地基土液化及其防治资料.ppt

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1、§2-3地基土液化及其防治2.3.1地基土液化及其危害2.3.2影响地基土液化的因素2.3.3液化的判别2.3.4液化地基的评价2.3.5液化地基的抗震措施2.3.1地基土液化及其危害地震时，饱和砂土和粉土的颗粒在强烈振动下发生相对位移，颗粒结构有压密趋势，如其本身渗透系数较小，短时间内孔隙水来不及排泄而受到挤压，孔隙水压力将急剧增加，使原先由土颗粒通过其接触点传递的压力(亦称有效压力)减小。当有效压力完全消失时，则砂土和粉土颗粒处于悬浮状态。此时，土体抗剪强度等于零，形成有如“液体”的现象，即称为“液化”。液化可引起地面喷水冒砂、地基不均匀沉

2、陷、地裂或土体滑移，从而造成建筑物破坏。震害调查表明，影响地基土液化的因素主要有：1．土层的地质年代地质年代的新老表示土层沉积时间的长短。地质年代越古老的土层，其固结度、密实度和结构性也就越好，抵抗液化能力就越强。反之，地质年代越新，则其抵抗液化能力就越差。2．土的组成一般说来，细砂较粗砂容易液化，颗粒均匀单一的较颗粒级配良好的容易液化。细砂容易液化的主要原因是其透水性差，地震时易产生孔隙水超压作用。2.3.2影响地基土液化的因素3．土层的埋深砂土层埋深越大，即其上有效覆盖压力越大，则土的侧限压力也就越大，就越不容易液化。地震时，液化砂土层的深

3、度一般在l0m以内，很少超过15m。4．相对密度松砂较密砂容易液化。粉土是粘性土与无粘性砂类土之间的过渡性土壤，其粘性颗粒含量决定了这类土壤的性质(如粘聚力等)，从而也就影响其抵抗液化的能力。粘性颗粒少的比多的容易液化。5．地下水位地下水位浅时较地下水位深时容易发生液化。对于砂土，一般地下水位小于4m(对于粉土，7度、8度、9度分别为1.5m、2.5m、6m)时易液化，超过此深度后就不发生液化。6．地震烈度和地震持续时间一般在地震烈度7度及以上地区，地震烈度越高(地面运动就越强烈)和地震持续的时间越长，就越容易发生液化。而在一般5度～6度地区，

4、很少看到液化现象。2.3.3液化的判别当建筑物地基有饱和砂土或饱和粉土时，应经过勘察试验预测在地震时是否会液化，并确定是否需要采取某种抗液化措施。鉴于对6度区震害调查和研究的不够，《抗震规范》规定，6度时，除对液化沉陷敏感的乙类建筑外，一般情况下可不考虑对饱和土液化判别和地基处理。第一步，初步判别根据对地震液化现场资料的研究成果，饱和的砂土或粉土当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响：(1)地质年代为第四纪晚更新世(Q)及其以前时因尚未发现过液化，可判为不液化土。(2)粉土的粘粒(粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率，7度

5、、8度和9度分别不小于10、13和16时，可判为不液化土。(3)采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：（2-6）（2-7）（2-8）说明：(1)式(2—6)中，d。为液化土的特征深度，对7、8、9度区分别采用：粉土6、7、8m，砂土为7、8、9m。db-2则是考虑基础埋置深度db>2m时，对do的修正项，因为此时液化土层有可能进入地基主要受力层范围内，而对房屋造成不利影响。基础埋深对土的液化影响示意图(2)式(2—7)可改写成：式中，do-1为不考虑土层液化时，地下水位界限值。实际震害调查表

6、明，当砂土或粉土的地下水位不小于该界限值(或当db≤2m，且du>d。)时，未发现土层发生液化现象；db-2为基础埋置深度db>2m时对地下水位深度界限值的修正项。(3)式(2—8)是不考虑土层液化时覆盖层厚度与地下水位深度之和所应满足的条件，同时考虑了覆盖层厚度和地下水位深度及基础埋深的影响。第二步，标准贯入试验判别2.3.4液化地基的评价以上只是进行了是否可能出现液化的判别，对可液化土可能造成的危害，需进一步进行定量的分析。实际上，在同一地震烈度下，液化层的厚度越大，埋藏越浅，土的密度越小，地下水位越高，实测标准贯入锤击数N63.5，与临界

7、标准贯入锤击数儿相差越多，液化就越严重，所造成的危害就越大。液化指数是比较全面地反映了上述各因素的影响。2.3.4液化地基的评价对于存在液化土层的地基，通常是根据液化指数来划分液化等级，以确定地基液化的危害程度。地基的液化指数可按下式确定：(2-11)从式(2—11)可知，液化指数表示沿深度15m范围内，各液化土层液化可能性与影响程度的总和。从地基土液化震害分析表明，液化指数越大，地面的喷冒情况就越严重，对建筑物造成的危害也就越大。2.3.4液化地基的评价液化等级是按液化指数的高低对地基液化危害程度进行的划分，分为轻微、中等和严重三个等级，见表

8、2—7。2.3.4液化地基的评价当液化指数较小，即0