饱和砂土地震液化及治理措施.pdf

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1、２０１４年第７期（总第１３６期）江西建材应用研究饱和砂土地震液化及治理措施■李冯佩摘要：饱和的砂土本文从饱和砂土振动液化的机理、影响因素、液化效应及治面进行论述。理措施等几个方面进行了分析和介绍。（１）强度失效关键词：饱和砂土地震液化液化效应治理措施地基的承载能力实质上取决于土的抗剪强度。无粘性土的抗剪强度全部来自颗粒间的内摩擦抵抗，它与下列因素有关：颗粒的大小、形针对地基的抗震的侦查结果进行分析，饱和砂土的地震液化是最状和矿物组成；砂土的密实度；外载或自重压力。为突出的问题，而且在实际的工程应用中，选择

2、一则综合性强的工作，根据库仑定律，在动力作用下的无粘性土，其强度为并能保证勘察设计人员能够在深刻理解其机理的效应，并能及时的采τ＝（σ－μ）ｔｇΦ取相关的措施来进行调整与控制。式中：σ———总应力；１　饱和砂土振动液化机理μ———孔隙水压力；当振动的荷载作用在一定的饱和砂土上的时候，砂土骨架由于振Φ———土在动力作用下的内摩擦角。土层液化时，孔隙水压力μ动的原因也会受到一定的惯性力或者是其他力，因此再加上各个起始急剧上升，来不及消散，当μ＝σ时，τ＝０，地基完全丧失强度，产生大点的传递的荷载的强度不一样，

3、也会使各个砂土颗粒的作用力不一样，幅度的沉陷。直接位于基础下的土，由于附加应力的抑制而较难液化，在方向上也会存在着明显的差异性，从而将砂土颗粒将的接触点引起位于基础外侧的浅层土最易液化，因此，液化地基的破坏是由于基础外新的应力。当这种新的应力超过一定数值后就会破坏砂土颗粒间原来侧土首先软化和液化，中间土失去侧向支承力而导致的结果。的联结与结构，使砂土颗粒彼此脱离接触。此时，原先由砂粒间的接触（２）喷水和冒砂点传递的有效压力就转为由孔隙水来承担，从而引起孔隙水压力的骤喷冒是由于地震作用首先产生振动液化，随后

4、由于孔隙水的自下然升高。一方面，孔隙水在一定超静水压力作用下力图向上排出；另一而上的渗流而产生的渗流液化，与震后滑坡、泥石流类似，本质上是地方面，砂土颗粒在重力作用下向下沉落。砂土颗粒的向下沉落受到孔震的一种次生灾害。隙水向上排出的阻碍，在结构破坏的瞬间或一定时间内使砂土颗粒处这种渗流液化具有以下几个特点：于局部或全部悬浮（当孔隙水压力等于有效覆盖压力时）状态，砂土的①渗流水的来源为震后砂土增密排除的孔隙水，属于非稳定流动；抗剪强度部分或全部丧失，砂土即出现不同程度的变形或完全液化。②喷冒现象是由浅至深发

5、展的，初期冒出的砂是浅部的砂，后期是砂土液化过程可如图１形象表示。深部的砂；③液化层越厚，地震烈度越高，土越松，喷冒越猛烈，渗流时间越长。宏观震害调查表明，喷冒的主要危害是：①喷冒造成大量水土流失，地面和建筑物大幅度沉陷；②喷冒使土变得极不均匀，喷冒孔周围土结构完全改变，极为松图１　砂土液化过程示意散，标贯击数甚至为零。据实测资料，总的规律是砂层深部变密，浅部２　影响饱和砂土液化的主要因素变松；震后初期较松，后期因再固结而变密。２．１　土的性质③由于地形、地层、工程的影响，喷冒的分布极不均匀，加剧了地基试

6、验及实测资料表明：粉砂、细砂及粉土比中、粗砂容易液化；级配的不均匀性。均匀的砂土比级配良好的砂土容易液化。④模型试验发现，喷冒前地基中若有水加层，其强度为零，这种情砂土的密实度是影响液化的重要因素。震害资料证实，烈度为Ⅻ况下考虑液化土的残余强度是与实际不符的。度的地震，相对密度小于５０％的砂土不会液化，若相对密度大于８０％，（３）滑移（地震液化诱发的地面大位移）即使是Ⅷ度的地震烈度，也容易发生液化。地震液化的过程中也会诱发地面的大位移，这主要发生在一定坡砂石的颗粒是一些的排列、土粒间的胶结物等对砂石的液化

7、多少度的松散地带和砂土地基中，而且在地震产生的循环的作用下，土体中都会有一定的影响，而且扰动土相对于原状土还是比较容易液化的，而的超孔隙水压力迅速上升，土体的抗剪强度逐渐降低，当已液化土的抗且新沉积的砂土比古老的砂层更容易液化。剪能力很小时，上覆非液化土层在沿液化界面的自重分力和土层的水２．２　土的初始应力状态平地震力的作用下产生滑移，其流动方向总是向着河心和海面。这种砂土液化室内的振动三轴试验也就表明：针对那些同等条件的土大位移的量级一般以米计，并伴随着系列地面裂缝与台阶式错动。由样，发生液化过程中所需

8、要的动力也会随着固结应力的增加而增加，地于液化后的水土混和液的粘滞阻尼很小，当下层土液化时，坡度仅为震前的地基土的固结应力也可以根据有效的覆盖压力和侧压力的系数１°或更小土体就有可能向下移动数米。地面大位移造成的地裂缝长度来进行标示，所以地震时候砂土的埋藏深度也就是覆盖压力的大小也由数十米至数千米，地裂的宽度可达到距河心１００ｍ至半公里的范围，会直接影响砂土的液化。形成一系列地裂缝与竖向落差。２．３　振动的特性地面大位移造成的