地震力作用下的黄土液化
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上 。甚 至 一些 小 的地 震 也 在 震 中 区 和丘 陵 地 带 引 起 许 多 房 屋 和 黄 土 窑 洞 变形 或 倒 塌 。
３ 标 准 贯 入 击 数 Ｎ标 准 贯 入 击 数 （ 贯 数 ） 常 用 于 ） ： 标 常
断 天 然 砂 土 和轻 亚粘 土 的密 实 程 度 。标 贯 数 越 高 ． 明土 表
｜
８ 塑 性 指 数 Ｉ按 现 行 《 业 与 民 ． 建 筑 地 基 基 础 设 计 ） 。 ： 工 ［ ｝ ｊ 规 范》 塑 性 指 数 越 大 ， ， 即土 中粘 粒 含 量 越 高 ， 不 易 液 化 越
９） 均粒 径 ｄｏ土 的粒 径愈 粗 ， 透性 愈 大 ， 隙 水 压 力 平 ｓ ： 渗 孔
沉 陷 或 者 滑 动 ， 就 是 黄 土 的 液化 、 这 ２２影 响 液 化 的 因 素 Ｉ
１ 地 震 烈 度 ： 次 震 害 调 查 表 明， 度 高 的 地 区 喷 水 冒 ） 多 烈
砂 较 之烈 度低 的地 区严 重 ， 般 存 ６度 地 区就 很 少 看 到 有 液 一
力 增 强 ， 结 构 特 征 改变 。 土
土 和 强 粉 质 粘 土 类 。黄 上 由于 其 独 特 的 动 力 性 质 。 其 表 现 使
出较 高 的地 震 易 损 性 。在 中 国 中西 部 黄 土 地 区 ．历 次 强 震
（ ， Ｍ ≥８ ６次 ； ， ２次 ； ， ５次 ） 曾 引起 过 严 重 的 Ｍ ≥７ ２ Ｍ ≥６ ２ 都 地 震 滑 坡 、 陷 和 液 化 等 黄 土 地 震 灾 害 ． 口伤 亡 达 百 万 以 震 人
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舅 囊一
一． 。
地 震 力作 用 下 的黄 土 液 化
贾 倩 ， 刘 增 荣
西安 建筑科 技大 学 （ １０ ５ ７０ ５ ）
摘 要： 述 了 尚 未纳 入 现 行 抗 震规 范 的 黄 土 液 化 及 其 理 论 研 究 的 现 状 ． 国 内外 现 状 研 究深 入 到 至 今 综 从
成 喷 水 冒 砂 。反 之 ， 有 此 可 能 。一 般 认 为 ， 化 层 越 厚 ， 则 液 引 起 喷 冒 的 可能 性 越 大 。 ７ 粘 土 颗 粒 含 量 ： 的粘 粒 含 量 越 高 ， 粒 间 的 粘 结 ） 上 颗
２黄 土 液 化原 因及 其 主 要 影 响 因素
２． 化 原 因 １液
表 １ 地 震 烈 度 与 ａ的 关 系
平 均发 破 坏 性 地 震 近 丁次 ． 中震 级 达 ７级 或 者 ７级 以上 其 的 大 地 震 约 十 Ｊ 次 ， 人 类 带 来 了极 大 的 灾 难 ， 重 的威 胁 Ｌ 给 严 ｒ人们 的财 产 和 命 安 全 。 仨
我 国是 一 个 黄 土 面 积 分 布 ｆ 层 厚 大 的 国 家 ， 地 层 层 一、 其
当 地 震 力振 动 作用 到 土 体后 ， 由于 土 粒 大 小 形 状 和 所 受
茼 戟 不 同 导致 土 粒接 触 点 处 所 受 到 的振 动 力 大 小 与 方 向各
异 ， 而 破 坏 土 粒 问 原 有 平 衡 ， 土 骨 架 受 损 ， 土 层 中 的 从 使 当 水量 较 高 时 ， 动 应 力 和 水 的共 同 作 用 下 ， 隙 水 压 力 就 在 孔 可能 上 升 ， 有效 府 力 降 低 ， 剪 强 度 减 小 ， 引 起地 基 失 稳 而 抗 并
亟 待 解 决 的 几 个 问题 ， 对今 后地 震 力作 用 下 的黄 土 液 化 研 究 方 向提 出建议 。
关 键 词 ： 土 液 化 ： 震 灾 害 黄 地
１黄 土 液 化 和地 震 灾 害概 述
地 震 是 当代 人 类 面 临 的 最 大 的 自然 灾 害 之 一 全 世 界
统计 因 素纳 入 计 算 ， 可将 烈 度 按 表 ｌ转 换 为 相 应 的 地 面 最 加 速度 系数 ａａ 地 面最 大 加 速 度儋） 即地 震 系数 。 （＝ ，
序之完整 ， 成 类 型 复 杂 ， 是 举 世 闻名 的 我 国 黄 土 类 土 均
主要 是 风积 成 类 型 、 有 冲积 、 积 和 冰 水 沉 积 等 成 因 类 也 洪
型。
２） 层 埋 深 ｄ： 于 一 给 定 初 始 密 度 的 土 层 ， 顶 板 土 对 其
深 越 大 ，则 上 部 土 的 自重 压 力 增 加 。使 土 的 液 化 可 能 性
小 。另 一 方 面 ， 于地 震 产 生 的动 剪 应 力 在 地 表 Ｆ某 一 深 由
wk.baidu.com
黄土主 要成分 为粉粒 ， 性 指数在 １ 塑 ０附 近 ， 于 弱 粉 属
范 围 内 随 深 度 的增 加 而增 大， 又 使 土 的 液 化 可 能 性 在 一 而 深 度 内随 深 度 增 加 而 增 大 的 作 用 。土 层 埋 深 对 液 化 势 的 响 反 映 了 上述 两 项 的综 合 作 用 。
密实 ， 因而 越 不 容 易 液化 。
４ 地 下 水 位 ｄ＝ 下 水 位 的深 度对 液 化 有 明显 的 影 响 。 ） ｗ 地 下 水位 越 深 ， 不 容 易液 化 。 越 ５ 上 覆 粘 土层 的厚 度 ｓ 覆 粘 土 层 的 厚 度 越 大 ， 液 化 ） ： 上 可 土 层 所 受 的上 覆 压 力 也 越 大 。使 液化 的可 能性 减 小 ６ 液 化土 层 的 厚度 ｈ液化 层 厚 度 的大 小 对喷 水 冒砂 也有 ） ： 影 响 。 当液 化 层 很 薄 时 ， 即使 在地 震 作 用 下 发 生 液 化 ． 体 其 积压缩量也很小 ， 由于 体 积 压 缩 而 排 出 的 水 量 不 多 ， 而 超 从 孔 压 引 起 的 向上 渗 流 通 常 不 足 以 穿 透 上 覆 非 液 化 土 层 而 形
３ 标 准 贯 入 击 数 Ｎ标 准 贯 入 击 数 （ 贯 数 ） 常 用 于 ） ： 标 常
断 天 然 砂 土 和轻 亚粘 土 的密 实 程 度 。标 贯 数 越 高 ． 明土 表
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８ 塑 性 指 数 Ｉ按 现 行 《 业 与 民 ． 建 筑 地 基 基 础 设 计 ） 。 ： 工 ［ ｝ ｊ 规 范》 塑 性 指 数 越 大 ， ， 即土 中粘 粒 含 量 越 高 ， 不 易 液 化 越
９） 均粒 径 ｄｏ土 的粒 径愈 粗 ， 透性 愈 大 ， 隙 水 压 力 平 ｓ ： 渗 孔
沉 陷 或 者 滑 动 ， 就 是 黄 土 的 液化 、 这 ２２影 响 液 化 的 因 素 Ｉ
１ 地 震 烈 度 ： 次 震 害 调 查 表 明， 度 高 的 地 区 喷 水 冒 ） 多 烈
砂 较 之烈 度低 的地 区严 重 ， 般 存 ６度 地 区就 很 少 看 到 有 液 一
力 增 强 ， 结 构 特 征 改变 。 土
土 和 强 粉 质 粘 土 类 。黄 上 由于 其 独 特 的 动 力 性 质 。 其 表 现 使
出较 高 的地 震 易 损 性 。在 中 国 中西 部 黄 土 地 区 ．历 次 强 震
（ ， Ｍ ≥８ ６次 ； ， ２次 ； ， ５次 ） 曾 引起 过 严 重 的 Ｍ ≥７ ２ Ｍ ≥６ ２ 都 地 震 滑 坡 、 陷 和 液 化 等 黄 土 地 震 灾 害 ． 口伤 亡 达 百 万 以 震 人
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地 震 力作 用 下 的黄 土 液 化
贾 倩 ， 刘 增 荣
西安 建筑科 技大 学 （ １０ ５ ７０ ５ ）
摘 要： 述 了 尚 未纳 入 现 行 抗 震规 范 的 黄 土 液 化 及 其 理 论 研 究 的 现 状 ． 国 内外 现 状 研 究深 入 到 至 今 综 从
成 喷 水 冒 砂 。反 之 ， 有 此 可 能 。一 般 认 为 ， 化 层 越 厚 ， 则 液 引 起 喷 冒 的 可能 性 越 大 。 ７ 粘 土 颗 粒 含 量 ： 的粘 粒 含 量 越 高 ， 粒 间 的 粘 结 ） 上 颗
２黄 土 液 化原 因及 其 主 要 影 响 因素
２． 化 原 因 １液
表 １ 地 震 烈 度 与 ａ的 关 系
平 均发 破 坏 性 地 震 近 丁次 ． 中震 级 达 ７级 或 者 ７级 以上 其 的 大 地 震 约 十 Ｊ 次 ， 人 类 带 来 了极 大 的 灾 难 ， 重 的威 胁 Ｌ 给 严 ｒ人们 的财 产 和 命 安 全 。 仨
我 国是 一 个 黄 土 面 积 分 布 ｆ 层 厚 大 的 国 家 ， 地 层 层 一、 其
当 地 震 力振 动 作用 到 土 体后 ， 由于 土 粒 大 小 形 状 和 所 受
茼 戟 不 同 导致 土 粒接 触 点 处 所 受 到 的振 动 力 大 小 与 方 向各
异 ， 而 破 坏 土 粒 问 原 有 平 衡 ， 土 骨 架 受 损 ， 土 层 中 的 从 使 当 水量 较 高 时 ， 动 应 力 和 水 的共 同 作 用 下 ， 隙 水 压 力 就 在 孔 可能 上 升 ， 有效 府 力 降 低 ， 剪 强 度 减 小 ， 引 起地 基 失 稳 而 抗 并
亟 待 解 决 的 几 个 问题 ， 对今 后地 震 力作 用 下 的黄 土 液 化 研 究 方 向提 出建议 。
关 键 词 ： 土 液 化 ： 震 灾 害 黄 地
１黄 土 液 化 和地 震 灾 害概 述
地 震 是 当代 人 类 面 临 的 最 大 的 自然 灾 害 之 一 全 世 界
统计 因 素纳 入 计 算 ， 可将 烈 度 按 表 ｌ转 换 为 相 应 的 地 面 最 加 速度 系数 ａａ 地 面最 大 加 速 度儋） 即地 震 系数 。 （＝ ，
序之完整 ， 成 类 型 复 杂 ， 是 举 世 闻名 的 我 国 黄 土 类 土 均
主要 是 风积 成 类 型 、 有 冲积 、 积 和 冰 水 沉 积 等 成 因 类 也 洪
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２） 层 埋 深 ｄ： 于 一 给 定 初 始 密 度 的 土 层 ， 顶 板 土 对 其
深 越 大 ，则 上 部 土 的 自重 压 力 增 加 。使 土 的 液 化 可 能 性
小 。另 一 方 面 ， 于地 震 产 生 的动 剪 应 力 在 地 表 Ｆ某 一 深 由
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黄土主 要成分 为粉粒 ， 性 指数在 １ 塑 ０附 近 ， 于 弱 粉 属
范 围 内 随 深 度 的增 加 而增 大， 又 使 土 的 液 化 可 能 性 在 一 而 深 度 内随 深 度 增 加 而 增 大 的 作 用 。土 层 埋 深 对 液 化 势 的 响 反 映 了 上述 两 项 的综 合 作 用 。
密实 ， 因而 越 不 容 易 液化 。
４ 地 下 水 位 ｄ＝ 下 水 位 的深 度对 液 化 有 明显 的 影 响 。 ） ｗ 地 下 水位 越 深 ， 不 容 易液 化 。 越 ５ 上 覆 粘 土层 的厚 度 ｓ 覆 粘 土 层 的 厚 度 越 大 ， 液 化 ） ： 上 可 土 层 所 受 的上 覆 压 力 也 越 大 。使 液化 的可 能性 减 小 ６ 液 化土 层 的 厚度 ｈ液化 层 厚 度 的大 小 对喷 水 冒砂 也有 ） ： 影 响 。 当液 化 层 很 薄 时 ， 即使 在地 震 作 用 下 发 生 液 化 ． 体 其 积压缩量也很小 ， 由于 体 积 压 缩 而 排 出 的 水 量 不 多 ， 而 超 从 孔 压 引 起 的 向上 渗 流 通 常 不 足 以 穿 透 上 覆 非 液 化 土 层 而 形