海域工程场地可液化土的地震液化效应分析.pdf

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1、第29卷第4期2010年12月海洋技术OCEANTECHNOLOGYV01．29．No．4Dec，2010引言海域工程场地可液化土的地震液化效应分析程占云(天津市海岸带工程有限公司，天津3003S4)摘要：能否对砂土液化进行准确的判断评价。与工程的安全性、经济效益和社会效应关系密切。目前。勘察规范和抗震规范中均没有专门针对海底岩土层饱和砂土液化判别方法的规定和要求。文章对目前饱和砂土可液化性判男0方法进行了分析总结，给出了海域工程场地可液化土的液化判别方法及存在的问题，提出海域工程建设场地饱和砂土层的判别宜采

2、用标准贯入试验法和室内液化振动三轴试验抗液化剪应力判别法相结合的方式进行综合评价。关键词：海域工程；砂土液化判别；标准贯入试验；振动三轴试验中图分类号：Iy75文献标志码：B文章编号：1003—2029(2010)04—0093-03随着我国改革开放的深入进行和国民经济的高速发展，近些年来滨海核电厂工程建设发展迅猛，与此同时港口与航道工程建设也不断增多．使得近海岸带工程建设场地的地质勘察工作变得尤为重要，其中海域工程建设场地的液化判别方法也作为一项亟待解决的问题呈现出来。砂土液化的判断正确与否，与工程的安全性

3、、经济效益和社会效应关系密切。在现有的勘察规范和抗震规范中均没有专门针对海底岩土层饱和砂土液化判别方法的规定，目前进行场地饱和砂土和粉土的液化可能性判别多采用《建筑抗震设计规范》以及参考《建筑抗震设计规范》和各行业标准进行的。根据工作经验积累和在参与《核电厂海工构筑物设计规范》的编制工作中广泛收集的工程建设场地的液化判别经验和各方面的科学研究，对海域工程场地可液化土的液化分析判别方法与应用进行研究及总结，以供勘察、设计人员参考。1砂土液化表现及液化机理根据对地震区现场调查资料深入研究表明，凡是砂土液化的区域都

4、有很高的孔隙水压力。砂土液化最常见的表现是地表出现“喷砂冒水”，松散的砂土受到震动时有变得更加密实的趋势．但是饱和砂土的孔隙中全部为水充填，因此这种密实的作用将导致孔隙水压力的骤然上升，而在地震过程中的短暂时间内．骤然上升的孔隙水压力来不及消散，这就导致原来由砂粒通过其接触点所传递的压力(有效应力)减小．当有效应力完全消失时，砂层会完全丧失抗剪强度和承载能力。收稿日期：2010-06—212砂土地震液化的判别根据我国近年来对液化判别的研究经验．明确液化判别要分“两步判别”。即初判和复判。凡经初判为不液化或不考

5、虑液化影响的．可不进行第二步判别。以节省勘察工作量。初判为可液化时必须进行复判。以保证建筑物或构筑物的安全性、可靠性。对海域工程建设场地的饱和砂土层进行液化判别也不例外。应首先进行初判，初判为可液化时进行复判。2．1液化初步判别2．1．1工程地质判别法工程地质判别法【1强调首先运用已有的区域地貌及第四纪地质研究成果。进行必要的现场地质调查分析或少量勘探工程即可判别。运用数学地质的多元统计分析方法以定性的地质因素为变量的“二态变量判别式”进行．是基于地震灾害调查的定性判别方法。2．1．2经验判别法在地震灾害调查

6、闭以及总结历史地震经验教训的基础上总结出来的，具有规律性的判别方法。相对密度达97％的粉细砂在7．8级强烈地震发生后并无喷砂冒水现象．同一文献中也有对地震液化喷出物进行了颗粒分析调查．结果显示天津及唐山地区的13个试点结果都是0．075mm的颗粒含量超过总质量的85％。根据中国国家规范均定名为细砂。仅唐山地区的3个试点中O．25mm的颗粒含量分别达19％．9％．5％。结果显示在强烈地震发生时中粗砂发生液化的概率较低。将不液化砂土的相对密度限值列于表1。根据实地调查及室内试验的研究成果，都可以证明密实状态的砂土

7、及粉土，以及粒径大于0．25mill的颗粒含量超过50％的场地土在强烈地震中几乎没有发生液化的案例。经验判别法是对液化土层的地质年代、地貌单元、粘粒含量、地下水位的深度、上覆非液化土层厚度、基础埋置深度海洋技术第29卷裹1不液化砂土的相对密度D，地面最大加速度相对密度DJ％地面最大加速度相对密度DI％0．1gD．>530．2gD,>780．15gD,>640．3gD,>90和地震烈度等方面的经验与研究成果的总结。通过大量地震调查与研究证明：土颗粒粗、级配好、密度大、排水条件好、静载大等因素。有利于抗液化。根据

8、多年经验和研究成果。工程建设方案要综合考虑以上因素。2．2液化复判在本次《核电厂构筑物设计规范》编制中提出。当可液化土层经初判为可能液化土层时．则应进行复判。其判别方法可采用标准贯入试验判别法、抗液化剪应力判别法和有关抗震设计规范要求进行。2．2．1标准贯入试验法标准贯入试验法在各行业标准和国家标准已普遍采用。但是对于标准贯入锤击数基准值的取值并不完全一致，本次《核电厂海工构筑物设计规范》编制采用《