，上述7个饱和砂土层基本情况如表1：

各钻孔土层信息表表1

2、以《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）中标准判别

当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15m 深度范围内的液化；当采用桩基或埋深大于5m 的深基础时尚应判别15 ～20m 范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土。当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。

在地面下15m 深度范围内液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算:

N cr=N0【0.9+0.1（d s-d w）】（3/ρc）1/2（d s≤15）在地面下15 ～20m 范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：

N cr=N0（2.4-0.1d s）（3/ρc）1/2（15≤d s≤20）

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应按表2采用；

d s—饱和土标准贯入点深度(m)；

d w—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；

ρc—粘粒含量百分率当小于3 或为砂土时应采用3

标准贯入锤击数基准值表2

按此标准判别的饱和砂土液化结果见以《建筑抗震设计规范》中

砂土液化标准判别表（表3）。

3、以《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）中标准判别

经初步判定有可能液化的土层，可通过标准贯入试验(有成熟经验时，也可采用其它方法)，进一步判定土层是否液化。当土层实测的修正标准贯入錘击数N1下式计算的修正的液化临界准贯入錘击数N cr时,则判别为液化，否则为不液化。

N1=C n N63.5

Nc={11.8【1+13.06（σ0/σe）K h C v】1/2-8.09}ξ

式中 C n—标准贯入锤击数的修正系数；

N63.5—实测的标准贯入锤击数；

K h—水平地震系数；

σ0—标准贯入点处土的总上覆压力（KPa）；

σe—标准贯入点处土的有效覆盖压力（KPa）；

C v—地震剪应力随深度的折减系数；

ξ—粘粒含量修正系数。

以上各参数数据具体按《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）中2.2.3条确定。

按此标准判别的饱和砂土液化结果见以《公路工程抗震设计规范》中砂土土液化标准判别表（表4）。

4、表1中各钻孔饱和砂土以上述两种标准判别对比

根据上述两种标准来判别表1中各钻孔饱和砂土液化情况，具体结果见表3与表4：

以《建筑抗震设计规范》中砂土液化标准判别表表3

以《公路工程抗震设计规范》中砂土土液化标准判别表表4

对比表3与表4中的各项数据，及其他133个以两种规范判别都为

液化的饱和砂土层数据，可发现如下结论：

（1）同一饱和砂土层，以《公路工程抗震设计规范》为判别标准的临界标贯击数普遍低于以《建筑抗震设计规范》为判别标准的临界标贯击数；

（2）在《公路工程抗震设计规范》中如修正标贯击数小于临界标贯击数，则判定饱和砂土层为液化土。在《建筑抗震设计规范》中如实测标贯击数（未经杆长修正）小于临界标贯击数，则判定饱和砂土层为液化土。同一饱和砂土层的实测标贯击数普遍大于修正标贯击数。

（3）以《公路工程抗震设计规范》中标准的要求进行标准贯入实验判别时，只能给出饱和砂土是否液化，并半定量地计算出液化层位的折减系数。

（4）以《建筑抗震设计规范》中标准的要求进行标准贯入实验判别时，能定量地计算出液化层位的液化指数、判别液化等级，对液化危害的程度作出具体分析和评价，提出比较符合实际的抗液化措施。

5、结论

通过以上分析可知，在砂土液化判别上《建筑抗震设计规范》与《公路工程抗震设计规范》中标准存在内在矛盾，在不能确定