标准贯入试验判别液化在工程中的应用

标准贯入试验判别液化在工程中的应用摘要：本文结合具体实例，阐述了运用标准贯入试验的方法怎样去对经过处理后的液化场地进行液化检测，由此来验证处理方法的可行性。

关键词：标准贯入试验，判别液化

1引言

饱和的松砂和粉土受到地震的振动作用，土颗粒间有压密的趋势，孔隙水压力增高以及孔隙水向外运动，这样，一方面可能引起地面上发生喷砂冒水现象，另一方面更多的水分来不及排除，使土颗粒处于悬浮状态，形成有如“液体”一样的现象，称为液化。液化地段是对建筑抗震不利地段，因此要在其上进行建筑物的建设，首先要对场地液化进行处理。处理液化的方法有强夯法、振冲碎石桩法、砂石桩法等。那么怎样才能知道液化处理的效果呢，就要通过标准贯入试验与土工试验结合的方法来对其进行判别。下面通过实例来介绍一下怎样通过标准贯入试验判别液化。

2工程概况

受某公司的委托，对拟建的新乡渠东热电厂一期工程冷却塔试验区振冲碎石桩地基进行地基土液化检测工作，工程场地位于新乡县洪门镇赵村村南，紧邻新乡市二环道，距离新乡市中心约8km，工程属于新建项目，一期工程装机容量2×330MW，拟建厂区与施工场地的围墙已建成，工程场地已经进行了场地平整。

该场地由河南省电力勘测设计院进行岩土工程勘察，地震液化等级综合判定为严重液化。为了消除地基液化的影响、提高地基土的承载力和改善地基的变形条件，地基处理方案拟采用振冲碎石桩。在试验期间共设了两个试验段采用了两种设计两个方案，方案一处理面积104.775m2，桩数33根，桩径1100mm，有效桩长11.66m，桩间距2200mm，方案二处理面积124.68m2，桩数33根，桩径1100mm，有效桩长11.66m，桩间距2400mm。

3检测目的与任务

本次检测的目的是确定振冲碎石桩施工后地基土的液化指数及液化等级。因此，主要检测任务如下：

①查明场地液化土层的埋深、厚度及分布范围。

②判别振冲碎石桩处理后液化土的液化指数和液化等级，并与振冲碎石桩处理前液化土的液化指数和液化等级进行比较。

4 检测工作情况

4.1检测钻孔的布置

根据本工程的具体情况及相关的规范，本次检验共布设检验钻孔6个。孔的深度均为20.0m。

4.2 检测方法

本次检测严格按照规范要求进行，液化检测采用标准贯入试验和采取扰动样进行室内颗分试验相结合的方法进行液化判别。标准贯入试验采用N63.5重锤进行测试，试验前保证孔底无虚土和沉渣,重锤落距76cm。室内颗分试验粘粒含量采用六偏磷酸钠作分散剂测定。

4.3 检测工作完成情况

本次检测是在在振冲碎石桩施工结束后21天后进行的，使用GKZJ—100型工程勘察钻机1部，用于钻孔、土样的提取及标准贯入试验。本次检测共完成检测钻孔6个，标准贯入试验110个,取土土样进行颗粒分析试验样50个，总进尺120m。

5工程地质条件

该场地20.00m深度内的地基土属第四系，根据钻探、标贯结合《新乡渠东热电厂一期2×330MW工程施工图设计（岩土工程部分）岩土工程勘测报告》(河

南省电力勘测设计院)，按地层成因类型、岩性特征，将地基土划分为7个工程地质单元层和1个亚层。各单元层工程地质特征由上而下分述如下：

①层粉土：褐黄色，中密，湿，含少量粘粒及氧化锰，局部夹薄层粉质粘土。场区普遍分布，厚度：1.90-2.10m，平均2.00m；层底标高：74.03-74.19m，平均74.08m；层底埋深：1.90-2.10m，平均2.00m。

②层粉质粘土：棕褐色，有锈黄条纹，湿，可塑，含铁锰结核，层间夹薄层粉土。场区普遍分布，厚度：0.50-0.80m，平均0.67m；层底标高：72.00-72.19m，平均72.08m；层底埋深：2.60-2.70m,平均2.67m。

③层粉土：褐黄色-灰黄色，中密，湿，有锈黄色及灰色条纹，含粘粒成份，下部含砂质成份，层间夹薄层粉质粘土。场区普遍分布，厚度：1.90-3.20m，平均2.72m；层底标高：71.33-71.50m，平均71.41m；层底埋深：4.60-5.90m，平均5.38m。

④层粉砂：浅灰色，中密，饱和，上部粉土含量较高，下部含有细砂，局部含泥质成份较高，层间夹薄层粉土。场区普遍分布，厚度：3.00-5.10m，平均3.90m；层底标高：68.14-69.59m，平均68.70m；层底埋深：8.60-9.70m，平均

9.28m。

⑤层细砂：褐色-灰黄色，中密，饱和，上部含粉砂成份较高，下部砂质较纯，含有中砂成份，以石英、长石、云母为主,暗色矿物次之，磨圆度，分选性好。场区普遍分布，厚度：5.40-6.85m，平均6.09m；层底标高：64.33-65.43m，平均64.80m；层底埋深：14.80-15.80m，平均15.38m。

⑥层中砂：灰黄色，密实，饱和，上部含细砂成份较高，下部砂质较纯，成份以石英、长石、云母为主及暗色矿物次之，层间夹薄层粉质粘土。场区普遍分布，厚度：1.90-4.20m，平均3.39m；层底标高：58.23-59.24m，平均58.70m；层底埋深：16.70-16.70m，平均16.70m。

⑥-1层粉砂：灰黄色，密实，饱和，含有细砂成份，局部含粉土成份较高，

成份以石英、长石、云母为主及暗色矿物次之，层间夹薄层粉质粘土及粉土。场区普遍分布，厚度：1.90-1.90m，平均1.90m；层底标高：57.34-57.34m，平均57.34m；层底埋深：18.6m，平均18.6m。

⑦层细砂：灰黄色，密实，饱和，上部粉砂成份含量较高，下部砂质较纯，成份以石英、长石、云母为主及暗色矿物次之，磨圆度，分选性好，层间夹薄层粉质粘土。该层未穿透。

6 地基土液化判别

河南省电力勘测设计院提供的《新乡渠东热电厂一期2×330MW工程施工图设计（岩土工程部分）岩土工程勘测报告》(河南省电力勘测设计院)中,提供的地下稳定水位埋深1.20～2.20m。其液化判别以单孔单点标准贯入试验，对场地内15.0m和20.0m深度内饱和砂土及粉土进行液化判定，经判定，第①1、②、④1、④单元层和第⑤单元层局部有液化土层，液化等级为严重。冷却塔部位有209、218、229三个标贯判别孔，各孔的钻孔液化指数见表1。

场地地基土液化指数计算成果表（处理前）

表1

判别深度20m 建（构）筑物钻孔编号

液化指数I lE液化等级

209 34.41 严重

冷却塔

218 35.37 严重

229 20.77 严重标准贯入试验法判别表明：判别深度为20m，钻孔的液化指数为20.77-35.37，液化指数平均值为30.18，判定冷却塔地基的液化等级为严重液化。

在振冲碎石桩施工后，我院对处理后的地基土第③、④、⑤、⑥单元层和第⑦单元层，根据取得的标准贯入试验及土颗粒分析试验等数据进行了检测性的液化判别。本次检测地下稳定水位埋深 3.20～3.30m（检测期间天气较为干