區(qū)域性砂土液化局巖土工程講座(已修改)
2025-09-23 20:36 本頁面
【正文】 區(qū)域性砂土液化 浙江省工程勘察院葉興永 地震引起大壩破壞 (臺中石崗 ) 地震引起埠豐橋斷裂，河床抬高8m,形成疊水 (石崗 ) 地震引起房屋倒塌 (臺中石崗 ) 地震引起橋梁斷裂 (南投集集鎮(zhèn) ) 地震引起稻田隆起 (臺中霧峰 ) 地震引起操場隆起 (臺中國小 ) 規(guī)范對砂土液化的強制性規(guī)定 巖土工程勘察規(guī)范（ GB500212022） ? 6度的地區(qū)進行勘察時，應劃分場地類別，劃分對抗震有利、不利或危險的地段 ? 15m的范圍內(nèi)進行；對于樁基和基礎埋深大于 5m的天然地基，判別深度應加深至 20m，對判別液化而布置的勘探點不應少于 3個，勘探孔深度應大于液化判別深度。 ? 、應按現(xiàn)行國家標準 《 建筑抗震設計規(guī)范 》 （ GB50011）的規(guī)定確定其液化指數(shù)和液化等級。 勘察報告除應闡明可液化的土層、各孔的液化指數(shù)外，尚應根據(jù)各液化孔液化指數(shù)綜合確定場地液化等級。 規(guī)范對砂土液化的強制性規(guī)定 建筑抗震設計規(guī)范（ GB500112022） ? 15m的范圍內(nèi)進行；對于樁基和基礎埋深大于5m的天然地基，判別深度應加深至 20m，對判別液化而布置的勘探點不應少于 3個，勘探孔深度應大于液化判別深度。 1 基本概念及研究意義 ? 粒間無內(nèi)聚力的松散砂體，主要靠粒間摩擦力維持本身的穩(wěn)定性和承受外力。當受到振動時，粒間剪力使砂粒間產(chǎn)生滑移，改變排列狀態(tài)。如果砂土原處于非緊密排列狀態(tài)，就會有變?yōu)榫o密排列狀態(tài)的趨勢，如果砂的孔隙是飽水的，要變密實效需要從孔隙中徘出一部分水，如砂粒很細則整個砂體滲透性不良，瞬時振動變形需要從孔隙中排除的水來不及排出于砂體之外，結(jié)果必然使砂體中空隙水壓力上升，砂粒之間的有效正應力就隨之而降低，當空隙水壓力上升到使砂粒間有效正應力降為零時，砂粒就會懸浮于水中，砂體也就完全喪失了強度和承載能力，這就是砂土液化 (sand liquefacation)。 ? 砂土液化引起的破壞主要有以下四種： ? (1)涌砂 ：涌出的砂掩蓋農(nóng)田，壓死作物，使沃土鹽堿化、砂質(zhì)化，同時造成河床、渠道、徑井筒等淤塞，使農(nóng)業(yè)灌溉設施受到嚴重損害。 ? (2)地基失效 ：隨粒間有效正應力的降低，地基土層的承裁能力也迅速下降，甚至砂體呈懸浮狀態(tài)時地基的承栽能力完全喪失。建于這類地基上的建筑物就會產(chǎn)生強烈沉陷、傾倒以至倒塌。例如，日本新漏 1964年的地震引起的砂土液化，由于地基失效使建筑物倒塌 2130所，嚴重破壞6200所，輕微破壞 31000所。 1976年房山地層時，天津市新港望河樓建筑群，田地基失效突然下沉 38cm，傾斜度達 30％。 ? (3)滑塌： 由于下伏砂層或敏感粘土層震動液化和流動，可引起大規(guī)?；?。如 1964年阿拉斯加地震，安科雷奇市就因敏感粘土層中的砂層透鏡體液化而產(chǎn)生大滑坡。這類滑坡可以產(chǎn)生在極緩，甚至水平場地。 ? (4)地面沉降及地面塌陷： 飽水疏松砂因振動而變密，地面也隨之而下沉，低平的濱海湖平原可因下沉而受到海湖及洪水的浸淹，使之不適于作為建筑物地基。例如 1964年阿拉斯加地震時，波特奇市即因震陷量大而受海潮浸淹，迫使該市遷址。地下砂體大量涌出地表，使地下的局部地帶被掏空，則往往出現(xiàn)地面局部塌陷，例如 1976年唐山地層時寧河縣富莊層后全村下沉 ，塌陷區(qū)邊緣出現(xiàn)大量寬 1— 2m的環(huán)形裂縫，全村變?yōu)槌靥痢? 地震引起砂土液化 (臺中港 14碼頭 ) ? 2 地震時砂土液化機制 ? 振動液化 ? 砂土受振動時，每個顆粒都受到其值等于振動加速度與顆粒質(zhì)量乘積的慣性力的反復作用。由于顆粒間沒有內(nèi)聚力或內(nèi)聚力很小，在慣性力周期性反復作用下，各顆粒就都處于運動狀態(tài)，它們之間必然產(chǎn)生相互
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