关于地震液化指数计算的初步总结
2010版土层液化判别(标贯法)液化计算
孔号 ZK6 ZK9 ZK13 ZK1 ZK5 ZK6 ZK8 ZK9
标贯深度(m) 8.45 9.15 6.95
粘粒含量 标贯临界值 Ncr(击) (%) 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 19.51 20.31 17.50 0.30 0.17 0.30 0.05 0.30 0.30 0.30 0.30 0.42 0.42 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 1.94 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6 12.6
#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
(0.15) (0.15) (0.15) (0.15) (0.15) (0.15) (0.15) (0.15) (0.15) (0.15) (0.15) (0.15) (0.15) (0.15)
液化计算公式专业版2010
(击) (m) (m)
浅基础判别深度≤20m
土层 标贯点 标贯点 标 贯 点 标准
粘粒 层顶 层底 代表土层 贯入
含量 深度 深度 厚 度 基准值
ρ c Da
Db
hi
N0
标贯 临界值
标贯 标贯 影响
比 率 权函数
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ncri 1-Ni/Ncri wi
(%) (m) (m)
6.6 9.8 12.2 14.1 15.7 17.0 18.2 19.3 20.2
0.76 0.72 0.66 0.57 0.58 0.59 0.60 0.62 0.74
10.00 10.00 10.00
9.87 8.94 8.00 7.07 6.14 5.20
2.87 3.97 4.79 5.96 5.32 4.62 3.92 3.24 2.01 36.69
(m)
(击)
m-1
单点 液化 指数 IlEi
单孔 液化 等级
0 0.95 1 0.95 2 0.95 3 0.95 4 0.95 5 0.95 6 0.95 7 0.95 8 0.95 单孔评价
5 1.00 0.50 3.0 0.50 1.70 1.20 10 7 2.40 0.50 3.0 1.70 3.10 1.40 10 8 3.80 0.50 3.0 3.10 4.50 1.40 10 8 5.20 0.50 3.0 4.50 5.90 1.40 10 9 6.60 0.50 3.0 5.90 7.30 1.40 10 10 8.00 0.50 3.0 7.30 8.70 1.40 10 11 9.40 0.50 3.0 8.70 10.10 1.40 10 12 10.80 0.50 3.0 10.10 11.50 1.40 10 15 12.20 0.50 3.0 11.50 13.00 1.50 10
桥液化计算结果
金川大桥液化计算桥址地震液化评价根据工程地质条件及水文地质条件,在地面以下20米范围内有第四系全新统饱和粉土及砂土层,该区域内地震烈度为8度,设计基本地震动加速度(50年超越概率10%所对应的峰值加速度)值为0.20g 。
根据《公路工程抗震设计规范》JTG/T B02-01-2008,利用公式计算:N 1=N 63.5Ncr=No[0.9+0.1(ds-dw)]√3/Pc (ds ≤15m )Ncr=No(2.4-0.1dw)√3/Pc (15m <ds ≤20m )Ce= N 1 /NcrI le =∑(1- )di Wi 土层液化影响折减系数αdw :水位深度,ds :标贯深度,N 63.5:标贯击数,Pc :粘粒含量。
QSZK01:dw=4.50mds=5.6,N 63.5=16,Pc=3,N 1=16>Ncr=12.12,判定不液化。
ds=6.8,N 63.5=16,Pc=3,N 1=16>Ncr=13.56,判定不液化。
ds=8.3,N 63.5=17,Pc=3,N 1=17>Ncr=15.36,判定不液化。
ds=9.7,N 63.5=20,Pc=3,N 1=20>Ncr=17.04,判定不液化。
ds=11.3,N 63.5=25,Pc=3,N 1=25>Ncr=18.96,判定不液化。
ds=12.8,N 63.5=23,Pc=3,N 1=23>Ncr=20.76,判定不液化。
ds=14.5,N 63.5=27,Pc=3,N 1=27>Ncr=22.8,判定不液化。
QSZK02:dw=4.40mds=5.2,N 63.5=21,Pc=3,N 1=21>Ncr=11.4,判定不液化。
n i=1NiNcrids=6.2,N63.5=21,Pc=3,N1=21>Ncr=12.6,判定不液化。
ds=7.2,N63.5=22,Pc=3,N1=22>Ncr=13.8,判定不液化。
地基液化指数计算公式详解
说明:Zi为上一层土的底标高+本层厚度的一半 (di/2),如果上一层是地下水标高或是不液 化土层底标高,直接用其标高加上本层土厚度 的一半(di/2)。 注意抗规4.3.3,根据黏土层 的黏粒百分率判断黏性粉土是否为液化土层。 如果上一层也做了标贯,但经判断为不液化土 层,上一层不液化土层的底标高为上一层的标
贯深度加本层与上一层标贯深度的一半。
Z4= (Z3+d3/2)+d4/2 7
Z5= (Z4+d4/2)+d5/2 8.75
说明:di为上下标贯深度与本层标贯深度差的 一半的和,如果上层为地下水标高或下层为不 液化土层标高,直接用本层标贯深度与地下水 标高(上层)或不液化土层标高(下层)做差。 如果上一层也做了标贯,但经判断为不液化土 层,本层的di仍为上下标贯深度与本层标贯深 度差的一半的和。注意:如果标贯深度ds正好 为土层液化判断的深度,则下层到此为止。
di
公式
d1= (2-1.5)+(3.1-2)
d2= (5-4.6)+(6-5)/2
d3= (6-5)/2+(7-6)/2
d4= (7-6)/2+(8-7)/2
d5= (10-8)+(8-7)/2
值Z 1.6 0.9
1 1 2.5
公式
值
Z1= 1.5+d1/2
2.3
Z2= 4.6+d2/2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5.05
Z3= (Z2+d2/2)+d3/2 6
砂土地震液化总结
砂土地震液化总结砂土液化是指饱和砂土在地震,动荷载或其他外动力作用下,砂土受到强烈振动后,致使土体丧失强度,土粒处于悬浮状态,造成地基失效的作用或现象。
砂土液化可能引起的工程地质问题有涌砂、地基失效、滑塌、地面沉降及地面塌陷等。
一、砂土地震液化机制1.砂土液化的机理饱和砂土在地震力作用下有颗粒移动和变密的趋势,对应力的承受由砂土土体骨架转向水,由于砂土渗透性不良,孔隙水压力逐渐累积,有效应力下降,当孔隙水压力累计至总应力时,有效应力为零,土颗粒在水中处于悬浮状态。
2.砂土液化的影响因素影响砂土地震液化的因素包括内因饱和砂土和外因地震作用两方面。
其中饱和砂土包括土体类型和性质以及饱和砂层的埋藏条件。
地震作用指地震强度和地震持续时间。
(1)土体类型和性质以以砂土的相对密度Dr以及砂土粒径和级配表征砂土液化条件。
(如表1所示)表1 影响砂土地震液化的因素之土体条件因素指标对液化的影响颗粒特性粒径平均粒径d50细颗粒较容易液化,平均粒径在0.1mm左右的粉细砂抗液化性最差级配不均匀系数C u C u越小,抗液化性越差,黏性土含量愈高,愈不容易液化形状圆粒形砂比棱角形砂容易液化密度相对密实度D r密度愈高,液化可能性愈小渗透性渗透系数K 渗透性低的砂土易液化结构性颗粒排列胶结程度均匀性原状土比结构破坏土不易液化,老砂层比新砂层不易液化压密状态超固结比OCR 超压密砂土比正常压砂土不易液化(2)饱和砂层的埋藏条件包括地下水埋深,砂土层上的非液化黏土层厚度。
表2 影响砂土地震液化的因素之埋藏条件因素指标对液化的影响上覆土层上覆土层有效压力上覆土层愈厚,土的上覆土层有效压力愈大,愈不容易液化静止土压力系数k0排水条件孔隙水向外排出的渗透路径长度液化砂层的厚度排水条件良好有利于孔隙水压力的消散,能减小液化的可能性边界土层的渗透性地震历史遭受过历史地震的砂土比未遭受地震的砂土不易液化,但曾发生过液化又重新被压密的砂土却易重新液化(3)地震强度指实测地震时最大地面加速度,计算在地下某一深度由处于地震而产生的实际剪切力,再用以判定该深度处的砂层能否液化。
建筑抗震液化判别
采用公式:N 0:液化判别标准贯入锤击数基准值,本场地采用7;N cr :液化判别标准贯入锤击数临界值;d s :饱和土标准贯入点深度(m);d w :地下水位深度(m);ρc :黏粒含量百分率,当小于3或为砂土时,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,本场地取0.80;I l E :液化指数 I lEi :I 点所代表土层的液化指数;d i :I点所代表的土层厚度(m)N i :i 点标准贯入锤击数的实测值;N :标准贯入实测击数;当N <N cr ,应判为液化土。
W i :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;液化判别一览表采用公式:N 0:液化判别标准贯入锤击数基准值,本场地采用7;N cr :液化判别标准贯入锤击数临界值;d s :饱和土标准贯入点深度(m);d w :地下水位深度(m);ρc :黏粒含量百分率,当小于3或为砂土时,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,本场地取0.80;I l E :液化指数 I lEi :I 点所代表土层的液化指数;d i :I点所代表的土层厚度(m)N i :i 点标准贯入锤击数的实测值;N :标准贯入实测击数;当N <N cr ,应判为液化土。
W i :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;液化判别一览表。
地震液化指数计算参数的确定方法
地震液化指数计算参数的确定方法翟新典【摘要】通过地震液化指数计算公式的分析,对计算公式中所涉及的基本参数,如土层厚度、中点深度、层位影响权函数等基本概念进行了详细分析和研究,总结归纳出了参数确定的简便计算公式.确定参数的各种公式是基于现行规范的相关规定,概念定义准确合理,计算方法简便,对加深规范理解和工程实际计算具有实用价值和参考意义.程序设计时可减少一定工作量,可以将相应计算公式编入EXCEL功能函数或自行编制的程序软件,使计算更加快捷方便,判别结果更加准确合理,为工程设计提供可靠的地质依据.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2010(008)003【总页数】3页(P146-148)【关键词】液化指数;土层厚度;中点深度;权函数【作者】翟新典【作者单位】河北省水利水电第二勘测设计研究院,石家庄,050021【正文语种】中文【中图分类】TU441;TU4351 问题的提出饱和砂土的地震液化问题是一个非常复杂的地质技术难题,取决于多种因素的综合作用结果。
在计算和分析判定过程中,对所用计算公式的参数应合理取值,对参数的适用条件应进行认真分析,并且尽量采用多种方法进行相互验证和综合判断[1]。
按照建筑抗震设计规范及相关规程规范要求[2-5],首先是根据工程区地层的地质年代、土的黏粒含量、地下水位、基础埋置深度等进行初步判别,然后对可能发生液化的地层根据标贯击数、相对密度、剪切波速等指标进行复判,通常还要求计算出每个钻孔的液化指数,并划分出建筑物区的综合地基液化等级。
其中在液化指数计算公式中,参数的选取就十分重要,而且这几个参数的计算过程也较为繁琐。
如果不弄清所用参数的基本概念,对地层的边界条件不作认真分析,胡乱套用公式进行计算,将导致最终判定结论的错误。
若采用了不恰当的地基液化处理措施,其结果要么造成投资浪费,要么导致工程存有隐患。
2 液化指数计算参数的确定方法根据现行建筑抗震设计规范,地震液化指数的计算公式如下:式中:IlE—液化指数;N—在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数;Ni、Ncri—分别为 i点标准贯入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的数值;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入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)。
液化计算公式专业版2010
按3~5年最高水位
实测值 Ni (击)
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95
Байду номын сангаас
12 10.80 15 12.20
3.0 10.10 3.0 11.50
单孔评价
制表计算:
审核:
计算表
0.15 标贯基准值 N0: 10 0.95
土层液化指数IlE计算表
适用规范 地震设防烈度 I: 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) 7 地下水埋深: 液化判别标贯间距一般1.0~1.5m. 原始数据输入值 液化层 调整 标贯点 系数 顺序号 β i 标 贯 标贯点 水位 深 度 ds (m) 5 7 8 8 9 10 11 1.00 2.40 3.80 5.20 6.60 8.00 9.40 埋深 dwi (m) 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 浅基础判别深度≤20m 土层 标贯点 标贯点 标 贯 点 标准 粘粒 层顶 层底 代表土层 贯入 含量 深度 深度 厚 度 基准值 ρ c Da Db hi N0 (%) 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 (m) 0.50 1.70 3.10 4.50 5.90 7.30 8.70 (m) 1.70 3.10 4.50 5.90 7.30 8.70 10.10 11.50 13.00 (m) 1.20 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.50 10 10 10 10 10 10 10 10 10 标 标 贯 影 响 临界值 比 率 权函数 Ncri 1-Ni/Ncri wi (击) 6.6 9.8 12.2 14.1 15.7 17.0 18.2 19.3 20.2 0.76 0.72 0.66 0.57 0.58 0.59 0.60 0.62 0.74 m-1 10.00 10.00 10.00 9.87 8.94 8.00 7.07 6.14 5.20 2.87 3.97 4.79 5.96 5.32 4.62 3.92 3.24 2.01 36.69 严重 贯 标 贯 单点 液化 指数 IlEi 单孔 液化 等级 设计地震分组 N: 0.5 2 砂土底深: 设计基本地震加速度 g: 13
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。
液化土层震陷计算及分析
液化土层震陷计算及分析《摘要》:液化土层在地震下液化,土层液化导致震陷,本文通过某医院建设项目筏板基础下轻微液化震陷的计算,分析局部液化土层对建筑物不均匀震陷的影响。
文中计算出局部范围局部厚度的轻微液化震陷的影响,对相类似的建筑提供参考。
关键词:轻微液化、浅基础下不均匀震陷、震陷计算0、引言《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)表4.3.6条抗液化措施中,轻微液化等级下对应建筑抗震设防类别为丙类的措施为“基础和上部结构处理,亦可不采取措施”;对应建筑抗震设防类别为乙类的措施为“部分消除液化沉陷,或对基础和上部结构处理”。
该两条对轻微液化的抗液化措施提出对基础和上部处理的方法,可不采取消除液化沉陷的处理意见。
该条文条文解释中提出:89规范中不允许液化地基作持力层的规定有些偏严,改为不宜将未加处理的液化土层作为天然地基的持力层。
因为:理论分析与振动台试验均已证明液化的主要危险来自基础外侧,液化持力层范围内位于基础直下方的部位其实最难液化,由于最先液化区域对基础直下方未液化部分的影响,使之失去侧边土压力支持。
在外侧易液化区的影响得到控制的情况下,轻微液化的土层是可以作为基础持力层的。
同时,在该条文条文解释中:液化的危害主要来自震陷,特别是不均匀震陷。
并给出沙土和粉土的计算公式估算液化土层的平均震陷量。
本文对某医院建设项目的震陷量计算,得出不均匀震陷量的影响。
1、某医院建设项目的概况图一拟建“某医院建设项目”为新建项目,位于该医院地域内,有水泥路通达,交通条件良好。
设计±0.000标高为1322.90m。
建筑物布置为图一。
本工程由一栋单体(住院综合楼)组成。
住院综合楼地上6层,总建筑面积16389.00平方米,地下1层,地上建筑面积14024.00平方米,地下建筑面积2365.00平方米,建筑占地面积2354.00平方米,建筑高度23.95米。
结构形式为框架结构,依据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008)的相关规定,本工程住院综合楼为重点设防类(乙类)建筑,设防烈度为8度0.2g第三组,框架抗震等级为一级。
液化指数计算
液化指数计算
Na 液化指数计算总结
1. 界限控制条件
① 地下水位,②地层层位,③相邻上下贯入点的深度
2. 土层厚度和中点深度计算
第一种情况
上下界只有一个贯入点,贯入点深度为d ,
第二种情况
上下界有二个贯入点,贯入点深度为d ,
第三种情况上下界有三个贯入点,贯入点深度为d N=4
d 土层厚度上界下界-=i d 中点深度2s i d d +=上界 N=2
N=5
下界上界上界
N=2下界土层厚度2-d d d i 下界上界+-= 土层厚度2上界下界-+-=d d d i N=5上界下界中点深度2s i d d -=下界上界下界 N=8 N=6 N=4
N=4下界 N=2上界 N=2下界 N=8上界 N=4、N=8处和第二种情况相同,
上下界为相邻的N=2处深度
N=6处土层厚度2
-上界下界=i d 中点深度22s i d d d ++=
上界 N=2处 N=5处。
论土石坝的地震液化验算和坝坡抗震稳定计算
论土石坝的地震液化验算和坝坡抗震稳定计算土石坝的地震液化验算和坝坡抗震稳定计算是土工抗震设计的重要内容之一、本文将对土石坝的地震液化验算和坝坡抗震稳定计算进行详细介绍。
一、土石坝地震液化验算地震液化是指土层在地震作用下失去抗剪强度,变为类似流体的状态。
地震液化易发生于细砂、细砾土等饱和沉积层和淤积土层中。
对于土石坝的地震液化验算,需对坝基土体进行地震液化潜势分析和地震液化承载力计算。
1.地震液化潜势分析地震液化潜势分析是通过评估土体的液化潜势来确定土石坝可能发生地震液化的可能性。
常用的地震液化潜势分析方法有物理力学方法、动力学方法和挠度分析法等。
其中,物理力学方法和动力学方法较为普遍使用。
物理力学方法基于土体力学参数,通过一些试验指标来评估土体的液化潜势。
常用的方法有标贯击数法、剪切波速法和动力触变判据等。
动力学方法则基于地震力学理论,通过计算地震荷载下土体的响应特性来评估土体的液化潜势。
动力学方法的准确性较高,但需较为详细的地震动参数以及土体的动力特性。
2.地震液化承载力计算地震液化承载力是指土层在液化状态下能够承受的地震动力荷载。
常用的计算方法有共界法、附加应力法、荷载位移法等。
这些方法主要基于地震动响应分析和土体工程力学参数。
共界法主要是根据合适的液化现象特征提供一组激励,来计算单元的应力和应变状态。
通过对各个单元的计算结果进行叠加求和,得到整个土体的响应。
附加应力法则是为土体模型增加一组附加应力场,并通过监控支撑系统的反应来评估模型的液化特征。
荷载位移法则是将地震荷载和位移作为两个独立的负荷进行计算,并通过分析土体的反应特性来评估地震液化的稳定性。
土石坝坝坡抗震稳定计算是指通过分析土石坝在地震作用下的稳定性,评估坝体的抗震设计的安全性。
主要涉及的内容包括坝体的抗震稳定分析和抗震合理性分析。
1.抗震稳定分析抗震稳定分析是通过力学方法,对土石坝在地震作用下的受力和变形进行分析,评估其抗震稳定性。
尾矿坝地震液化判别简化计算
尾矿坝地震液化判别简化计算K.0.1 当坝体中饱和尾矿的液化率F L≤1.0时,应判为液化。
液化率可按下式计算:F L=R/L (K.0.1)式中:F L——尾矿的液化率;R——液化应力比;L——地震作用应力比。
K.0.2 尾矿的液化应力比宜根据尾矿沉积状态通过动力试验确定;当无试验结果时,可按下列公式计算:式中:c——试验条件修正系数,可取1.2;λd——相对密度修正系数;R15——固结比等于1、相对密度为50%、等价地震作用次数为15时的三轴试验液化应力比;N sf——震次修正系数,可按式(K.0.2-4)计算;D r——尾矿土的相对密度(%);d50——中值粒径(mm);N e——等价地震作用次数,可按表K.0.2取值。
表K.0.2 等价地震作用次数K.0.3 7度~9度时,四级和五级尾矿坝的地震作用应力比可按下式计算:式中:σv——静总竖向应力(kPa);σ′v——静有效竖向应力(kPa);a h——设计基本地震加速度(g);αm——坝坡加速度放大倍数,可取2.0;γd——动剪应力折减系数,z≤20m时,γd=1-0.025z;z>20m时,γd=0.63-0.0065z;z——距坝坡面的深度(m)。
附录L 尾矿坝时程分析的基本要求L.0.1 采用时程分析法进行尾矿坝抗震计算时,应符合下列规定:1 应按材料的非线性应力应变关系计算地震前的初始应力状态。
2 宜采用室内动力试验方法测定尾矿等材料的动力变形特性和抗液化强度。
3 宜采用等效线性或非线性时程分析法求解地震应力和加速度反应。
4 应根据地震作用效应计算沿滑动面的地震稳定性,并应验算坝体地震永久变形。
L.0.2 尾矿坝动力分析使用的地震加速度时程应符合下列规定:1 应至少选取2条或3条类似场地和地震地质环境的地震加速度记录和1条人工模拟的地震加速度时程曲线。
2 人工模拟地震加速度时程的目标谱应采用场地的设计反应谱。
3 地震加速度时程的峰值应采用设计基本加速度值。
地震液化指数计算中代表土层厚度di与中点深度hi中点的确定
地震液化指数计算中代表土层厚度di与中点深度hi中点的确定作者:王宇刘敏付林平来源:《硅谷》2011年第13期摘要:在进行液化指数计算中,由于受到地层、水位埋深等因素的影响,使得di、hi中点的计算最易出现问题,主要对di、hi中点取值进行详细分析,总结归纳出两个参数计算公式,并通过计算实例进行详细的说明。
关键词:代表土层厚度di;中点深度hi中点;液化指数中图分类号:TU441 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0710179-01现阶段在抗震设防烈度较高的地区进行岩土工程勘察或者地质灾害评估工作时均要进行地震液化评价,就液化判别方法而言,比较成熟已被列入规范的已有十几种,以《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)液化分析方法应用最为普遍。
规范对于液化指数公式中的di与hi中点两个参数计算方法说的很不详细,更没有相关的计算公式,工程技术人员在实际应用中容易出现理解错误,本文主要讨论di、hi中点两个参数的取值方法及计算中易出现的问题,提出了自己的见解,向读者、同行进行请教和商榷。
1 规范中液化指数的计算现行规范液化指数的计算公式为:式中IlE-液化指数;n-在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数;Ni、Ncri-分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值;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、下两标准贯入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),Wi的大小与hi中点有关,在10~0之间取值。
按照规范中的要求,对于某一层工程地质层来说,di的计算相对简单些,可是在工程实践中由于工程地质层较多,再加上地下水位埋深、液化判别深度的影响,使得di的计算变得复杂而又繁琐。
由于di的数值将直接影响hi中点确定,而hi中点又是计算Wi重要的中间参数,一旦di计算结果不正确将会影响液化等级判定的准确性,若采用不准确地基液化处理措施会造成经济损失与工程抗震性能的减弱。
汶川8_0级地震液化特征初步研究
第28卷第6期岩石力学与工程学报V ol.28 No.6 2009年6月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June,2009汶川8.0级地震液化特征初步研究袁晓铭1,曹振中1,孙锐1,陈龙伟1,孟上九2,董林1,王维铭1,孟凡超1,陈红娟1,张建毅3,蔡晓光3(1. 中国地震局工程力学研究所,黑龙江哈尔滨 150080;2. 黑龙江工程学院,黑龙江哈尔滨 150050;3. 防灾科技学院,北京 101601)摘要:针对目前对汶川8.0级地震液化认识尚少的现状,通过较详尽的现场调查以及相关水文、地质资料分析和现场勘察,讨论本次地震的液化分布及特征问题。
研究结果表明,本次地震液化范围广,涉及长约500 km、宽约200 km的区域,但分布很不均匀。
液化集中在长约160 km、宽约60 km的长方形区域并呈6个条带分布,在VIII 度区内最为集中,与各地区的区域水文地质和工程地质条件呈良好的对应关系。
通过调查和分析,发现本次地震液化具有与以往不同的3个突出特征:(1) VI度区内出现显著液化及其震害现象,实地发现10处液化点,分布在5个不同地区,其中有2处液化直接导致了房屋的破坏;(2) 深层土液化,4个不同地区的村庄均出现了液化喷水高度达10 m以上,专门的勘察确认了此次地震20 m处液化的真实性;(3) 砂砾层液化,专门的勘察验证这一现象,并且通过液化喷砂量和喷水时间以及工程地质资料的综合分析,推断此次地震中砂砾层液化应占很大比重。
关键词:地震工程;汶川8.0级地震;液化;分布;特征中图分类号:P 315.9 文献标识码:A 文章编号:1000–6915(2009)06–1288–09 PRELIMINARY RESEARCH ON LIQUEFACTION CHARACTERISTICS OFWENCHUAN 8.0 EARTHQUAKEYUAN Xiaoming1,CAO Zhenzhong1,SUN Rui1,CHEN Longwei1,MENG Shangjiu2,DONG Lin1,WANG Weiming1,MENG Fanchao1,CHEN Hongjuan1,ZHANG Jianyi3,CAI Xiaoguang3(1.Institute of Engineering Mechanics,China Earthquake Administration,Harbin,Heilongjiang150080,China;2.Heilongjiang Institute of Technology,Harbin,Heilongjiang150050,China;3.Institute of Disaster Prevention Science and Technology,Beijing101601,China)Abstract:Considering the limited knowledge on the liquefaction behaviors in the Wenchuan 8.0 earthquake,the liquefaction characteristics are discussed through detailed site investigation and analyses of corresponding hydrological,geologic and in-situ tests for the specific sites. The analytical results indicate that the distribution of the liquefaction phenomena in the event is vast with the region covered by length of 500 km and width of 200 km,but the liquefaction distribution is rather nonuniform. The liquefaction is mainly located in the area of a rectangle with 160 km in length and 60 km in width;and it is distributed principally in the 6 belts,which are consistent with the local hydrological and geotechnical conditions. Moreover,three salient characteristics of the liquefaction behaviors that are different from the previous earthquakes are discovered by the investigation. It is shown that:(1) Liquefaction phenomena are observed within the regions of seismic zone with intensity VI,which has not been documented previously in Mainland of China. 10 such liquefaction sites in 5 different areas are confirmed and in 2 liquefaction sites among which the buildings are damaged directly due to the liquefaction. (2) The liquefaction phenomena in deep soils,i.e. more than 20 m in depth,occur in the shock,and the macrophenomena of more than 10 m water ejection in 4 different villages are observed;and the in-situ tests for the specific sites verify the收稿日期:2009–02–18;修回日期:2009–03–10基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAC13B02–0203);中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项(2008B001);公益性地震行业科研专项(200708001)作者简介:袁晓铭(1963–),男,博士,1984年毕业于吉林大学数学系力学专业,现任研究员,主要从事岩土地震工程方面的研究工作。
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关于地震液化指数计算的初步总结浪子、老六、开水地震液化指数计算问题,是地震中核心的核心,起承上启下的关键作用:对液化复判下结论,为下一步采取抗震措施提供关键依据。
因此,新的命题组组长武总工执政以来,对这个考点也情有独钟,几乎每年出一题,于是,个人估计今年必定还考一题计算案例!关于此类计算题,建筑抗震和新公路抗震中均有涉及,算法大致相当,略有不同;而水工抗震中无此计算!先说大头,建筑抗震:第一步应该是结合规范,结合规范4.3.4条看是否有满足4.2.1的情况,如果有,则只判别地面以下15米的情况;如果没有,则是20米。
第二步,应该对各标贯点进行初判,结合规范4.3.3条,从地质年代、粉土话(还可从粘量含量)、那三个判别公式、及是否为粘土、是否在水位以上等条件判别出不液化的点,从而减少Ncr的计算点数!第三步,对可能液化点,按照规范式4.3.4中迅速计算Ncr,注意此式计算各点时,当标贯点不同时,只有ds不一样,其他全部一样,因此可直接查后面的表!判别深度为15米时只计算地面以下15米即可,判别深度为20米计算地面以下20米。
算出后将各点与N比较,如果N大于等于此点Ncr后,就是不液化了,此点计算任务终止!如果此点N小于此点Ncr,继续,则首先确定此点所代表的分层厚度di,分层厚度时注意,上界最高不高于地下水位,上下界不超过非液化土层,其余点则是两个标贯点之间的中点(但也有特殊情况,如遇两点之间有土层分界线时,此时土层界线具有优先权);然后是权函数Wi计算,不管是判别15米还是判别20米,Wi插值公式都一样,都是2/3(20-d中)(后有插值表);d中确定也有讲究,分为从上推算法,和从下推算法。
从上推算法,即从最上层不液化土层分界处或水位处往下推算,依次加di/2即可;从下推算法为依次从下面的不液化处或土层分界处往上依次递减di/2即可。
d中确定之后,马上即可算出Wi第四步,按规范式4.3.5统计计算液化指数第五步,按规范表4.3.5定液化等级(特别注意:建筑抗震2010 P303页条文说明一段2001规范中,层位影响权函数值Wi的确定考虑判别深度为15米和20米两种情况。
本次修订明确了采用20米的判别深度,因此,只保留原条文中的判别为20米的情况的Wi确定方案和液化等级与液化指数对应关系。
(判别深度为15米的废弃的Wi确定方案和液化等级与液化指数对应关系在新公路抗震规范中仍然适用!!!)。
对规范第4.2.1条规定可不进行天然地基基础的抗震承载力验算的各类建筑,计算液化指数时15米地面下的土层均视为不液化(该层的权函数Wi 计算仍然存在))新公路抗震规范基本相当,略有不同,基本可以沿用以上此方法,不同的是公路主打的是判别是地面以下15米,15米是主要算法,20米是特殊算法,Ncr在0-15米与15-20米用不同的计算公式,分别是式4.3.3-1和4.3.3-2;判别深度是15米时,权函数Wi计算是(15-d ,判别深度是20米时,权函数Wi计算是2/3(20-d中)。
再有就是中)15米时和20米时液化等级的判别表也与建筑抗震不一样!个人预测,地震这块要考就考特殊,建筑考了就考15米的,公路考了就考20米的,去年的液化等级计算题,本来就只有两个点,初步就排除一个点,最终就只算一个点的,本人没有选做此题,哎,真是后悔不已啊!分析当时是被那题的阵势所吓倒!这种计算题把研究一下,计算程序机械,只是计算量稍微大点,不容易设坑,个人分析,即使考到,最终计算也不会多于3个点,因此个人认为如果花个7分钟做其他容易设坑的计算题,还不如花个10分钟把这个稳拿的题搞定2分,今年考了必选此题做!以上是个人写点的不成熟的看法,大家如发现有错误欢迎指出!谢谢指教!!以下是老六提供:液化补充:(1)抗震里面的黏粒含量,沙土的时候一定记得是3,容易疏忽;(2)d0的取值是根据地震加速度取值(抗震规范),如果是水电抗震是根据震源距离来判断(近震远震)参数一定的搞对。
(3)判别深度为15米的情况,如果考题出的是一个表格,直接告诉你N i 和Ncr,这时候计算液化指数的时候,当N大于Ncr的时候取Ncr,这个是在15m范围内,如果超过15m以下(不管N多少)直接用Ncr。
(4)桩基液化处理考的可能性很大,问你处理后液化指数减小了多少,达到什么等级。
(5)土层液化影响折减系数,这个里面关于ds深度取值,一定记住是从地面,而不是从基底,否则折减系数就会出错。
这个可以和建筑桩基规范一起考,算综合题型也是未来的趋势,并且ds深度只到20m便可。
(6)液化部分还包括了一个小知识点,就是震陷判别,这个可以出一个小的专业知识题。
(7)根据液化等级觉得处理措施,是全、部分、不处理等等,采用什么处理方法,也可以联合出知识题。
(8)水电抗震规范,里面特殊,实测时候和工程应用是的几个参数一定的搞定,ds,dw等前后的不同取值。
(9)地震承载力与地基规范联合出题。
以下由开水提供砂土液化判别标准贯入锤击数临界值Ncr加速度0.1g 地震第一组加速度0.2g 地震第一组水位2米3米4米5米6米7米1米水位2米3米4米5米6米7米1米贯入点位置Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr贯入点位置Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr1 3.0 2.5 1.9 1.4 0.8 0.2 3.6 1 5.2 4.2 3.3 2.3 1.4 0.4 6.22 4.4 3.9 3.3 2.8 2.2 1.6 5.0 2 7.6 6.7 5.7 4.7 3.8 2.8 8.63 5.6 5.0 4.4 3.9 3.3 2.8 6.1 3 9.5 8.6 7.6 6.7 5.7 4.7 10.54 6.5 5.9 5.4 4.8 4.3 3.7 7.1 4 11.1 10.2 9.2 8.3 7.3 6.3 12.15 7.3 6.7 6.2 5.6 5.1 4.5 7.9 5 12.5 11.6 10.6 9.6 8.7 7.7 13.56 8.0 7.4 6.9 6.3 5.8 5.2 8.6 6 13.7 12.8 11.8 10.8 9.9 8.9 14.77 8.6 8.1 7.5 6.9 6.4 5.8 9.2 7 14.8 13.8 12.9 11.9 10.9 10.0 15.78 9.2 8.6 8.1 7.5 6.9 6.4 9.7 8 15.7 14.8 13.8 12.9 11.9 10.9 16.79 9.7 9.1 8.6 8.0 7.5 6.9 10.3 9 16.6 15.7 14.7 13.7 12.8 11.8 17.610 10.2 9.6 9.0 8.5 7.9 7.4 10.7 10 17.4 16.5 15.5 14.5 13.6 12.6 18.411 10.6 10.0 9.5 8.9 8.4 7.8 11.2 11 18.2 17.2 16.2 15.3 14.3 13.4 19.112 11.0 10.4 9.9 9.3 8.8 8.2 11.6 12 18.8 17.9 16.9 16.0 15.0 14.0 19.813 11.4 10.8 10.2 9.7 9.1 8.6 11.9 13 19.5 18.5 17.6 16.6 15.6 14.7 20.414 11.7 11.2 10.6 10.0 9.5 8.9 12.3 14 20.1 19.1 18.2 17.2 16.2 15.3 21.015 12.0 11.5 10.9 10.4 9.8 9.2 12.6 15 20.7 19.7 18.7 17.8 16.8 15.9 21.616 12.4 11.8 11.2 10.7 10.1 9.6 12.9 16 21.2 20.2 19.3 18.3 17.3 16.4 22.117 12.7 12.1 11.5 11.0 10.4 9.9 13.2 17 21.7 20.7 19.8 18.8 17.9 16.9 22.718 12.9 12.4 11.8 11.3 10.7 10.1 13.5 18 22.2 21.2 20.3 19.3 18.3 17.4 23.119 13.2 12.6 12.1 11.5 11.0 10.4 13.8 19 22.6 21.7 20.7 19.7 18.8 17.8 23.620 13.5 12.9 12.3 11.8 11.2 10.7 14.0 20 23.1 22.1 12.3 20.2 19.2 18.3 24.0砂土液化判别标准贯入锤击数临界值Ncr加速度0.15g 地震第一组加速度0.3g 地震第一组水位2米3米4米5米6米7米1米水位2米3米4米5米6米7米1米贯入点位置Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr贯入点位置Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr Ncr1 4.3 3.5 2.7 1.9 1.1 0.3 5.1 1 6.9 5.7 4.4 3.1 1.8 0.5 8.22 6.3 5.5 4.7 3.9 3.1 2.3 7.1 2 10.2 8.9 7.6 6.3 5.0 3.8 11.43 8.0 7.2 6.4 5.6 4.8 4.0 8.8 3 12.7 11.4 10.2 8.9 7.6 6.3 14.04 9.3 8.5 7.7 6.9 6.1 5.3 10.1 4 14.9 13.6 12.3 11.0 9.7 8.5 16.15 10.4 9.6 8.8 8.0 7.2 6.4 11.2 5 16.7 15.4 14.1 12.9 11.6 10.3 18.06 11.4 10.6 9.8 9.0 8.2 7.4 12.2 6 18.3 17.0 15.7 14.5 13.2 11.9 19.67 12.3 11.5 10.7 9.9 9.1 8.3 13.1 7 19.7 18.4 17.2 15.9 14.6 13.3 21.08 13.1 12.3 11.5 10.7 9.9 9.1 13.9 8 21.0 19.7 18.4 17.2 15.9 14.6 22.39 13.9 13.1 12.3 11.5 10.7 9.9 14.7 9 22.2 20.9 19.6 18.3 17.0 15.8 23.410 14.5 13.7 12.9 12.1 11.3 10.5 15.3 10 23.2 22.0 20.7 19.4 18.1 16.8 24.511 15.1 14.3 13.5 12.7 11.9 11.1 15.9 11 24.2 22.9 21.7 20.4 19.1 17.8 25.512 15.7 14.9 14.1 13.3 12.5 11.7 16.5 12 25.1 23.9 22.6 21.3 20.0 18.7 26.413 16.2 15.4 14.6 13.8 13.0 12.2 17.0 13 26.0 24.7 23.4 22.1 20.9 19.6 27.314 16.7 15.9 15.1 14.3 13.5 12.7 17.5 14 26.8 25.5 24.2 22.9 21.7 20.4 28.115 17.2 16.4 15.6 14.8 14.0 13.2 18.0 15 27.5 26.3 25.0 23.7 22.4 21.1 28.816 17.7 16.9 16.1 15.3 14.5 13.7 18.5 16 28.2 27.0 25.7 24.4 23.1 21.8 29.517 18.1 17.3 16.5 15.7 14.9 14.1 18.9 17 28.9 27.6 26.4 25.1 23.8 22.5 30.218 18.5 17.7 16.9 16.1 15.3 14.5 19.3 18 29.6 28.3 27.0 25.7 24.4 23.2 30.819 18.9 18.1 17.3 16.5 15.7 14.9 19.7 19 30.2 28.9 27.6 26.3 25.1 23.8 31.520 19.2 18.4 17.6 16.8 16.0 15.2 20.0 20 30.8 29.5 28.2 26.9 25.6 24.4 32.0建筑抗震,不管是15M还是20m的液化,权函数计算相同公路抗震规范注意区分是求15M还是20m的液化,权函数计算不同对此题进行改编,假设区划图上特征周期是0.35s,试分别用建筑抗震规范和新公路抗震规范分别计算液化等级及确定液化等级?然后分析哪个规范更偏不不安全?建筑抗震规范公路抗震规范(2013)基础埋深为2米,小于5米,所以判别深度为15米。