砂土地震液化的影響因素及防治措施分析課件

1、 砂土地震液化的影響因素及防治措施分析13 砂土地震液化的影響因素及防治措施分析13 引言1 砂土液化機(jī)理2 影響因素 防治措施34 引言1文字內(nèi)容地震液化是地震震害的主要形式之一造成巨大的危害引言文字內(nèi)容地震液化是地震震害的主要形式之一造成巨大的危害引言文字內(nèi)容造成巨大的危害臺(tái)灣1999年臺(tái)中港大面積地基液化現(xiàn)象文字內(nèi)容造成巨大的危害臺(tái)灣1999年臺(tái)中港大面積地基液化現(xiàn)象沙土液化機(jī)理 地震在土粒間的接觸點(diǎn)上引起新的應(yīng)力,破壞了土的結(jié)構(gòu)造成突然崩潰，與此同時(shí),孔隙水來(lái)不及排出，引起孔壓上升,致使土的強(qiáng)度降低乃至喪失,呈現(xiàn)為稀砂(泥)漿狀。沙土液化機(jī)理 地震在土粒間的接觸點(diǎn)上引起新的應(yīng)力埋藏條件

2、影響因素動(dòng)荷條件土性條件動(dòng)荷條件屬于外在因素，主要包含震動(dòng)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。埋藏條件從廣義上分為物理?xiàng)l件和化學(xué)條件砂土的粒徑，相對(duì)密度或初始孔隙比埋藏條件影響因素動(dòng)荷條件土性條件動(dòng)荷條件屬于外在因素，主要包 震動(dòng)強(qiáng)度以地面加速度來(lái)衡量,震動(dòng)強(qiáng)度大,地震地面加速度就大,相同條件下的飽和砂土層就容易被液化。 震動(dòng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),往往意味往復(fù)加荷次數(shù)多,反之則少,因此地震持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),砂土越可能液化。單擊添加動(dòng)荷條件砂土液化的距離判別模型：w(x)=1.565a-0.539b-0.003c-0.526d+1.278e+0.021f-6.434 從公式中還可以看出，在地震地面加速度相同的條件下,持續(xù)時(shí)間短不

3、液化的砂土層,在經(jīng)受較長(zhǎng)時(shí)間的震動(dòng)后仍可能會(huì)發(fā)生液化。但此判別模型存在不足之處，因?yàn)檎饎?dòng)強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間對(duì)砂土液化的影響也并不如上式那樣呈單一規(guī)律，還要受到其他因素的影響。 震動(dòng)強(qiáng)度以地面加速度來(lái)衡量,震動(dòng)強(qiáng)度大,地震地面加速單擊添加動(dòng)荷條件 例如在2008年四川汶川地震中，根據(jù)中國(guó)地震局臺(tái)網(wǎng)中心公布的汶川 8.0 級(jí)地震地表峰值加速度分布圖。單擊添加動(dòng)荷條件 例如在2008年四川汶川地震中，根據(jù)主要分為分為物理?xiàng)l件和化學(xué)條件物理?xiàng)l件:主要是指砂土所處的力學(xué)環(huán)境；化學(xué)條件:指砂土所處的液體環(huán)境以及氣體、離子和膠體的分布狀態(tài)。單擊添加埋藏條件初始限制壓力 在地震荷載下，土體液化的可能性隨著初始限制

4、壓力的不同而不同，限制壓力愈大，砂土液化的難度愈大。例如在在日本新瀉地震時(shí)，在一個(gè)有三米厚填土的區(qū)域，經(jīng)過(guò)地震之后，砂土層保持穩(wěn)定。但在該區(qū)域以外砂土卻廣泛液化。在海城地震（1975）也出現(xiàn)了類似的現(xiàn)象。主要分為分為物理?xiàng)l件和化學(xué)條件單擊添加埋藏條件初始限制壓力單擊添加埋藏條件地下水的埋深和上層排水關(guān)系 砂土液化必然離不開(kāi)水，地下水的埋深和上層排水條件直接影響砂層液化的產(chǎn)生和發(fā)展，地下水是砂土飽和的必要條件。 地下水位愈高，砂土愈容易液化反之愈難。 砂體的透水性愈好，越不易液化。 單擊添加埋藏條件地下水的埋深和上層排水關(guān)系 從表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看到，隨著砂土粒徑的減小，超靜孔壓消散時(shí)間變長(zhǎng),液化

5、更容易主要包括砂土的粒徑、相對(duì)密度或初始孔隙比單擊添加土性條件砂土的粒徑 不同粒徑砂土超靜孔壓消散時(shí)間 從表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看到，隨著砂土粒徑的減小，超靜孔壓消散時(shí) 但砂土粒徑對(duì)砂土液化的唯一并不單純的呈現(xiàn)粒徑越小越容易液化，以2011年新西蘭地震為例，在其液化區(qū)48個(gè)鉆孔中選取采集試樣正好位于液化層的31個(gè)鉆孔，共計(jì)42組數(shù)據(jù)。單擊添加土性條件 但砂土粒徑對(duì)砂土液化的唯一并不單純的呈現(xiàn)粒徑越相對(duì)密度或初始孔隙比 據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)研究結(jié)果表明, 加速度 相對(duì)密度值 結(jié)果 0.2g 62.5% 砂土一般不液化 0.4g 66% 砂土一般不液化 0.5g 66.5% 砂土一般不液化 例如在1964年日本新

6、瀉市大地震時(shí)，相對(duì)密度為50%左右的地方，砂土廣泛發(fā)生液化，但在相對(duì)密度大約超過(guò)70%的區(qū)域就沒(méi)有發(fā)生液化。初始孔隙比與相對(duì)密度對(duì)液化的影響趨勢(shì)是相同的。通常, 相對(duì)密度越大, 砂土越難液化。相對(duì)密度或初始孔隙比 據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)研究結(jié)果表明,通常, 相對(duì)密防治措施自由場(chǎng)地現(xiàn)存結(jié)構(gòu)防治措施自由場(chǎng)地現(xiàn)存結(jié)構(gòu)單擊此處添加段落文字內(nèi)容單擊此處添加段落文字內(nèi)容單擊此處添加段落文字內(nèi)容自由場(chǎng)地挖換：將易液化砂層挖除然后回填非液化土加密：直接震密法：振動(dòng)器在飽和的砂性土中產(chǎn)生彈性波,使原有的顆粒排列方式發(fā)生變化擠密砂(碎石)樁法：將一根帶有活瓣的鋼管打人松砂地基達(dá)，并倒人粗粒料，然后邊振動(dòng)邊將鋼管上提，同時(shí)將填

7、人鋼管中的粗粒料夯實(shí)。在打入鋼管時(shí)的振動(dòng)及鋼管的擠土作用已使砂土被擠密，在夯實(shí)填入粗粒料的同時(shí)，又在樁徑方向擴(kuò)張，使周?chē)乃缮斑M(jìn)一步被擠密爆炸振密法：利用爆炸時(shí)的沖擊力使地基土的原有結(jié)構(gòu)被破壞(產(chǎn)生液化)。振沖置換法：在地基砂土中插人棒狀的振沖器，同時(shí)開(kāi)動(dòng)水泵,使噴嘴噴出高壓水流，在振動(dòng)水沖的聯(lián)合作用下，振沖器很快即可沉到預(yù)定深度。清孔后從孔口逐段填粗粒填料，每段填料均用振沖器振擠密實(shí)，達(dá)到要求的密實(shí)度后，施工下一填料段，直至地表強(qiáng)夯法：起吊設(shè)備將重錘由高處自由落下時(shí)產(chǎn)生的沖擊波來(lái)使地基松砂密實(shí) 增加壓重：在砂土地基表面覆蓋一層非液化土的壓重蓋層。排水：直接抽水圍封：板樁、礫石樁、地下連續(xù)墻等

8、手段將結(jié)構(gòu)物地基四周包圍起來(lái)，限制砂土液化時(shí)發(fā)生側(cè)移單擊此處添加段落文字內(nèi)容自由場(chǎng)地挖換：將易液化砂層挖除然后回此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容內(nèi)灌漿容現(xiàn)存結(jié)構(gòu)抽除地下水滲透灌漿：講較稀流動(dòng)性較好的漿材注入到砂土地基中壓密灌漿：將流動(dòng)性較差（一般為粉細(xì)砂水泥漿）的漿液注入砂土地基中高壓旋噴：在地基中鉆小孔至一定深度，以極高壓力將漿液從鉆桿下端的噴嘴噴出，同時(shí)鉆桿旋轉(zhuǎn)上提至鉆桿全部拔出鉆孔深攪法：在地基中形成高強(qiáng)度低滲透性的柱或板，通過(guò)置換作用形成的復(fù)合地基提高了地基的強(qiáng)度及承載力灌漿此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容此處添加內(nèi)容內(nèi)灌漿容現(xiàn)存結(jié)構(gòu)抽除地下結(jié)論： (1)液化現(xiàn)象主要受動(dòng)荷條件、土性條件及