地震液化判定

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地基液化等级的划分标准

地基液化等级的划分标准

地基液化等级的划分标准地基液化等级是用来评估地震发生时地基土体液化的程度,为抗震设计提供依据。

本文将从地基液化的概念和成因入手,介绍地基液化等级的划分标准及其适用范围,并分析不同地基液化等级的对建筑物的危害程度。

最后,提出加强抗震设防的建议。

一、地基液化的概念和成因地基液化是指地震刺激下,含有水分的土壤失去抗剪强度而变成流体状态的现象。

当地震波传递到地下时,引起土层变形和应力的变化,从而加剧土体的孔隙水压力。

当土体内孔隙水压力达到一定临界值时,土颗粒相互失去支撑,导致土壤流动。

地基液化的成因主要是孔隙水压力、土壤含水量、土壤类型和震动水平等因素的综合作用。

二、地基液化等级的划分标准地基液化等级是指按照地震加速度峰值比和地震剪应力的比值来确定地基土体液化的程度。

美国土木工程师协会(ASCE)提出的地基液化等级划分标准是目前国际上普遍采用的标准,根据ASCE标准,地基液化等级可以分为5个等级,具体如下所示:1.液化等级非常轻微:当加速度峰值比小于0.1时,土壤中孔隙水压力会增加,但土体内变形很少,不致产生沉降和变形。

2.液化等级轻微:当加速度峰值比在0.1~0.3之间时,土壤会有轻微的流动,但土体的变形和沉降相对较小。

3.液化等级中等:当加速度峰值比在0.3~0.6之间时,土体内孔隙水压力迅速增加,土壤流动明显,会导致土体变形和沉降。

4.液化等级严重:当加速度峰值比在0.6~1.0之间时,土壤流动变得剧烈,土体产生大量的液化沉降和变形,地基上的建筑物会受到严重的损害。

5.液化等级极其严重:当加速度峰值比大于1.0时,土壤流动变得极其剧烈,可能导致液化沉降、地基下沉、地基不稳等问题,建筑物遭到严重的破坏甚至崩塌。

三、地基液化等级的适用范围地基液化等级划分标准主要适用于沙、卵石、砾石等含水量较高、颗粒较大的土体。

对于黏土、粘性土等细粒土壤来说,由于其粘聚力比较强,一般不容易发生液化现象。

因此,地基液化等级划分标准对细粒土壤的适用性相对较低。

地震液化判别方法对比分析

地震液化判别方法对比分析

科学技术创新2020.28地震液化判别方法对比分析仇道健1汤慧卿2赵朝华1(1、黄河勘测规划设计研究院有限公司,河南郑州4500002、中水北方勘测规划设计研究有限责任公司,天津300000)1地震液化定义及液化机理关于地震液化的定义,各种规范及文献资料均大同小异,一般而言,地震液化是指少粘性土在震动作用下丧失承载能力,由固态变为液态的现象。

震动作用不是特指地震,也包括动力荷载或其它能引起震动的外力作用,因此,地震液化叫震动液化可能更加确切。

少粘性土一般指砂土和粉土,在水利上包括砂土、砂壤土、轻粉质壤土等黏粒含量较少的多种土类。

地震液化机理,饱和土在震动作用下,土颗粒有移动和变密的趋势,根据Terzaghi 有效应力原理,σ=σ'+μ,有震动作用且土体排水不畅的情况下,超静孔隙水压力增加,土体承担的有效应力减少最终直至为0,此时,总应力均由水压力承担,土颗粒悬浮于水中,而水不能承担剪应力,致使承载力丧失,地基变形,造成危害。

地震液化可使地基软化,建筑物因而倒塌;大量饱和土可从地下如泉水涌出(泉涌),在地面堆积成丘;另一方面则使地下某些部位空虚,地面因而沉陷。

主要表现:喷水涌砂;地面沉陷;地基失效;蠕动滑塌等。

2液化初判常用方法液化判别时宜首先进行初判,主要目的是事先排除一批不可能液化的工程,在工作量布置阶段减少勘察工作量,避免重复工作,降本增效;另一方面,初判不液化的地层无需再进行复判,减少了技术人员计算工作量。

各规范规定的初判条件大同小异,归纳起来主要有以下几条可以不考虑液化的条件:①地震强度因素:地震烈度小于7度的地区,但对沉降敏感的建筑物应按7度考虑;②地质因素:形成年代在Q 3及以前的地层;③地下水因素:非饱和土;④土粒因素:黏粒含量百分比,7度区大于10%,8度区大于13%,9度区大于16%;黏粒含量测定必须采用六偏磷酸钠作为分散剂,采用氨水等其它分散剂时需按规定换算;⑤覆土因素:采用浅基础时,厚度和地下水位深度符合一定条件时,可不考虑液化影响;⑥水利水电规范还提供了采用波速进行初判的方法,当土层的剪切波速大于采用下式计算的波速时可不考虑液化问题,v st =291K H ×Z ×r d √。

地震液化判定

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。

地震作用下土的液化评述分解

地震作用下土的液化评述分解

地震力作用下影响饱和砂土液化的因素
• 颗粒特征: 反映土的颗粒特征的物理指标, 我们主要采用 平均粒径d50 , 不均匀系数Cμ ,以及粘粒含量Mc。 实验室 的研究和现场观察证明: 平均粒径越大, 不均匀系数越高, 粘粒含量增加, 土的抗液化能力越高。 • 土的密度特征: 一般用相对密度来衡量. 对同一种砂土而 言, 相对密度越低, 越易液化; 反之, 越不易液化. 松砂 在振动中, 体积易于压缩( 剪缩) , 孔隙水压力上升快, 故较密砂易液化。 • 土的起始应力条件: 土的起始应力条件显著地影响着土的 抗液化能力. 在侧限实验条件下, 应力状态常用覆盖有效 压力σ 表示。σ 越大, 土的抗液化能力越强。 • 地震情况: 主要指地震的振幅、频率、持续时间等. 实验 表明, 振幅越大、频率越高、持续时间越长,砂土越易液 化。
地震作用下土的液化评述
液化---饱和松散的砂 ( 粉) 土在地震、动 荷载作用下,受到强 烈振动而丧失抗剪强 度,使砂粒处于悬浮 状态,致使地基失效 的作用或现象。
历史上的几次大地震留给我们的记忆是悲惨的。在地 震发生过程中土壤液化造成了触目惊心的灾害:1976年唐 山地震引起陡河、滦河、蓟运河、海河故道及月牙河等河 岸滑移、地裂、喷砂, 造成唐山胜利桥、越河桥、汉沽桥 等公路和铁路桥长度缩短、桥台倾斜、桥墩折断落梁、河 道变窄, 天津毛巾厂、天津钢厂等单位数十栋房屋被拉断、 倒塌或开裂; 1995年的神户大地震, 由于液化导致了城市 道路坍塌, 河、海岸岸坡滑移, 房屋倾倒, 神户港的许多 重力式码头和邻近的人工岛挡土墙遭到了严重的破坏。 1999年的土耳其地震中, Adapazari市的地面遭到严重的 破坏, 四个中心市区超过1200幢建筑倒塌或是严重破坏, 数百栋结构物翘起或是陷入地下, 其部分归因于土壤液化。 这些由于液化造成的灾害促使人们去研究土壤的液化问题。

地震砂土液化的判定方法

地震砂土液化的判定方法

地震砂土液化的判定方法
1. 观察地表啊!你想想,如果地震后地面突然像变成了一锅粥一样,砂土和水混在一起,到处流淌,那不是砂土液化了还能是什么呀!就好比做蛋糕时,面糊稀了到处淌一样。

比如那次我们在海边看到的场景,地面就是这种情况啊!
2. 看看建筑物的沉降情况呀!要是房子莫名其妙地往下陷,出现倾斜或不均匀沉降,那很有可能是砂土液化在捣鬼呢!这就像人站不稳要摔倒一样明显嘛!我记得隔壁小区那次地震后就有几栋楼出现了这样的情况。

3. 注意地下水位的变化嘛!要是地震后地下水位突然上升很多,变得异常,那可要小心砂土液化哦!这就如同河水突然涨起来一样惊人。

我们村那次地震后就出现了这种情况呢!
4. 听听有没有异常的声响呀!如果有那种咕噜咕噜像冒泡一样的声音从地下传来,很可能就是砂土液化的信号啦!就好像开水烧开了咕嘟咕嘟响一样。

上次在工地就听到了类似的声音。

5. 检查一下基础设施嘛!比如地下管道啊,如果它们扭曲变形甚至破裂了,那极有可能是砂土液化导致的呀!这不就和我们玩的橡皮泥被揉变形了一个道理嘛!记得有个地方地震后水管就是这样破的。

6. 多留意地面有没有喷砂冒水的现象呀!要是突然有砂和水从地下喷出来,那肯定是砂土液化在搞鬼啦!就好像火山喷发一样让人惊讶。

那次地震后在公园里就看到了这样让人震惊的场面。

总之,通过这些方法去判断砂土液化准没错!要仔细观察、用心留意呀!。

地震液化判别问题探讨

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

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

地基液化的判别方法

地基液化的判别方法
地基液化是指土壤在地震或其他振动载荷作用下失去支撑力,变为类似液体流动的状态。

判别地基液化的方法主要有以下几种:
1. 实地调查:通过对地基的实地观察,包括土质、地下水位、地下水饱和度、土层厚度、沉积特征等进行调查和分析,观察是否有液化现象的迹象。

2. 现场试验:通过在地基上进行现场试验,如动力触探、振动台试验等,观察土体的应变变化,判断是否存在地基液化的可能性。

3. 地震资料:通过研究历史地震的震害情况,包括建筑物的倾斜、沉降、开裂等,结合当地地质条件,初步判断地基是否存在液化风险。

4. 地质勘察资料:通过对地基的地质勘察资料进行分析,包括土壤的类型、含水量、孔隙水压力等参数,评估地基是否易受液化影响。

综合以上方法,可以对地基液化进行初步判别。

需要注意的是,地基液化的判别是一个复杂的过程,需要考虑多个因素的综合作用,并且存在一定的不确定性。

因此,最好由专业的地质工程师或相关专家进行判别和评估。

地震作用下土的液化评述

地震作用下土的液化评述

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试验和计算都证明, 在有建筑物的情况下, 由于基础 附加应力的作用, 其液化势的分布, 与一维水平层的自由 场情况是不同的。直接位于基础下的土, 由于附加应力的 抑制而较难液化; 位于基础外侧的浅层土最易液化。以同 一标高的不同水平位置相比, 液化难易程度的次序是, 基 础外侧最先液化, 自由场次之, 基础下最晚。据陈克景、 刘忠珊的研究, 在达到极限平衡状态时, 基础下土的孔压 比最大值一般在0.5以下, 基础两侧为0.8-1.0,自由场不 大于0.8。因此,液化地基的破坏是由于基础外侧土首先软 化和液化, 中间土失去侧向支承力的结果。具体地说,基 础两侧土软化后, 土中附加应力重分布, 基础下的土应力 增加; 两侧土液化后附加应力完全集中在基础下的土上, 基础下的土自身软化, 又失去两则土的支承. 导致失稳和 大量沉陷。
地震力作用下影响饱和砂土液化的因素
• 颗粒特征: 反映土的颗粒特征的物理指标, 我们主要采用 平均粒径d50 , 不均匀系数Cμ ,以及粘粒含量Mc。 实验室 的研究和现场观察证明: 平均粒径越大, 不均匀系数越高, 粘粒含量增加, 土的抗液化能力越高。 • 土的密度特征: 一般用相对密度来衡量. 对同一种砂土而 言, 相对密度越低, 越易液化; 反之, 越不易液化. 松砂 在振动中, 体积易于压缩( 剪缩) , 孔隙水压力上升快, 故较密砂易液化。 • 土的起始应力条件: 土的起始应力条件显著地影响着土的 抗液化能力. 在侧限实验条件下, 应力状态常用覆盖有效 压力σ 表示。σ 越大, 土的抗液化能力越强。 • 地震情况: 主要指地震的振幅、频率、持续时间等. 实验 表明, 振幅越大、频率越高、持续时间越长,砂土越易液 化。
以上论述可以得到以下几点重要结论; (1) 在最大孔压比达到液化之前, 地基即已产生可观的沉 陷, 故孔压比不宜大于0.6-0.7 ; (2) 基础外侧比自由场更易液化; (3) 宽度大的基础有利于抗震; (4) 地震时可液化的土不应直接作为基础的持力层。

砂土地震液化判别

砂土地震液化判别

3.4砂土地震液化的判别初判: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:du >do+db-2dw>do+db-3du +dw>1.5do+2db-4.5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;du——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;db——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1采用。

复判: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。

当饱和土标准贯人锤击数(未经杆长修正)小于或等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20m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:Ncr=Noβ[ln(0.6ds+1.5)-0.ldw]cρ/3式中:Ncr——液化判别标准贯入锤击数临界值;No——液化判别标准贯入锤击数基准值,可按表2采用;ds——饱和土标准贯入点深度(m);dw——地下水位(m);ρc——黏粒含量百分率,当小于3或为砂土时,应采用3;β——调整系数,设计地震第一组取0.80,第二组取0.95,第三组取1.05。

基于几种地震液化判别方法比较探究

基于几种地震液化判别方法比较探究

基于几种地震液化判别方法比较探究摘要:地震液化可能性判别分析是对场地稳定性评价重要组成部分,饱和砂土地震液化有可能诱发极为严重的破坏,目前是土动力学领域的重要研究课题之一。

影响砂土液化的因素有较多,土性参数及地震荷载等复杂多变,如何有效的预测地震液化已经成为学者们备受关注的问题,目前地震液化的判别方法有多种,不同的判别方法有时会得到不同的结论,本文对几种主要的地震液化判别方法进行了比较,分析各种方法的结论,希望能够对有关人士提供帮助。

关键词:地震液化;判别方法;比较0 引言近些年,随着现代城市建设的迅速发展,建筑范围的不断扩大以及地下工程的快速发展,对于河谷冲积平原、海湖相冲积盆地等一些地区,在地质环境发展过程中由于沉积环境条件的不同形成砂土、粉土等地层,给我们的工程建筑就造成了不利影响,这样就带来一个我们不得不关注的问题——地震液化。

地震液化是饱和砂、粉土地基面临的主要工程地质问题,其危害是多方面的,后果非常严重,轻的可能影响建筑物的正常使用,重的会导致群众生命和财产的损失。

因此,地震液化判断方法的研究、准确可靠的预测砂土液化形势是减轻地震灾害,对保护人民的生命财产安全具有重要的现实意义。

1 地震液化存在的危害地震发生时,砂土液化会对工程建筑及人民生命财产造成很大危害,主要表现在以下四个方面。

第一,地表下陷。

地震发生时,砂土中的有效应力会减小,从而导致空隙中的水压升高,当上覆土层较薄或者砂土出露地面时,会出现喷水冒砂现象发生,这就使得地下的砂层形成空洞,由于上层的覆土具有一定压力,从而使地表下陷。

第二,地面沉降。

饱和砂土在受到地震后,使得原来松散的状态变得密实,地面也随之而下沉,低平的滨海湖平原可因为下沉而受到洪水的浸淹,给当地人民的生活带来很大影响。

第三,地基土丧失承载力。

砂土有效应力的大小将决定其承载力的大小,砂土中孔隙水压力上升会导致内部有效应力下降,当有效应力降到零时,砂土呈悬浮状态,地基的承载力完全丧失。

地基土的液化判别

地基土的液化判别

岩土工程勘察规范中提到,在需要作判定的土层中,每层土的试验点不宜少于6个。

有六个或六个以上则满足概率统计要求。

在“中国工程勘察信息网”上----qinyan老师的解答【首先要将场地在判别的深度范围内不同层的液化,是否是都存在液化?如果是,就要分别评价液化等级。

从安全角度出发,取其中的最危险的一层作为评价的标准,其次再将此层的液化指数相加,除以参加有用标贯试验的钻孔数,作为场地的平均液化指数。

不能用场地的所有的钻孔数去除。

个人意见供参考。

】在“中国工程勘察信息网”上----高大钊老师的解答【1.在抗震规范中说:计算每个钻孔的液化指数,综合划分地基的液化等级。

这应该是一种比较原则的规定,因为实际情况困难比较复杂,要具体规定综合的方法,可能顾此失彼;2.“逐点判别、按孔计算”是没有问题的,问题是计算了每个孔的液化指数了,如何综合?3.是按各个孔的液化指数计算平均值?在很多情况下,这是不合理的,因为平均值的概念是离差正负可以抵消,显然严重液化和不液化是不能正负抵消的,因此将液化指数在水平方向进行统计缺乏依据,严格计算“平均液化指数”的概念不成立;4.举一个比方,上海的地面沉降,在某些区域沉降值大于1m,有些区域可能只有10cm,能够用整个上海地面沉降的平均值来评价其严重程度吗?显然是不行的,那1.0m的地面沉降所引起的种种危害是不能用10cm地面沉降地区的没有危害来抵消的;5.这里的“综合分析”和“综合评价”是指逻辑上的分析,概念上的评价,最后的结论不是一个综合液化指数的数值,而是对整个场地液化趋势严重程度的一种判别;6.为什么不用综合的液化指数的数值而用分类判别?因为液化指数的计算公式并不是数学解析的结果,而是地震调查宏观资料的统计结果,只是判别一种趋势,需要依靠工程师的经验来正确运用这个统计结果;7.例如,一个场地有3个液化判别孔,液化指数分别为10、16、17,平均值是14.3,按平均值判别应为中等液化,但在3个孔分别判别应为中等、严重、严重,你说整个场地综合判别严重合适还是中等合适?8.在实际工作中还应结合场地的特点、地层的分布、液化判别资料的可靠性,在各个孔之间的液化势矛盾比较突出时还应采用其他方法来论证】在“中国工程勘察信息网”上----汪大圣老师的解答【高教授已经有过这方面的解答,在这里,我把高教授的回复摘录如下,供同行们参考。

液化判别计算依据

液化判别计算依据

液化判别计算依据1 适用范围依据交互的岩土性质参数、标贯击数,进行地基的液化判别。

2 依据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)3 判别方法液化判别分为两步:初判及详细判别。

初判可排除不会发生液化的土层。

对初判可能发生液化的土层,应进行详判。

3.1 总则1. 岩土类名为粉土、砂土时,均进行液化判别;2. 亚砂土按粉土处理;3. 地质时代交互为空的粉土,砂土,按最不利原则处理,初判认为该土层为可液化土层;4. 对于初判为可能液化的粉土,若未交互粘粒含量值,则不进行详判,结论输出认为其为“可能液化”;5. 未做标贯的孔,不做液化指数计算。

3.2 初判1. 地震烈度为6度时,不判别液化;地震烈度为7、8、9度时,判别液化。

2. 饱和砂土或粉土,当符合下列条件之一时,可初步判别为不液化或不考虑液化影响。

1)地震烈度为7、8度时,地质时代为第四纪晚更新世(Q 3)及其以前时,判为不液化土;可液化的时代为Q 4、Q 41、Q 42或未标时代;地震烈度为9度时,不管地层年代是什么,都要进行液化判断;2)粉土的粘粒(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,判为不液化土;3)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:20-+>b u d d d (3.2-1)30-+>b w d d d (3.2-2) 5.425.10-+>+b w u d d d d (3.2-3)式中:d u —— 上覆非液化土层厚度(m ),计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除; d 0 —— 液化土特征深度(m ),可按表3.2-1采用;d b —— 基础埋置深度(m ),不超过2m 时应采用2m ; d w —— 地下水位深度(m ),宜按建筑使用期内年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用;当地下水位高于地面时,按地下水位深度为0考虑。

液化等级土层划分

液化等级土层划分

液化等级土层划分液化等级土层是指土壤在地震作用下产生液化现象的程度,通常用液化等级来划分。

液化等级土层的划分有助于评估土壤的稳定性和抗震能力,为工程建设和地震防灾提供参考。

液化等级土层的划分依据主要有三个方面:土壤类型、地震烈度和液化特性。

土壤类型是划分液化等级的重要指标之一。

不同类型的土壤在地震作用下具有不同的液化特性。

常见的液化等级土层包括砂土、粉土、黏土等。

砂土是一种颗粒较大、排水性好的土壤,容易发生液化。

粉土是一种颗粒较细、含水量较高的土壤,具有较强的液化倾向。

黏土是一种具有较强粘聚力的土壤,液化等级较低。

地震烈度是划分液化等级的重要依据。

地震烈度反映了地震能量释放的大小,不同烈度级别下的土壤液化程度也有所不同。

一般来说,地震烈度越高,土壤液化等级越高。

常见的地震烈度等级有Ⅰ度、Ⅱ度、Ⅲ度、Ⅳ度、Ⅴ度和Ⅵ度。

液化特性也是划分液化等级的重要考虑因素。

液化特性包括液化潜能、液化速度和液化程度。

液化潜能是指土壤在地震作用下发生液化的能力,与土壤类型、含水量和固结状态等因素有关。

液化速度是指土壤在地震作用下液化的速度,一般来说,液化速度越快,液化等级越高。

液化程度是指土壤在地震作用下液化的程度,一般可以通过液化指数或液化程度指标来描述。

根据以上的划分依据,可以将液化等级土层分为多个等级。

常见的液化等级土层划分包括Ⅰ度液化土层、Ⅱ度液化土层、Ⅲ度液化土层、Ⅳ度液化土层、Ⅴ度液化土层和Ⅵ度液化土层。

Ⅰ度液化土层一般指砂土,液化程度较低,抗震性较好;Ⅱ度液化土层一般指砂土和粉土混合层,液化程度较Ⅰ度液化土层高,抗震性较差;Ⅲ度液化土层一般指粉土,液化程度较Ⅱ度液化土层高,抗震性较差;Ⅳ度液化土层一般指粉土和黏土的混合层,液化程度较Ⅲ度液化土层高,抗震性较差;Ⅴ度液化土层一般指黏土,液化程度较Ⅳ度液化土层高,抗震性较差;Ⅵ度液化土层一般指黏土和粘性土的混合层,液化程度最高,抗震性最差。

液化等级土层的划分对于工程建设和地震防灾非常重要。

液化判别

液化判别

max max (10.015)v v a L z g σσ'=-1500.008820.05(0.6 1.5)0.7v N R mm D mm σ'=--<≤+150500.350.008820.225lg (0.04 1.5)0.7v N R mm D mm D σ'=-+<≤+7.0082.01+='v N R σ液化判别方法1.Seed 简化判别法Seed 简化判别法是最早(1971年)提出来的自由场地的液化判别法,在国外规范中应用较广,是著名的液化判别法之一。

其基本概念是先求地震作用下不同深度土处的剪应力,再求该处发生液化所必需的剪应力(液化强度),如果地震剪应力τl 大于液化强度τd ,则该处将在地震中发生液化。

设土柱为刚体,土中地震剪应力按下式计算:式中:z 为土深度;γ为土重度(水下时为浮重度);a max 为地面峰值加速度。

根据地震反应分析求得各类土r d 的变化范围如图2所示。

式中的系数0.65是将随机振动转换为等效均匀循环振动。

而土的液化强度τd 则根据动三轴或动直剪实验求出的土液化强度曲线求得。

2.《日本道路桥梁抗震设计规范》的方法日本道路桥梁抗震设计规范采用岩崎-龙冈方法,此法基本概念来自于Seed 的简化判别法,即以地震剪应力与液化强度相比较。

但岩崎敏男在Seed 简化判别法的基础上,提出了液化安全系数的概念[3]。

土的液化强度按下式确定:式中:R l 为液化强度比,即液化强度τd 与竖向有效应力σV ′(kg/cm 2)之比;N 为标准贯入试验锤击数。

由于粗粒土与细粒土的性质有异,如果对不同平均粒径的土进行区分,则上式可以更精确一些。

式中:D 50为该颗粒层平均粒径。

此外,岩崎-龙冈法根据对不同土层剖面进行地震反应分析的结果,建议按r d =1-0.015z 求r d 。

定义1v τσ'=L max (L max 为地震剪应力比)得:式中:σV =γz 为深度z 处的竖向总应力;σV ′=γ′z 为有效应力;γ′为土的天然重度,水位以上γ=γ′,水位以下的γ′=γ-1。

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

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。

砂土地震液化判别的原理和思路

砂土地震液化判别的原理和思路

进行砂土地震液化判别的原理和思路1.砂土液化机理饱和砂土在水平振动作用下,土体间位置将发生调整而趋于密实,土体变密实势必排除孔隙水。

而在急剧的周期性动荷载作用下,如果土体的透水性不良而排水不畅的话,则前一周期的排水还未完成,后一周期又要排水,应排走的水来不及排出,而水又是不可压缩的,于是就产生了剩余孔隙水压力(或称超孔隙水压力)。

此时砂土的抗剪强度τ为:式中:σ为法向应力;Pw0为静孔隙水压力;Δpw为超孔隙水压力;υ为砂土的内摩擦角。

显然,此时砂土的抗剪强度大为减小。

随振动时间延续,Δpw不断累积叠加而增大,最终可抵消σ而使土体的抗剪强度完全丧失,液化产生。

其现象就是发生喷水冒砂、地表塌陷。

2.砂土地震液化的影响因素根据国内震害现场调查和室内实验研究,影响饱和砂土液化的因素可以概括为以下4 点:(1)地震的强度以及动荷载作用。

动荷载是引起饱和土体空隙水压力形成的外因。

显然,动应力的幅值愈大,循环次数愈多,积累的孔隙水压力也愈高,越有可能使饱和砂土液化。

根据我国地震文献记录,砂土液化只发生在地震烈度为6 度及 6 度以上地区。

有资料显示5 级地震的液化区最大范围只能在震中附近,其距离不超过1km。

(2)土的类型和状态。

中、细、粉砂较易液化,粉土和砂粒含量较高的砂砾也可能液化。

砂土的抗液化性能与平均粒径的关系密切。

易液化砂土的平均粒径在0.02~1.00mm 之间,在0.07mm 附近时最易液化。

砂土中黏粒( d< 0.005mm)含量超过16%时很难液化。

粒径较粗的土,如砾砂等因渗透性高,孔隙水压力消散快,难以积累到较高的孔隙水压力,在实际中很少有液化。

黏粒土由于有黏聚力,振动时体积变化很小,不容易积累较高的孔隙水压力,所以是非液化土。

土的状态,即密度或相对密度D,是影响砂土液化的主要因素之一,所以也是衡量砂土能否液化的重要指标。

砂越松散越容易液化。

由于很难取得原状砂样,砂土的D 不易测定,工程中更多地用标准贯入度试验来测定砂土的密实度。

判别液化的标贯点间距

判别液化的标贯点间距

判别液化的标贯点间距【知识文章】题目:判别液化的标贯点间距导读:液化是地震灾害中的一种严重情况,对建筑物和人员安全造成巨大威胁。

判别液化的标贯点间距在地震监测和灾害预防中具有重要意义。

本文将介绍液化现象及其危害,探讨标贯点间距的影响因素,并提供一种判别液化的方法。

第一部分:液化现象及其危害(500字)地球上的地层由颗粒状和结构状的物质组成,这些颗粒之间存在一定的空隙。

当发生剧烈震动时,地层中的颗粒会发生振动,颗粒之间的空隙变得更大,地层的稠密程度减小,这种现象被称为液化。

液化发生后,地层的持重能力和抗震能力大幅降低。

如果建筑物位于液化地区,地震发生时会发生地面下陷和地基沉降,导致建筑物倾斜、破坏甚至倒塌,对人员造成巨大伤害和损失。

液化的危害主要表现为两个方面:一是地面沉降,造成建筑物结构受损;二是地基液化,导致建筑物整体倾斜,增加崩塌的风险。

这是因为液化后地层的持重能力下降,无法承受建筑物的重量,使其变得易于倾斜和崩塌。

第二部分:标贯点间距影响因素(800字)标贯点间距是判别液化的重要参数,是指标贯钻孔中标贯点(例如钢筋标贯)的间距。

标贯点间距的合理性与液化的程度有着密切的关系。

通常情况下,当标贯点间距较小时,地层中的颗粒通过标贯点间距进行相互作用,使得液化发生的范围较小;而当标贯点间距较大时,地层中的液化面积较大。

标贯点间距的大小主要受以下几个因素影响:1. 地层类型和含水量:不同类型的地层和不同的含水量对标贯点间距的影响是不同的。

通常,含水量高的地层在受地震作用时更容易液化,因此对应的标贯点间距较小。

2. 地震动力学特性:地震动力学特性主要指地震波的频率、振幅和持续时间等。

地层的液化模式和程度与地震波的特性有关,不同特性的地震波在地层中引起液化的方式和程度也不同。

3. 地下水位:地下水位的高低对标贯点间距有一定的影响。

地下水位越高,地层中含水量越大,标贯点间距相对较小;反之,地下水位越低,地层中含水量越小,标贯点间距相对较大。

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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)
d
u
dw>do+db-3…………(4.3.3-2)
+dw>1.5do+2db-4.5…………(4,3.3-3)
d
u
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;
u
db——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。

当饱和土标准贯人锤击数(未经杆长修正)小于或等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20m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:
Ncr=Noβ[ln(0.6ds+1.5)-0.ldw]c
3…………(4.3.4)
ρ
/
式中:Ncr——液化判别标准贯入锤击数临界值;
No——液化判别标准贯入锤击数基准值,可按表4.3.4采用;
ds——饱和土标准贯入点深度(m);
dw——地下水位(m);
ρc——黏粒含量百分率,当小于3或为砂土时,应采用3;
β——调整系数,设计地震第一组取0.80,第二组取0.95,第三组取1.05。

4.3.5 对存在液化砂土层、粉土层的地基,应探明各液化土层的深度和厚度,按下式计算每个钻孔的液化指数,并按表4.3.5综合划分地基的液化等级:
I lE = ∑=n
1i [1-Ni/Ncri]diWi…………(4.3.5)
式中:I lE ——液化指数;
n——在判别深度范围内每一个钻孔标准贯人试验点的总数;
Ni 、Ncri——分别为i 点标准贯人锤击数的实测值和临界值,当实测值大于临界值时应取临界值;当只需要判别15m 范围以内的液化时,15m 以下的实测值可按临界值采用;
di——i 点所代表的土层厚度(m),可采用与该标准贯入试验点相邻的上、下两标准贯人试验点深度差的一半,但上界不高于地下水位深度,下界不深于液化深度;
Wi——i 土层单位土层厚度的层位影响权函数值(单位为m -1)。

当该层中点深度不大于5m 时应采用10,等于20m 时应采用零值,5
~20m 时应按线性内插法取值。

4.3.6 当液化砂土层、粉土层较平坦且均匀时,宜按表4.3.6选用地基抗液化措施;尚可计人上部结构重力荷载对液化危害的影响,根据液化震陷量的估计适当调整抗液化措施。

不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层。

注:甲类建筑的地基抗液化措施应进行专门研究,但不宜低于乙类的相应要求。

4.3.7 全部消除地基液化沉陷的措施,应符合下列要求:
1 采用桩基时,桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部分),应按计算确定,且对碎石土,砾、粗、中砂,坚硬黏性土和密实粉土尚不应小于0.8m ,对其他非岩石土尚不宜小于
1.5m 。

2 采用深基础时,基础底面应埋人液化深度以下的稳定土层中,其深度不应小于0.5m。

3 采用加密法(如振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等)加固时,应处理至液化深度下界;振冲或挤密碎石桩加固后,桩间土的标准贯入锤击数不宜小于本规范第4.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。

4 用非液化土替换全部液化土层,或增加上覆非液化土层的厚度。

5 采用加密法或换土法处理时,在基础边缘以外的处理宽度,应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5。

4.3.8 部分消除地基液化沉陷的措施,应符合下列要求:
1 处理深度应使处理后的地基液化指数减少,其值不宜大于5;大面积筏基、箱基的中心区域,处理后的液化指数可比上述规定降低1;对独立基础和条形基础,尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值。

注:中心区域指位于基础外边界以内沿长宽方向距外边界大于相应方向l/4长度的区域。

2 采用振冲或挤密碎石桩加固后,桩间土的标准贯人锤击数不宜小于按本规范第4.3.4条规定的液化判别标准贯人锤击数临界值。

3 基础边缘以外的处理宽度,应符合本规范第4.3.7条5款的要求。

4 采取减小液化震陷的其他方法,如增厚上覆非液化土层的厚度和改善周边的排水条件等。

4.3.9 减轻液化影响的基础和上部结构处理,可综合采用下列各项措施:
L 选择合适的基础埋置深度。

2 调整基础底面积,减少基础偏心。

3 加强基础的整体性和刚度,如采用箱基、筏基或钢筋混凝土交叉条形基础,加设基础圈梁等。

4 减轻荷载,增强上部结构的整体刚度和均匀对称性,合理设置沉降缝,避免采用对不均匀沅降敏感的结构形式等。

5 管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。

4.3.10 在故河道以及临近河岸、海岸和边坡等有液化侧向扩展或流滑可能的地段内不宜修建永久性建筑,否则应进行抗滑动验算、采取防土体滑动措施或结构抗裂措施。

4.3.11 地基中软弱黏性土层的震陷判别,可采用下列方法。

饱和粉质黏土震陷的危害性和抗震陷措施应根据沉降和横向变形大小等因素综合研究确定,8度(0.30g)和9度时,当塑性指数小于15且符合下式规定的饱和粉质黏土可判为震陷性软土。

W
s ≥0.9W
l
…………(4.3.11-1)
I
L
≥0.75…………(4,3.11-2)
式中:W
s
——天然含水量;
W
l
——液限含水量,采用液、塑限联合测定法测定;
I
L
——液性指数。

4.3.12 地基主要受力层范围内存在软弱黏性土层和高含水量的可塑性黄土时,应结合具体情况综合考虑,采用桩基、地基加固处理或本规范第4.3.9条的各项措施,也可根据软土震陷量的估计,采取相应措施。

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