浅析岩土工程勘察中关于饱和砂土层的地震液化判别.docx

浅析岩土工程勘察中关于饱和砂土层的地震液化判别【摘要】结合工程实例对慈溪市杭州湾新区的饱和砂土层进行地震液化判别浅析并利用其中最快捷简易的方法论证饱和砂土层能否选作第一持力层从而为该地区的岩土工程勘察提供有益的经验。关键词：饱和砂土层地震液化判别标准贯入中图分类号：P315文献标识码：A文章编号：1.前言松散的砂土层受到震动时有变得更紧密的趋势但饱和砂土层的孔隙全部被水充填因此这种趋于紧密的作用将导致孔隙水压力的骤然上升而在地震过程的短暂时间内骤然上升的孔隙水压力来不及消散这就使原来由砂粒通过其接触点所传递的压力（有效压力）减小当有效压力完全消失时砂土层会完全丧失抗剪强度和承载能力变成象液体一样的状态这就是饱和砂土层的液化现象。其地表特征通常表现为地面喷水冒砂海边、河边等稍微倾斜的部位会发生大规模“流动”的滑坡等从而对地面建筑物造成毁灭性破坏。因此在先期进行的岩土工程勘察过程中饱和砂土层的液化判别对于建筑工程来说具有十分重要的意义。下面联系实例关于如何对饱和砂土层进行液化判别进行浅析。2.工程概况慈溪杭州湾新区企业职工生活区一期工程拟建住宅楼49幢楼高3-6层管理用房2幢占地面积约11.2万平方米。3.场地工程地质条件场地属宁绍平原的一部分系900年来淤涨而成十一世纪后杭州湾南岸基本处于淤涨状态同时人类对土地的需求日益迫切筑塘围涂活动日趋频繁逐步形成扇形状陆地突出于杭州湾。由于人类活动的影响原始微地貌形态已被人为地貌所替代。上部软土覆盖层厚大于50米以Z51钻孔为例勘探深度以浅地层结构如下：0-1.20米为冲填土灰黄色松散-稍密；1.20-2.60米为粉质粘土灰黄色湿-饱和软塑局部粉粒含量较高；2.60-6.20米为粘质粉土灰-灰褐色湿稍密-中密标准贯入击数N=8-22击局部见粉砂团块及薄层夹少量贝壳碎屑；6.20-13.30米为砂质粉土灰-灰褐色湿中密标准贯入击数N=15-29击切面粗糙无光泽摇震反应迅速韧性差干强度低局部见粉砂团块及薄层夹少量贝壳碎屑；13.30-19.00米为粉砂灰黄-灰褐色局部灰绿色饱和稍密-密实标准贯入击数N=9-40击局部见粉土块及薄层；19.00米以下为淤泥质土和粉质粘土夹有薄层状砂质粉土和粘质粉土。4.岩土工程性质分析根据勘察结果可知场址分布巨厚层的软土浅部无良好的浅基持力层；另外场址位于滨海平原区人工堆填碎石土原料相对较缺乏运输成本相对较高提高了工程造价因此采用桩基础。上部粘质粉土和砂质粉土层均呈稍密-中密状态但分布不均且埋深浅厚度小因此不考虑其作为桩基持力层；粉砂层呈稍密-密实状态标准贯入击数N=9-40击从其埋深、厚度、力学性质和上部荷载要求来看均是理想的桩基持力层。但考虑本工程为乙类建筑按地震烈度VII度设防的要求以及饱和砂土层易液化的特性须对其进行液化判别以决定其能否选作桩基持力层。5.液化判别法浅析现在常用的液化判别方法主要有：⑴原位测试法：A.标准贯入试验判别：主要原理是比较饱和砂土层实测标准贯入锤击数（未经杆长修正）N值和计算所得临界值Ncr值当NNcr时则为不液化饱和砂土层。特点：原始数据收集简单快捷室内数据计算简便。B.静力触探试验判别：主要原理是计算比较饱和砂土层临界静力触探贯入阻力和锥尖阻力来判别其是否液化。特点：需利用静探仪进行静力触探室内数据计算相对繁杂。⑵土的相对密度判别法：主要原理是利用地面加速度与相对密度判定饱和砂土层是否会液化可查表进行判别。特点：用查表确定液化性具有不确定性。⑶抗液化剪应力判别法：主要原理是比较饱和砂土层地震作用时等效平均剪应力τe和抗液化剪应力τ值当τe>τ时饱和砂土层可能液化；当τe特点：所需原始数据较多计算相当繁杂。⑷美国Seed的简化方法：先计算地震作用时的动应力比然后将标准贯入实测锤击数换算成相对于上覆自重压力等于98kPa的修正标准贯入击数再根据上述两个值和不同的震级按相关的曲线图进行液化判别。特点：比较直观但计算仍显繁杂。⑸统计判别法：根据对已有强震震例中液化与未液化的大量宏观资料的统计分析找出若干个与液化关系最密切的因素（即数学分析中的因子）采用数学分析中的线形判别函数来预测饱和砂土层未来液化的可能性。特点：直观快捷但该地区显然无法提供其所需的大量震例资料。标准贯入试验判别法相对其他几种方法在野外收集原始数据时简单快捷室内数据分析整理上更具有时效性因此本工程采用了原位测试法对饱和砂土层进行液化判别。标准贯入试验（SPT）是动力触探的一种它