砾石的液化判别探讨

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1、砾石的液化判别探讨一刘惠珊(冶金部建筑研究总院，北京，100088)本文概括了过去的砾石液化实例，介绍了国内外砾石液化判别方法并对适用于我国的砾石液化判别法提出建议。一、砾石液化事例简述笔者在文献[3]中对国内外砾石液化事例作了较详细介绍，现概括于表1由表1.i叮见砾石在一定条件下可能液化，这一点己是无疑.尤其在1995年神户港沿海砂砾填土及人L岛砂砾填土在神户大地展中液化表现颇为广泛.砾石液化常具有下列特点1多为冲积扇或人工填土，2多处于松散至中密状态;3有上覆渗透性差的非液化层或地震动强度高一}顺次地点及地震名称地震动强度砾石持性

2、l让宁营口石门水库土坝，海城地震,19757度松上未专门碾压2北京密云水库白河主坝砂砾壳t唐山地震，19766度(0.05g，140中密稍It未经专门雄压秒)3Alaska地展，美国，1964冲积扇，松而浅4PenceRanch地区33orahPeak地震美国19830.3-05qJ7}P}}ikb5度缓坡，坡角喷冒土质松}5祖大利Friuli区Avasinis村，意大利东北部地展,1976地面加速度。29冲积扇，前缘砂士液化中部砾石液化巳重复只次，砾石的剪切波速ve140-2Wads6N本福井地屁1948冲积扇，中密至密实7日本Mt

3、.Kotnagataka地区，Kakkaidc-Naasci-0k地崩落士汁班火1i,灰，密度钱30%,Um-30-展，1993v,

4、神地震,1995地表加速度z50-40gal193一一对表1中的密云水库白河主坝砂砾壳的液化须稍加说明，该滑动土体系上游坝壳，其表面we可能淤积着细粒i=,当地地面加速度虽仅。,05g,但持时达140s，且液化土体顶部高于坝33m,侧估计滑动土体所受的地震作用要高于地表的。05g(6度).二、砾石的液化判别关于砾石的液化判别，除日本在阪神地震后已拟出判别方法的草案外，尚未见其他国家列人规范，但在有关文献中对此问题已屡有探讨。1用粒径组成判别徐金城l21认为，当D>5mm的颗粒含量小于40%-50%时，细粒起骨架作用，土性与砂相近，易液

5、化，当D>5mm的粒子含量大于70%时，粗粒料已形成骨架，对土性起决定作用，不易液化.2.Seed剪应力比法A.S1K1"'r力。一。_65yh里卫'k,山式中:yh为该深度的竖向总应力;。，、及g分别为地表加速度及很力加速度;场为Seed的折减系数抗液化剪应力比二之值则由动二轴试验的液化强度曲线上取对应于当地设防烈度的口、等价循环次数n(对震级为7、7.5及8级，等价循环数分别为10.20及30周)的对应点之值.当互<二时判为液化(2)口，6=但因砾料颗粒较大、故宜用你直径大于IOOmm的试样进行动三轴试验，3日本现行建筑基础构造指

6、针(1988)的判别方法原本应用于砂十液化，但用于阪神地震中砂砾填一的液化判别(其中不少属于砾质土)时与震害的对应良好因此此法被认为对砾质L也有效该法是Seed方法的改进地震时的动剪应力T}d以卜式求之:Td一0.1(M一1)ja-mex.ail一()015z)(3)g式中M----震级;a,一竖向总应力;z----深度;am-一地表最大水平加速度。抗液化强度Z，由动三轴试验结果换算而得:(41一。.9L1+2A}.{到(4)口，尸原位J、L6,二轴--二舀<-判为液化6=口、式中仇一有效竖向应力;Ka一静止侧压系数;ad一动三轴的

7、轴差应力;CF.,起始有效固结应力iR确

8、1!4‘旧本道路桥示方书”改订稿的方法卜阪神大地震后日本道路桥示方书的修改稿扩展了液化七的范围、已将砾质土包括在11)抗液化强度比五，由下式求得:6=互=C.R,(5)口，‘1式中脚(1.0(冲击型地震)

9、{11.0(R,‘0.1)眨1(0.1

10、

11、lJ，+0.7)

12、

13、式中N为标贯值，DS。为平均粒

14、径卜，，d1一..2)地震剪应力比氏按式(6)求之:.rl卜Td一/d'k,.玉(6)卜口，口v

15、式中气。=c=-khco1kc.一场地系数，对冲击型地震下的I、11、II类场地分别为。3、0.35及。4;对

16、

17、振动型地