土的动强度与砂土的振动液化ppt课件.ppt

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1、土动强度与砂土的振动液化土工结构物或地基土渗透问题变形问题强度问题渗透特性变形特性强度特性一、周期荷载下饱和砂土的动强度二、饱和松砂的振动液化应力循环次数N轴向应变一、周期荷载下饱和砂土的动强度1241020400102030302010饱和松砂：dkPa初始围压-50050100150124102040孔隙水压力kpa应力循环次数N一、周期荷载下饱和砂土的动强度随着循环次数的增加，孔隙水压力接近等于初始围压，有效应力等于0,轴向应变突然加大，土样破坏。dkPa周期荷载下饱和砂土的孔压积累与动强度动应力d应力循

2、环次数logNu周期荷载下饱和砂土动强度与循环次数关系N饱和松砂在振动情况下孔压急剧升高在瞬间砂土呈液态时间T孔压U二.饱和松砂的振动液化1.液化现象日本阪神地震引起的路面塌陷由于液化引起的河道破坏—日本神户阪神地震中新干线的倾覆地基液化引起的储油罐倾斜—日本神户日本阪神地震引起的地面下沉房屋脱离地面桩基础（房屋基础露出地面）桥台基础（地震液化后突出地面）（1）初始的疏松状态（2）振动以后处于悬浮状态—孔压升高（液化）2.液化机理（3）振后处于密实状态振前砂土结构振中颗粒悬浮，有效应力为零振后砂土变密实2.液化机理砾类土：粒径大

3、于5mm<60%大粒径颗粒处于悬浮状态，细颗粒的液化导致整体液化。在饱和砂土中，由于振动引起颗粒的悬浮，超静孔隙水压力急剧升高，直到其孔隙水压力等于总应力时，有效应力为零，砂土的强度丧失，砂土呈液体流动状态，称为液化现象。3.液化定义饱和度：组成：粉细砂：d50=0.07mm-1.0mm砾类土：粒径大于5mm<60%粉土：Ip=（3-10）Il=0.75-1.0状态：相对密度Dr<50%结构：其他：排水条件、应力状态及历史、地震特性…….4.砂土液化的影响因素5.砂土液化的工程防治加固地基土：换土、加密围封加固建筑物深基础与桩基础《

4、建筑抗震设计规范》方法：（1）初判：①地质年代：第四纪晚更新世(Q3)及以前的地层，在地震烈度为7.8度时可以判为不液化；②在地震烈度为7、8、9度，粉土的粘粒含量百分数分别不小于10%、13%和16%时，可以判为不液化；6.地基砂土液化的判别：③天然地基的建筑，当地基上覆非液化土层厚度和地下水位埋深符合下列条件之一时可以判为不液化。:上覆非液化土层厚度，计算时将淤泥和淤泥质土层扣除，m；:地下水位埋深，可按近期内年最高水位计算，m；:基础埋深，m，不超过2米时采用2米；:液化土特征深度，地震烈度为7、8、9度时，粉土分别为7、8、

5、9米，m；式中：《建筑抗震设计规范》方法：对初判可能发生液化的土层，按下式计算临界贯入击数Ncr，当饱和可液化土层的贯入击数N小于临界贯入击数时判为液化土层，否则为不液化土层。：液化判别标准贯入击数的标准值，按规范确定；：饱和土的标准贯入试验深度，m；：地下水位埋深，m；：粘粒含量百分数，当小于3时取3.式中：（2）细判：《建筑抗震设计规范》方法：对存在液化土层的地基，应探明液化土层的深度和厚度，按下式计算液化指数，并划分地基的液化等级。6.地基砂土液化的判别：（3）地基液化等级的划分：式中：：土层单位厚度的层位影响权函数值，m-1

6、，若判别深度为15米时，该层中点深度小于等于5米时应采用10，等于15米时采用0值，其余按内插法取值；若判别深度为20米时，该层中点深度小于等于5米时应采用10，等于20米时采用0值，其余按内插法取值；：点所代表的土层厚度，m。：点的标准贯入击数的实测值和临界值：在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点总数。液化等级判别表液化等级轻微中等严重判别深度为15米时的液化指数0~55~15＞5判别深度为20米时的液化指数0~66~18＞18《公路工程抗震设计规范》方法：同样分初判和细判，初判方法和标准同前，细判时按照下式分别计算修正贯入锤

7、击数和临界贯入锤击数，当修正贯入锤击数大于临界贯入锤击数时，判为液化，否则为不液化。标准贯入击数修正系数修正贯入锤击数实测标准贯入击数临界贯入锤击数：水平地震系数，基本烈度为7、8、9时，分别取0.1、0.2、0.4地震剪应力随深度折减系数，查表地下水位以上土的重度，砂土取18，亚砂土18.5地下水位以下土的重度，砂土取20，亚砂土20.5水工建筑物的液化判别方法：（1）初判：①地质年代：第四纪晚更新世(Q3)及以前的地层，可判为不液化；②土粒大于5mm的颗粒含量百分数大于或等于70%的土，可判为不液化；③土粒小于5mm的颗粒含量百

8、分数大于30%的土，在地震烈度为7、8、9度时，其小于0.005mm的粘粒含量百分数分别为16%、18%和20%以上时，可判为不液化；④工程正常运行后，地下水位以上的非饱和土，可判为不液化；⑤当土层的剪切波速大于按下式计算的上限剪切波