饱和砂粉土液化判别的几点浅薄认识
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砂土液化的判别及处理建议前言:本文就目前的国内外的研究成果和实验方法作了一个总体的概括,指出现阶段对砂土液化研究中存在的一些问题。
并对砂土液化问题研究的趋势提出了一些观点。
饱和的松散砂土在动荷载作用下丧失其原有强度而急剧转变为液体状态,即所谓振动液化现象。
这种振动液化现象是一种特殊的强度问题,它以强度的大幅度骤然丧失为特征。
砂土地层液化使得地基失效从而导致房屋开裂。
因此判断砂土地基与否以及对可能液化砂土地基进行处理,是非常有必要的。
1 振动液化的机理和影响因素1.1 饱和砂土的液化机理饱和砂土是砂和水组成的两相复合体系——砂粒堆积成土的骨架,而砂粒孔隙间充满了水。
饱和砂土的液化机理有三种:(1) 砂沸是指当一个饱和砂沉积体中的孔隙水压力由于地下水头变化而上升到等于或超过它的上覆有效压力时,该饱和砂沉积体就会发生上浮或“沸腾”现象,并且全部丧失承载力。
(2) 流滑是饱和松砂的颗粒骨架在单程或剪切作用下,呈现出不可逆的体积压缩,在不排水的条件下,引起孔隙水压力增大和有效应力剪小,最后导致“无限度”的流动变形。
(3) 循环活动性主要曾被发现于相对密度较大的(中密以上到紧密)饱和无粘性土的固结不排水循环三轴或循环单剪和循环扭剪和循环试验中[1]。
为了浅显地说明问题,假定振前砂土骨架是一些均匀圆颗粒砂堆积成的松散结构,如图1-a所示,当其受到水平方向的动剪应力作用后,显然,土骨架由不稳定的堆积状态趋向稳定的堆积状态,颗粒靠紧,体积缩小,如图1-c。
在由松变密过程中,孔隙间充满的水在振动中受颗粒挤压,短时间内无法排出,故瞬间孔隙水压力上升,颗粒间有效压力减小,砂粒间相互脱离接触,处于悬浮状态,原来的砂水复合体系变为砂水的悬液体系。
通常地基内部的砂层首先发生液化,随之在砂层内产生很高超静水压力,为了消散水压力,在一定条件下就会引起地下水自下向上的渗流。
当水在上覆土层的渗流水力梯度超过流线上的临界水力梯度时,原来在振动中没有液化的上覆土层,在渗透水流作用下发生浮扬现象,也产生了“液化”,上涌的水带着砂粒冒出地面,即“喷水冒砂”现象。
浅谈海洋饱和砂土液化及判别方法作者:王虎刚来源:《价值工程》2014年第22期摘要:砂土在地震荷载作用下极易发生液化,液化土地基对建筑物造成的危害不可忽视,特别地在海洋这种复杂的环境条件下,带来的危害可能更大。
本文首先介绍了砂土液化给人类带来的灾难,然后介绍饱和砂土液化的机理、影响因素和判别方法,其中重点介绍了现阶段海洋工程中国内外使用的液化判别方法,并以我国南海某平台场址为例加以说明。
Abstract: The sandy soil is prone to be liquefied under seismic excitations, and the harm of liquefied soil foundation to the buildings is non-ignorable, particularly in the complex environment of marine conditions, the damage could be even greater. This paper firstly introduces the disasters that liquefaction bring to mankind, and then introduces the mechanism of liquefaction of saturated sand, influencing factors and identification methods, which focuses on the methods of liquefaction that used both at home and abroad in Ocean Engineering at this stage, and it is illustrated by the example of South China Sea platform.关键词:地震;砂土液化;影响因素;孔隙水压力;判别方法;平台场址Key words: earthquake;liquefaction;influencing factors;pore water pressure;identification method;platform sites中图分类号:P315.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)22-0317-030 引言我国是一个多地震的国家,在以往的多次强烈地震中,由于砂土液化造成的各种灾害已经成为一种不可忽视的地震破坏现象。
浅议饱和砂(粉)土的液化判别方法程爱华;李涛【摘要】Sand(silt) liquefaction which is the one of the usual happened main earth damage can be effected by many factors.There are several ways around the world to distinguish liquefaction ,but each of them has certain scope of application .Through comprehensive discrimination of liquefaction with standard penetration test ,static sounding test and shear wave velocity test in the practical project ,we can accurately judge whether sand (silt) liquefy or not.%砂(粉)土液化是地震中经常发生的主要震害之一,砂(粉)土液化受到多种因素的影响,关于液化的判别方法,国内外有很多种,每种方法都有一定的适用范围。
通过实际工程中的标准贯入试验、静力触探试验、剪切波速试验综合进行液化判别,以准确判断砂(粉)土是否液化。
【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】3页(P164-166)【关键词】砂(粉)土液化;液化判别;标准贯入试验;静力触探试验;剪切波速试验;综合判别【作者】程爱华;李涛【作者单位】济南市勘察测绘研究院,山东济南250013;济南市勘察测绘研究院,山东济南 250013【正文语种】中文【中图分类】TI441所谓砂(粉)土液化,是指饱和砂土或粉土在地震力作用下,砂土或粉土在受到强烈振动后,土粒处于悬浮状态,致使土体失去强度而造成地基失效的现象[1]。
饱和砂土液化机理及液化判别方法作者:严鹏来源:《科技创新与应用》2017年第02期摘要:砂土液化是一种由地震引起的次生地质灾害。
我国邢台、唐山和海城三地强地震,都发生了大范围的液化,造成严重损害。
在当前国家加强基础设施建设、加快城镇化的背景下,砂土地震液化判别在岩土工程勘察中的重要性在不断提升。
文章对砂土液化机理进行介绍,对几种常用且有代表性的判别方法进行归纳总结,并对饱和砂土液化的判别方法提出自己一些认识及看法。
关键词:饱和砂土;液化机理;液化判别1 地震液化机理及影响因素1.1 砂土液化的概念在动力荷载、地震、等外力作用下,饱和砂土受到强烈的振动,导致其丧失抗剪强度,并使砂粒处于悬浮状态,造成地基出现失效现象即称为砂土液化。
1.2 地震液化的机理地震时剪切波在土体中引起交变应力,产生震动孔隙水压力。
引起孔隙水压力增加的原因是水与土粒在交变应力的作用下,受强烈震动的土粒变密,而受到水的阻碍把能量传递给水。
随着孔隙水压力的上升,土颗粒在自重的作用下力图向下沉落,而孔隙水在震动孔隙水压力作用下力图向上排出,导致土体结构在被破坏的瞬间,土粒向下沉落受到孔隙水向上排出的阻碍,最终有效应力减至零,土粒间无力的传递,土粒失重,使抗剪强度消失,进而砂土出现液化情况。
此时土骨架崩溃,土粒可随水流动,这就是液化过程。
1.3 液化影响因素砂土的组成:一般情况下,粗砂比细砂不容易液化,其主要原因是粗砂有良好的透水性,即使粗砂发生液化现象,孔隙水超压作用时间短,大大缩短其液化的时间。
相对密度:密砂比松砂不容易液化。
由于松砂是无粘性土与粘性土之间的土壤,所以砂土的密度低容易发生液化。
土层的埋深:地震发生时,液化砂土层的深度处于10m以内。
因此砂土层埋深深度越大,砂土越不容易液化。
地下水位:地下水位浅的比水位深的地方较容易发生液化现象。
地下水位深度小于4m的砂类液化区域,易发生液化。
粉土液化在7度至9度区内,地下水位小于1.5m、2.5m、6.0m 的区域容易被液化。
浅谈砂土和粉土液化的判别及相关的问题
曾飞舟
【期刊名称】《今日科苑》
【年(卷),期】2008(000)016
【摘要】在地震中,地基的震害现象有沉陷、倾斜、裂缝、滑移、基础上浮等现象,根据对国内外地基破坏的分析与统计,其中80%是由于土体的液化引起的。
因此,对土体液化的判别与处理是地基抗震设计中的主要任务。
规范规定,存在饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的地基,除抗震设
【总页数】1页(P)
【作者】曾飞舟
【作者单位】广东省汕头市建筑设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TU441.4
【相关文献】
1.浅析饱和砂土与粉土液化判别公式的可靠性及相关问题讨论 [J], 张方成
2.刍议提高标准贯入击数判别饱和砂土、饱和粉土液化的勘察质量 [J], 游水通
3.用标贯击数判别饱和砂土和粉土的液化问题 [J], 袁灿勤
4.通过计算机编程实现饱和砂土和粉土的液化判别 [J], 陈章亮
5.利用静力触探对东营地区粉土,砂土进行地震液化判别的可行性探讨 [J], 宋永坤
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浅析砂土的液化判别及其影响因素摘要:简述了砂土液化的危害,从内因(土的颗粒组成、密度、埋深条件、地下水位、沉积环境和地质历史等)和外因(地震动强度和持续时间等)分析了砂土液化的机理及影响因素。
采用标准贯入试验判别液化时,应先进行初判,有液化可能性时再进行详判,通过工程实例,论证了用标准贯入试验公式详判时,应采用场地整平后的地面标高计算,地下水深度按设计基准期内年平均最高水位或近期内年最高水位计算,并分析了标准贯入试验操作误差对锤击数准确性的影响。
提出当同场地的液化等级不一致时应进行液化分区,结合具体情况采取抗液化措施,以节省造价,保证工程安全。
关键词:砂土液化;标准贯入试验;地下水;液化分区;处理措施SAND LIQUEFACTION AND ITS INFLUENTIAL FACTORS1. Survey of Professional College, Beijing Urban Construction Exploration & S urveying Design Research Institute Co., Ltd., Beijing 100101;2. State Key Laboratory Breeding Base of Nuclear Resources and Environment, E ast China Institute of Technology, Nanchang 330013;3.Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 1000 37;4. Project Management Department,CECEO LiuHe Talroad Environmental Technology Co.,Ltd., Beijing 100085Abstract: This paper describes the liquefaction hazards, from internal facto rs (soil particle composition, density, depth conditions, groundwater, se dimentary environments and geological history, etc.) and external (ground m otion intensity and duration, etc.) analysis of sand liquefaction The mechan ism and influence factors. Standard penetration test discriminant liquefaction,should be the initial impression, there is the possibility of further detailed liquefaction negotiations, through the engineering example, demonstrated t he use of standard penetration test formula detailed negotiations, the venue should be used after leveling the ground elevation calculated according to the design water depth of the base period, the average highest water level or the highest water level calculated in the near future, and analyzes the operation of standard penetration test number of errors on the accuracy of the hammer. R aised the level of inconsistency with the site of liquefaction and liquefaction zoning should be carried out, combined with specific anti-liquefaction meas ures taken to save cost and ensure construction safety.Key words: Sand liquefaction; Standard penetration test; Groundwater; Liqu id partition; Treatment measures0 引言由地震产生的地基土液化危害已被工程界普遍认识和接受,地基土的液化是造成各类工程地基失效的首要原因。
王莛遂苤浅述粉(砂)土的液化判别和工程加固处理朱海洲邱龙(宿迁市建筑设计研究院有限公司,江苏宿迁223800)睛要]尽管国内外在处理可液化地基的理论和实践上取得了可喜的成果,但尚存在着一些模糊问题急待研究,如砂土液化层液化势的科学判定、液化处理范围的确定、振冲法填料设计、施工质量实时监控等。
l要键词l粉土;液化廖I别;加固处理1粉(砂)±液化的条件及影响因素1.1地质条件坝基砂土层的分布条件、本构特征、密实性是影响液化的重要地质条件。
12地下水的作用砂土和粉土只有在饱和状态才会产生液化,而松散的砂土和粉土,在地下水位以下时才能达到饱和状态。
因此,地下水的作用和地下水位的高低是影响液化的重要条件。
13地质牟代年代久远的沉积土,经过长时期的固结作用和地震的影响,土的密实程度增大,从而形成胶结紧密的结构。
地质年代愈久,土层的固结度、密实度和结构性也就愈好,液化的可能性就愈小。
调查表明,地质年代在第四纪晚更新世(Q3)以前的饱和士不会发生液化。
I A土颗粒径和粘粒舍量土颗粒愈细愈容易液化,当土的平均粒径在Q1m m时,抗液化的能力最差。
砂土层中粘粒增加,土的粘聚力增大,从而抵抗液化的能力增强。
当粘粒含量超过1O%时,7度地震不会引起土体液化。
土的粘性可用塑怡指数IP来定量分析,当I P,<10时,土体可液化性大。
15E覆县厚度与土层的埋深有关资料表明,坝基砂土的液化深度很少超过15m的,更多的小于10m。
上覆土层具有抑制可液化土层的喷砂冒水的作用,在7度地震区域,当覆盖层厚度超过7m时,可不考虑液化。
16砂土的密实度资料统计分析表明,相对密实度小于50%的砂土地震时普遍发生液化,而相对密实度大于70%的砂土层不大可能发生液化。
1.7地。
震列渡地震烈度愈高的地区,地面震动愈强烈,土层就愈容易液化。
一般在6度以下的地区,液化现象很少发生,但在7度以上的地区,当地面加速度超过o.139时才发生液化。
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。
液化土层的判别及处理措施浅析摘要:在地震作用下,饱和状态的砂土或粉土中的空隙水压力上升,土中的有效应力减小,土的抗剪强度降低,达到一定程度时,土颗粒处于悬浮状态,空隙水压力迅速释放,导致土中有效应力完全消失,土体丧失承载能力,土变成了可流动的水土混合物,此即为地基土体液化。
唐山地震、汶川地震和日本阪神地震震害表明,因地基砂土液化对建筑物造成的破坏非常严重。
具体表现为地面喷砂冒水、建筑物基础沉降量大和倾斜严重的现象,甚至失稳、倒塌,从而造成了很大的生命和财产损失。
因此,如何避开液化危险地段修建房屋,如何处理存在液化土层的不利地段地基,如何采取减轻液化影响的基础和上部结构处理的措施,是地基基础设计在液化场地中需重点解决的问题。
关键词:岩土工程;地震液化;液化判别;抗液化措施一、前言近年来,全世界范围内地震频繁,唐山地震、日本阪神地震、汶川地震、福岛地震、墨西哥近海沿岸8.2级地震等对人类社会的生产生活秩序破坏非常严重。
而且随着社会经济的快速发展,大体量的高层及超高层建筑层出不穷,建筑结构的重要性不断提高。
怎样才能设计出安全且经济合理的方案,这就为基础位于液化土层上的地基基础设计带来了巨大的挑战,这也是每一位设计者值得深入思考的问题。
根据以往地震现场资料,判定现场某一地点的砂土已经发生液化的主要依据是:(1)地面喷水冒砂,同时上部建筑物发生巨大的沉陷或明显的倾斜,某些埋藏于土中的构筑物上浮,地面有明显变形。
(2)海边、河边等稍微倾斜的部位发生大规模的滑移,这种滑移具有“流动”的特征,滑动距离由数米至数十米;或者在上述地段虽无流动性质的滑坡,但有明显的侧向移动的迹象,并在岸坡后面产生沿岸大裂缝或大量纵横交错的裂缝。
(3)震后通过取土样发现,原来有明显层理的土,震后层理紊乱,同一地点相邻位置的触探曲线不相重合,差异变得非常显著。
二、液化判别人们在工程建设时考虑全部消除或部分消除场地液化对工程建设的影响,这就需要在工程建设前期对饱和砂土和粉土进行液化判别,进而指导设计、施工。