特殊性巖土工地進程性質(zhì)評價綜述1

1、特殊性巖土工程特性評價綜述參閱了國內(nèi)外相關(guān)文獻，發(fā)現(xiàn)對于軟土的定義都不盡相同。往往概述性比較強，具有一定的模糊性。軟土視為軟粘土的簡稱，軟土視為整個軟弱土質(zhì)(高壓縮性的有機土、可液化的砂土、軟粘土等)的簡稱軟土視為軟弱土的簡稱軟土或軟弱土我國交通部<<公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范>>(JTJ017-96)對軟土的定義為“濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量、孔隙比大、對壓縮性高、抗剪強度低的細(xì)粒土”。其鑒定標(biāo)準(zhǔn)參見表1-1。 軟土鑒別表(JTJ017-96) 表1-1特征指標(biāo)名稱天然含水量(%)天然孔隙比十字板剪切強度(kPa)指標(biāo)值³35與WL

2、79;1.0<35我國鐵道部門則建議采用以下列物理力學(xué)指標(biāo)，作為區(qū)分軟土的界限：1) 天然含水量w接近或大于液限；2) 孔隙比e>1；3) 壓縮模量Es<4000kPa；4) 標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N63.5<2；5) 靜力觸控貫入阻力ps<700kPa；6) 不排水強度Cu<25kPa；我國建設(shè)部頒<<軟土地區(qū)工程地質(zhì)勘察規(guī)范>><JGJ83-91)規(guī)定凡符合以下三項特征即為軟土：1) 外觀以灰色為主的細(xì)粘土；2) 天然含水量大于或等于液限；3) 天然孔隙比大于或等于1.0。 軟土地基的標(biāo)準(zhǔn)(1987年日本道路公團) 表1-2地層 泥炭

3、質(zhì)地基及粘土質(zhì)地基砂質(zhì)地基層厚 <10m>10mSPT-N<4<6<10QCC-qu/kPa<60<100Qc/kPa<800<1200<4000德國地基基礎(chǔ)規(guī)范(DIN4084)中的軟土指“很容易搓捏的土”，相當(dāng)軟塑狀態(tài)的土；而將液塑狀的土稱為“漿糊狀土(拳頭緊握它時，會從指縫擠出)”。Terzaghi和Peck(1967)將無側(cè)限抗壓強度qu小于25kPa的粘土稱作“很軟的”，而將強度在2550kPa的粘土稱作“軟的”。而國外一些論文中將不排水抗剪Su(Su=qu/2)小于40kPa的粘性土稱為軟粘土綜合上述，軟土的判別實質(zhì)上是針

4、對工程而言。其劃分界限的確定，一方面是工程建設(shè)的客觀需要之外，另一方面設(shè)定一個共同的標(biāo)準(zhǔn)，便于學(xué)術(shù)交流、深入研究與執(zhí)行國家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。因此，某一部門或某一行業(yè)所做出的軟土劃分界限，是人為劃分，屬于工程屬性，而不是其固有屬性。隨著工程建設(shè)需求的提高及對軟土土性的深入認(rèn)識，其劃分標(biāo)準(zhǔn)還會有一定的變動。2 黃土 黃土分為濕陷性黃土與非濕陷性黃土兩類，就工程而言，更關(guān)注濕陷性黃土。我國分布有世界上面積最大的黃土，對濕陷性黃土變形特征、評價方法的研究十分重要。黃土的濕陷性是指黃土在一定的壓力作用下受水浸濕，土結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加下沉的性質(zhì)。黃土工程特性評價，主要涉及到定性(確定濕陷性黃土與非濕陷

5、性黃土)劃類(劃分自重濕陷性與非自重濕陷性黃土地基或場地)分級(劃分濕陷等級)判定濕陷起始壓力等。其次，還包括評定濕陷性黃土的分布范圍、深度界限與厚度大小、區(qū)分濕陷性強烈程度及其在地層中的規(guī)律性等。21黃土的分類黃土是一個統(tǒng)稱，它由于生成的年代、成因、環(huán)境、地域以及生成后歷史變遷上的差異而會具有不同的性質(zhì)。因此，仍然需要有一個恰當(dāng)?shù)姆诸惗w系，分別反映各自有傾向性和代表性的屬性，以便更好地了解和應(yīng)用各類黃土，獲取相應(yīng)的科學(xué)數(shù)據(jù)和特性規(guī)律。目前人們經(jīng)常遇到的黃土分類定名體系,分為三類：1) 以地質(zhì)特征(地層、年代、成因)為基礎(chǔ)的體系, 如1黃土、2黃土、3黃土、4黃土，午城黃土、離石黃土、馬蘭

6、黃土，老黃土、新黃土、新近堆積黃土,風(fēng)積黃土、沖積黃土、洪積黃土、坡積黃土等。 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(JTJ024-85)黃土分類表， 參見2-1。時 代地 層 名 稱特 征全新世Q4近期新黃土新近堆積黃土人類文化期內(nèi)沉積物多、多為坡、洪積層、不均勻，常含有砂礫，石塊和雜物，一般有濕陷性，常具有高壓縮性早期一般新黃土大孔隙發(fā)育，壁立性好，部分含有砂姜石，有濕陷性晚更新世Q3馬蘭黃土中更新世Q2離石黃土老黃土經(jīng)成巖作用，較密實，壁立性強，具有一定大孔隙，常夾有砂姜石層和古土層，一般無濕陷性早更新世Q1午城黃土2) 以顆粒組成特性為基礎(chǔ)的體系 朱慕仁同志根據(jù)對全國20226組(其中青海494

7、9組，甘肅1161組，寧夏1318組，陜西7897組，山西2517組，河南607組，內(nèi)蒙36組,山東657組，遼寧657組，黑龍江38組)黃土試驗成果的細(xì)致分析得到：對黃土來說,塑性指數(shù)仍然是分類定名的良好指標(biāo)，并以它為基礎(chǔ)提出了把黃土區(qū)分為砂黃土(4IP<6，粉黃土(6IP <17)，粘黃土(IP17)，以及必要時，將粉黃土再分為砂質(zhì)粉黃土(6IP <9)，粉黃土(9IP <15)和粘質(zhì)粉黃土(15IP <17)三個亞類,將粘黃土再分為粉質(zhì)粘黃土(17IP <20)和粘黃土(IP20)等兩個亞類的建議,這可作為進一步研究的基礎(chǔ)。這一分類體系與我們熟悉的一般

8、粘性土的分類體系非常相似。然而，遺憾的是，它在目前還沒有得到應(yīng)有的肯定和廣泛的應(yīng)用。3) 以濕陷特性為基礎(chǔ)的體系 如非濕陷性黃土、濕陷性黃土，自重濕陷性黃土、非自重濕陷性黃土等。此分類定名體系，為我國歷代濕陷性黃土地基規(guī)范所采用，從而在巖土工程界影響最深最廣，也最為相關(guān)人士研究最多。但是，它只能提供關(guān)于黃土濕陷特性方面的信息，而且這些信息又以黃土在側(cè)限低壓力壓縮下飽和浸水所得的濕陷變形為基礎(chǔ),與通常工程上遇到的非側(cè)限(一般為有限側(cè)脹)非飽和(一般為不同增濕)和非低壓(較大的建筑物)的條件有較大的出入,使得濕陷性的有關(guān)指標(biāo)在工程計算應(yīng)用上受到限制,大大減弱了它的應(yīng)用價值。此外,它除了關(guān)于黃土濕陷

9、性在特定條件下的有關(guān)信息之外,很難從它了解到關(guān)于黃土強度,滲透或其他性質(zhì)的任何信息。它雖然抓住了一個最重要的性質(zhì),但作為黃土的分類卻有太大的局限性1。22 黃土濕陷性評價黃土的濕陷性評價，主要依據(jù)由歸納總結(jié)濕陷性黃土的相關(guān)研究和工程實踐經(jīng)驗，所制定的現(xiàn)行濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范(GBJ25-90)標(biāo)準(zhǔn)進行。221 黃土濕陷性的確定1) 濕陷系數(shù)s值小于0.015時，定為非濕陷性黃土；2) 濕陷系數(shù)s值等于或大于0.015時，定為濕陷性黃土。222 濕陷性類型的劃分1) 以自重濕陷系數(shù)zs=0.015為判別標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)zs0.015時，定為自重濕陷性黃土； zs<0.015時，定為非自重濕陷性黃

10、土。2) 場地濕陷類型的判定場地濕陷類型一是按實測自重濕陷量zs'或按室內(nèi)壓縮試驗累計的計算自重濕陷量zs判定。當(dāng)實測或計算自重濕陷量小于或等于7cm時，定為非自重濕陷性黃土場地；當(dāng)實測或計算自重濕陷量大于7cm時，定為自重濕陷性黃土場地。此外，也有用濕陷起始壓力為依據(jù)，進行場地類型的劃分，但未被列入規(guī)范。當(dāng)各土層濕陷起始壓力均大于相應(yīng)各土層的上覆土飽和自重壓力時，定為非自重濕陷性黃土場地；當(dāng)各土層濕陷起始壓力均小于相應(yīng)各土層的上覆土飽和自重壓力時，定為自重濕陷性黃土地基。3) 濕陷性黃土地基的濕陷等級判別濕陷性黃土地基的濕陷等級，根據(jù)基底下各土層累計的總濕陷量和計算自重濕陷量的大小等

11、因素判定。參見表2-2。 濕陷性黃土地基的濕陷等級 表2-2計濕陷類型算自重濕陷量(cm)總濕陷量(cm)非自重濕陷性場地自重濕陷性場地zs77<zs35zs >3530(輕微)(中等)30<s50(中等)或(嚴(yán)重)s>50(嚴(yán)重)(很嚴(yán)重)注：當(dāng)總濕陷量30cm<s50cm，計算自重濕陷量7cm<s30cm ,可判為級；當(dāng)總濕陷量s50cm,計算自重濕陷量zs30cm時，可判為級。鑒于經(jīng)驗總結(jié)，黃土的濕陷強烈程度，根據(jù)濕陷系數(shù)s的大小劃分為三類1：s0.03輕微濕陷；0.03<s0.07中等濕陷；s >0.07強烈濕陷。3 膨脹土 膨脹土在我國

12、的分布面積也很廣，據(jù)報道在河北、河南、安徽、廣東等省均有發(fā)現(xiàn)。膨脹土的含義、命名、判別方法及工程性質(zhì)評價仍主要以膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范(GBJ112-87)為依據(jù)，并在此基礎(chǔ)上，許多學(xué)者對判別指標(biāo)的選取及評判方法進行了相關(guān)研究。并取得一定的成果。31 國內(nèi)膨脹土判別方法及工程性質(zhì)評價所謂膨脹土指的是一中具有吸水膨脹，失水收縮的粘性土，其主礦物成分是蒙脫石-伊利石，或伊利石-蒙脫石。GBJ112-87規(guī)范中采用宏觀觀察結(jié)合試驗指標(biāo)來判別是不為膨脹土。對具有下列工程地質(zhì)特征且自由膨脹率大于或等于40%的土，為膨脹土l 裂隙發(fā)育，常有光滑面和擦痕，有的裂隙中充填著灰白、灰綠色粘土。在自然條件下呈堅硬

13、或硬塑狀態(tài)；l 多出露于二級或二級以上階地、山前和盆地邊緣丘陵地帶，地形平緩，無明顯自然陡坎；l 建筑物裂縫隨氣候變化而張開和閉合。GBJ112-87規(guī)范中以自由膨脹率ef作為膨脹土膨脹勢的判別標(biāo)準(zhǔn)，以地基分級變形量Sc作為膨脹土地基的脹縮等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，具體參見表3-1、3-2。 膨脹土的膨脹潛勢分類 表3-1自由膨脹率ef (%)膨脹潛勢40ef<65弱65ef<90中ef90強 膨脹土地基的脹縮等級 表3-2地基分級變形量Sc級別15Sc<3535Sc<70Sc70公路路基設(shè)計規(guī)范(JTJ 013-95)依據(jù)“<0 002粘粒含量、自由膨脹率(%)、脹縮總率(

14、%)”三種定量指標(biāo)界定膨脹土類型為“弱膨脹土、中等膨脹土、強膨脹土”3種。其參照指標(biāo)如表3-3。 膨脹土等級劃分表 表3-3分 類野 外 地 質(zhì) 特 征主要粘土礦物成分<0.002粘粒含量(%)自由膨脹率(%)脹縮總率(%)強膨脹土灰白色、灰綠色、粘土細(xì)膩、滑感特強、網(wǎng)狀裂隙極發(fā)育、有蠟面、易風(fēng)化呈細(xì)粒狀、鱗片狀蒙脫石伊利石>50>90>4中等膨脹土以棕、紅、灰色為主，粘土中含少量粉砂，滑感較強，裂隙較發(fā)育，晚風(fēng)化呈碎粒狀，含鈣質(zhì)結(jié)核蒙脫石伊利石3550659024弱膨脹土黃褐色為主，粘土中含較多粉砂，有滑感，裂隙發(fā)育，易風(fēng)化呈碎粒狀，含較多鈣質(zhì)或鐵錳結(jié)核蒙脫石伊利石高

15、嶺石<3540650.72.0此外，還用利用液限與塑性指數(shù)聯(lián)合建立塑性圖來進行膨脹土判別，參見圖3-1；按脹縮指標(biāo)判別膨脹土的等級，參見表3-4；按膨脹土物質(zhì)成分和物理指標(biāo)分類，參見表3-5；其次根據(jù)土中交換陽離子成分與交換容量進行膨脹土的分類。一般認(rèn)為含低價交換陽離子Na+、K+、H+等的土膨脹性強,含兩價交換陽離子者為中等。按土的陽離子交換容量可分為:大于40me/100g的土屬弱膨脹土;30me/100g40me/100g的土為中等膨脹土;低于30me/100g的土為弱膨脹土。利用液限與塑性指數(shù)聯(lián)合建立塑性圖的方法，已被納入國家標(biāo)準(zhǔn)(GBJ14590)和交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)(JTJ051

16、93)之中。前者取液限(76克錐)L>40%，A線以上為膨脹土；后者取液限(100克錐)L50%，A線以上為膨脹土。圖3-1 WLIP膨脹土判別及等級分類圖 膨脹土脹縮指標(biāo)判別分類 表3-4脹縮等級無荷載下體總脹縮率/%無荷載下線總脹縮率/%線總膨脹率/%脹限含水量狀態(tài)下的體縮率/%自由膨脹率/%強>18>8>4>23>80中1218682416235080弱812460.728163050 膨脹土以物質(zhì)成分與物理指標(biāo)劃分等級分類表 表3-5脹縮等級粘粒含量%粉粒含量%液限%塑性指數(shù)%比表面積m2/g強>50>40>48>25>

17、300中3550405040481825150300弱<12<50<40<18<150安徽省基建設(shè)計院提出了以液限、線膨縮總量指標(biāo)為主，自由膨脹率為輔的分類方法，參見表3-6。 安徽省基建膨脹土分類方法 表3-6液限線脹縮總量自由膨脹率分類>48>8>75嚴(yán)重4548686075中等4045464560一般32 國外膨脹土判別方法及工程性質(zhì)評價國際會議上對膨脹土的概述性定義為是一種對環(huán)境變化，特別是對于溫?zé)嶙兓浅Ｃ舾械耐?，其反映是發(fā)生膨脹和收縮，產(chǎn)生膨脹壓力。影響膨脹土的主要礦物是蒙脫石。雖然在國際會議上，就膨脹土的定義進行了統(tǒng)一。但由于各國傳

18、統(tǒng)命名上的習(xí)慣，許多國家仍舊采用傳統(tǒng)命名。例如印度稱膨脹土為 黑棉土，我國對膨脹土命名也有多種，如膨脹土、脹縮土、膨潤土等。雖然命名不一樣，但就膨脹土的含義而言，國內(nèi)外學(xué)者基本達成共識。國際上廣泛利用的判別方法是1964年南非土木工程研究所VanderMerWe提出，然后1980年經(jīng)Williams和Donadson修正后，利用塑性指數(shù)、<2含量、粘土活性三個因素，建立粘土膨脹勢判別圖的方法。在理論上，塑性指數(shù)是粘性土物質(zhì)成分(粘土礦物、粘粒含量)和物理化學(xué)活性的綜合影響的結(jié)果。同時該方法又突出了粘粒含量(<2)和活性(與<2粘粒含量之比)的控制作用，粘土膨脹勢判別圖把粘土膨

19、脹勢劃分為低、中等、高、很高四級。參見圖3-2。 圖3-2 Williams and Donadson法膨脹土膨脹勢判別圖印度對膨脹土(黑棉土)的膨脹性提出采用多種試驗指標(biāo)的綜合判別分類標(biāo)準(zhǔn)。圖3-3 印度膨脹土(黑棉土)的判別分類圖前蘇聯(lián)對膨脹土的判別有專讓的規(guī)定，如全蘇建筑標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)則第15條規(guī)定：粘性土經(jīng)不或化學(xué)溶液浸濕后體積增大 ，且在自由膨脹條件下(無荷載)，其相對膨脹值按下式計算：其中 試樣浸水膨脹后的高度；試樣浸水前的高度。且大于0.04屬于膨脹土。在判別指標(biāo)的選取上，目前國內(nèi)外常用的主要有兩類：一類為反映土的天然結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，另一類反映土的物質(zhì)組成成分與水相互作用。前一類指標(biāo)要求采

20、用原狀土樣測定，其測定方法較多地受條件限制；后一類指標(biāo)反映土粒的基本特性，借擾動土樣品可測得，測定條件簡易可行，故多采用。參見表3-7。 國內(nèi)外膨脹土常用判別指標(biāo)匯總表 表3-7指標(biāo)類別指標(biāo)名稱物理意義說 明膨脹土界限值)反映土的自然結(jié)構(gòu)與狀態(tài)指標(biāo)壓實性指標(biāo)KdeL-e/eL-ePEL、eP、e分別為液限、塑限和實際下之孔隙比1.0膨脹性指標(biāo)KeeL-e/1+eE為實際狀態(tài)下孔隙比，eL=WLGS/GW,GS、GW分別為土、水的比重0.4吸水指標(biāo)KwWL-WSr/WSrWL、WSt分別為液限飽和含水量0.4反映土的物質(zhì)組成成分的指標(biāo)自由膨脹率FSVW-V0/ V0VW、V0為試樣在水中膨脹后的

21、體積及其原體積40%液限WL反映土處于塑性狀態(tài)上限時的含水量40%塑性指標(biāo)IPWL-WPWL、WP為液限、塑限含水量18活動性指數(shù)KAIP/AIP為塑性指數(shù)，A為小于0.002mm顆粒百分含量1.25第十節(jié) 液化地基與處理砂土液化是指飽和松散粉細(xì)砂（或粉土）在動力荷載作用下，孔隙水壓力積聚達到或超過上覆有效壓力，這時土中有效應(yīng)力就等于零，土不再具有抗剪強度和剪切剛度，處于類似于液體的狀態(tài)。土的液化使得地基將完全喪失承載能力。地震、波浪、車輛行駛、機器振動、打樁及爆破等都可能引起飽和砂土的液化，其中又以地震引起的大面積甚至深層砂土液化的危害最大。例如1964年日本新瀉地震和其后美國阿拉斯加地震，

22、以及我國1976年唐山地震等就是造成這類破壞的例證。一、地基液化病害1. 砂土液化造成的災(zāi)害的外觀表現(xiàn)1）噴砂冒水 地震時在砂土層中產(chǎn)生相當(dāng)高的孔隙水壓力，在覆蓋層比較薄弱地方或地震所形成的裂縫中噴出砂、水混合物。噴出的砂土能破壞農(nóng)田，淤塞渠道。噴砂冒水的范圍往往很大，持續(xù)時間可達幾小時甚至十幾天，有的水頭可高達23m 。2）震陷 液化時噴砂冒水帶走了大量砂土，導(dǎo)致建筑物地基產(chǎn)生不均勻沉陷，使建筑物傾斜、開裂甚至倒塌。例如1964年日本新瀉地震時，有的建筑物產(chǎn)生了1m左右的沉陷和2.3以上的傾斜，機場跑道遭到嚴(yán)重破壞，卡車和混凝土結(jié)構(gòu)沉入土中。又如1976年唐山地震時，天津某農(nóng)場高10m左右的

23、磚砌水塔，因其西北角處地基土噴砂冒水，水塔整體向西北傾斜了6。3）滑坡 在岸坡或壩坡中的飽和砂層，由于液化而喪失抗剪強度，使土坡失去穩(wěn)定沿著液化層滑動，形成大面積滑坡。1971年美國加洲San Fernando壩在地震中發(fā)生上游壩坡大滑動，研究證明這是因為在地震振動即將結(jié)束時，在靠近壩底和粘土心墻上游面處的廣闊區(qū)域內(nèi)砂土發(fā)生液化的緣故。4）地基失穩(wěn) 建筑物地基中的砂土層因液化而失去承載能力，使地基整體失穩(wěn)而破壞。例如日本新瀉地震時，有一公寓因地基砂土層液化失穩(wěn)而陷入土中并以80的傾斜度傾倒。圖5-59地震前和地震時單元體的理想受力狀態(tài) 在地震時，土體內(nèi)單元體所受的力主要是從基巖向上傳播的剪切波

24、所引起的。水平砂層內(nèi)單元體理想的受力狀態(tài)如圖5-59所示。在地震前，單元體上受到有效主應(yīng)力和的作用，其中k0為靜止土壓力系數(shù)。在地震時，單元體上將受到周期性，大小和方向在不斷變化的循環(huán)剪應(yīng)力的重復(fù)剪切作用。 飽和松砂在這一循環(huán)荷載作用下產(chǎn)生不可逆的體積壓縮，在排水不暢或不排水條件下，孔隙水壓力會隨著循環(huán)荷載的次數(shù)增加發(fā)生積聚，而逐漸上升，土中有效應(yīng)力下降。在某次循環(huán)荷載之后，孔隙水壓力將迅速上升，應(yīng)變急劇增大，有效應(yīng)力趨于零，土體的承載能力喪失，土體進入液化狀態(tài)。2. 影響土液化勢的主要因素1）土的成分土的礦物成份是決定土是否液化的重要條件之一，粘性土由于粘土礦物與水作用產(chǎn)生的粘聚力c，即使孔

25、隙水壓力等于有效應(yīng)力，抗剪強度也不會完全喪失，因而不具備液化的內(nèi)在條件。土的粒度成分同樣對土的液化有影響。粗顆粒土的排水性能良好，循環(huán)荷載作用下不易產(chǎn)生孔隙水壓力積聚現(xiàn)象，因此不易發(fā)生土液化現(xiàn)象。換言之，飽和細(xì)粉砂或粉土由于其既不具有粘性土的粘聚力，而排水又不夠通暢，在地震循環(huán)荷載作用下，最易發(fā)生孔隙水壓力的積聚而導(dǎo)致液化。此外，級配不良的砂土較級配良好的砂土更易液化。2）土的初始狀態(tài)有關(guān)液化土的初始物理狀態(tài)是指其密實程度，一般采用相對密度Dr來描述。松砂在循環(huán)荷載作用下，易產(chǎn)生不可逆的體積壓縮，即剪縮現(xiàn)象。剪縮加劇了孔隙水壓力積聚的水平和速度。密砂剪切則與松砂不同，甚至出現(xiàn)剪脹現(xiàn)象，在土中產(chǎn)

26、生負(fù)的孔隙水壓力，不易產(chǎn)生孔隙水壓力的積聚。因此，松砂較密砂更易發(fā)生液化。日本新瀉地震的資料表明，對于7度強度的地震，Dr50%砂土發(fā)生液化；而Dr>70%的土不發(fā)生液化。同樣我國中科院“海城地震與液化考察報告”中亦提出相似的結(jié)論。另外，砂土的初始應(yīng)力狀態(tài)，即指土體的有效初始豎向應(yīng)力愈?。ㄒ夯翆勇癫厣疃扔鷾\），土體達到液化時，所需積聚的孔隙水壓力水平就愈低，土層愈容易發(fā)生液化破壞；地震的強度愈高，持續(xù)時間愈長，即循環(huán)荷載產(chǎn)生的剪切力愈大，循環(huán)次數(shù)愈多，液化土層愈易發(fā)生液化。二、液化地基的處理無論是液化地基處理的設(shè)計，還是處理后效果的檢驗，都要求有一個砂土液化可能性評價的有效方法。目前大

27、致歸納為三大類方法，即現(xiàn)場試驗、室內(nèi)試驗和經(jīng)驗對比。由于地震時砂土液化的機理十分復(fù)雜，現(xiàn)場試驗判別砂土液化可以比較全面地反映液化土的各種影響因素，如何利用現(xiàn)場的實測結(jié)果判斷砂土液化可能性，成為工程界關(guān)心的問題。1. 砂土液化的判別關(guān)于土的液化判別方法，在我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GBJ11-89）中作了明確的規(guī)定。具體判別方法如下：飽和的砂土或粉土，當(dāng)符合下列條件之一時，可初步判別為不液化或不考慮液化影響（1） 地質(zhì)年代為第四世紀(jì)晚更新世（Q3）及其以前時，可判為不液化土；（2） 粉土的粘粒（粒徑小于0.005mm的顆粒）含量百分率，對應(yīng)于地震裂變七度、八度和九度分別不小于10、13、和16時，可

28、判別為不液化土；（3） 采用天然地基的建筑，當(dāng)上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時，可不考慮液化影響 （5-111）式中 dw為地下水位深度（m），宜按建筑使用期內(nèi)或近期內(nèi)年平均最高水位采用，也可按近期內(nèi)年最高水位采用； du為上覆非液化土層厚度（m），計算時宜將淤泥或淤泥質(zhì)土層扣除； db為基礎(chǔ)埋置深度（m），不超過2m時應(yīng)采用2m； do液化土特征深度（m），可按表5-25采用。 表5-25 液化土特征深度（m） 飽和土類別烈度七度八度九度粉土678砂土789 經(jīng)過以上初步判定后，認(rèn)為需要進一步判別時，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N的判別法，即 在地面下15m深度范圍內(nèi)，有可能液化土層

29、按式（5-112）判定。當(dāng)有成熟經(jīng)驗時，尚可采用其它判別方法。 （5-112）式中 N為飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)實測值（未經(jīng)桿長修正）； Ncr液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值； N為液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值，應(yīng)按表5-26采用； ds為飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點深度（m）；Pc為粘粒含量百分率，當(dāng)小于3或為砂土?xí)r均應(yīng)采用3。表5-26 標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值N 近、遠(yuǎn)震烈度七度八度九度近震61016遠(yuǎn)震812-2. 防止砂土液化的工程措施簡介 地震時因砂土地基液化而造成建筑物毀壞的情況是十分普遍的。所以當(dāng)判明建筑物地基中有可液化的砂土層時，必須采取相應(yīng)的工程措施，以防止震害。防止砂土液化的處理原則是避開、挖

30、除或加固。如果可能液化的范圍不大，可以根據(jù)具體情況或避開或挖除。如果范圍較廣、較深時，一般只能采取加固的措施。我國目前常用的加固方法有人工加密、圍封、樁基及蓋重等。加密是增加砂土層密度，如用振浮法、砂樁擠密法，以及國內(nèi)外近年推行的強夯法等。前二者已經(jīng)實踐證明可有效地提高地基抗液化能力；后者經(jīng)近年來實踐證明亦是可行的。圍封是用板樁把有可能液化的范圍包圍起來。樁基是將建筑物支承在樁基礎(chǔ)上，而樁必須穿過可能液化的砂層，支承在下部不液化的密實土層上。蓋重是加大可液化砂層的上覆壓力。如在可能液化范圍的地面上加載（如堆土）等，這對防止液化也有一定效果。如果在增加上覆壓力過程中同時采取排水措施，還可使砂土進

31、一步加密，抗液化效果更好。此外，復(fù)合型土工合成材料制作的塑料排水板PVDs也可用于地基抗液化處理，這是基于PVDs既有優(yōu)良的張拉特性，在可能液化地基中起到加筋作用；又因為其排水功能，降低易液化地基在動力（地震）荷載下超靜孔隙水壓力積聚的水平。參考文獻1周樹華,ierreGRAND,魏蘭英.運用輕便觸探和靜載荷試驗研究黃土的濕陷性J.工程地質(zhì)學(xué)報,2002(04) :356-365 2黃天石.采用平均曲線法進行黃土濕陷性評價J.工程勘察.1998(1):17-213張利生.關(guān)于用室內(nèi)試驗測試黃土濕陷性方法的探討J.勘察科學(xué)技術(shù)，2000(6):35-394吳翔天,谷栓成.關(guān)中地區(qū)黃土濕陷性的模糊

32、綜合評判J.建筑技術(shù)開發(fā)，2004 (9):89-91v張?zhí)K民,鄭建國.濕陷性黃土(3)的增濕變形特征J.巖土工程學(xué)報,1990(3)5劉悅,王家鼎.黃土濕陷性評價中的模糊信息優(yōu)化處理方法J.西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2000(1):78-826劉普寅等.模糊理論及其應(yīng)用M.長沙:國防科技大學(xué)出版社1998.97王家鼎,張倬元.黃土自重濕陷變形的脈動液化機理J.地理科學(xué),1999,19(3):271-276.8朱慕仁.黃土地基的塑性指數(shù)分類J.西北建筑工程學(xué)院學(xué)報,1995(1) 6-89曾國紅,孟憲,裘以惠. 關(guān)于黃土濕陷起始壓力、濕陷起始含水量的探討J. 太原工業(yè)大學(xué)學(xué)報，1997 (2

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