4.4 !可,液化场地
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4.《。。4.1 《 本:条规定主要依据【液化:场,地,的,。震害调查结果—多数资?料表明抗震设防地震!动,分档0.05g区的!液化对一般城市轨】道交通?结构物所造》成的震?害是比?较轻的所以规定抗】震设防地震动分档0!.0:5g时一般情—况,下可不进行液化判】别和处理但对液【化沉陷敏感的城【市,。轨道交通结构—物,可,按抗震设防地震动】分档:。0.10(0.1】5)g的要求—。进行判别和处理【
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4:.4.2 饱【和松砂和饱和粉【土属于可《液化土层《这已经被历次地【震的震?害调查结果》。所证实汶川地—震砂土液化现—场考察发现1—0余处液化地点【有砂砾石喷出—。最大直径为3cm】~10cm并通过】。勘察验证了砂砾层液!化现象的存》在;分?。。析现场?考察资料《发,现,液化砂砾土的平均粒!径0.4mm~10!。mm不均匀系—数3~20》曲率系数0》.3~1.2;汶】川地震液化》喷,水持续时间》明,显比唐山地震短【。说明地?下,。液化层不《。同于以往的》纯砂层地《震,时,的超:。孔隙水压力消—散,较快:使砂:砾层:液化的可能性较【大较早?。的震害?调查也发现砂—砾料发生《液化破坏的实—。例如1975年海城!。7,.3级地震时辽宁省!。营口市石门岭水库心!墙土石?坝上游砂砾料—坝壳水?下部分发生液化、】滑,坡,;1976年唐山7!.8级地震时—北京密?云水库白河主坝黏土!斜墙上游保护层【砂砾料发生液化、滑!坡
【 含砾—粒砂土、粉质黏土与!。粉砂互层《土、:混砂土可以发—生液化?但目前?对,其,液化性?能的研究《尚不充分对其液化问!题作为砂土》。或粉土处《理也是不合适的应进!行专门?的研究
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4.4.3 ! 现行?国家:标准:建,。筑抗震?。。。设计规范G》B 5001—1中给出的判—别方法是根据实际液!。化与非液化资料的统!计分析给出的—它主要以地表是否已!喷水冒?砂和液化引起—的滑移等宏》观,震害现象而》确定的另外这种情况!所定义?的,液化不完全》等同于由取土样并】进,行三轴?试验而确定》的“初?始液化”、“完全】液化”、“固—态转变为液态”【等液化的概》念本规范强调以【震,。害调查为基》。础的宏?。。观判别和以原位测】试及室内试验为主】要依据?的进一步判》别相结合的方法先从!宏观判别入》手经宏?观判别认《。为有液化《可能性时再》做进一步判别;【而宏观判别认为没】有液化?可能性时则不再做进!。一步判别
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地震液】化是由多种复—杂的内因《和外:因综合作用的结【果而“液化”或“不!液化:”这两种复》杂,的现象绝非》一个简单的定值标】准所能概括工程设】计中的“液化—”概:念,只能是一个》概,念性的、潜》在的趋势因此强调】。进一步判别时宜结】合国内外有代—。表,性的:研究成果《。采用多种方法进行分!析、比较和判断【不宜采用《单,。。一方法做出判—定当多种《方法判?别有矛盾时》应根据地震》。地质条?件以及?具体工程《情况做?出科学、合理的【综合判定
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4.4.【4 ?液化初步判别—方法取?自现:行国家?标准:建筑抗震《设计规范G》B, 50011—此方法?是根据对新中国成立!以来历?次大地震的地震区可!能液:化的土层液化情况】进行统计分析得【出的同?时也借鉴了国外的】研究成果和经验
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】 根据对唐山地【。震区砂土液》化的宏观调》查表明震《中区为滦河二—级阶地地《层年代?为晚:更新世(Q》。3)地层地下—水位为3m~4【m表层?为3.?0m:左右的黏性土其下】为饱和砂层在地震】烈度10度》。情况:下没有发生液化【;而:在一级阶地及—高河漫滩等地—分布的地《质,年代较新的地—层地震烈度》虽然只有《7度和8度却发【生了大?面积的液化;其【他震区的《河流冲积地层在地质!年代较?老的地层中也—没有发现液化实例】国外学者You【d和Perki【。ns的研究结果表】明饱和?松散的水力冲填【土差不多总会液化全!新世的无黏性土【对,液化也是敏感的更】新世发生《液化的情况》很罕见前更》新世发生液化的情况!更加罕?见这些结论虽然是根!据1975年—。以前世界范围的【地震液化资料给出的!但在后来的197】8年日本的两次地震!和1977》年罗马尼亚地震已】经获得了证实
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】 室内试验说明土】的液化强度是随【着黏粒含量的增加】而提:高的海城《。、唐山地震》现场勘察资料也表明!。当黏粒含量达到【一定的数值后就很少!发生液?化因此?规定对地《震动峰值加速—度分区0.10(0!.1:5):g,。、0.20(0.】30)g和0.【。40g的地区的粉】土的黏粒(粒径小】于0.005mm的!颗粒)含量》百分率分别不小【。于10、13和【16:时可:。判为不液化》土需要注意的是黏】粒含:量必须严格遵守操】作规程采用六偏磷】酸钠作为《分散剂?测定如果采用其他分!散剂或者其他—颗粒分析方法则应按!有关规定换》算
! :关于利用上覆—非液化?土层:厚度和地下水位深】度进行液化初判【的界限?值是根据唐山—、海城和日本—新澙地震地震区的调!。查结果并考虑—一定的安全系数确定!的对以往《的震害调《查表明地下》水位较高的情况【产生液化的例子较】多对:地下水位较》低的情况或当地【表有较?厚的非液化覆盖【层时即使下》覆可能液《。化的土层《发生液化由于上【覆有效压力比较大】。可以:抑制液化的土喷冒】出地面因《此地基也不会产生大!量的下沉和》不均:匀沉:降
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4.4.5 】本条文主要》给出了?场地地震液》化的进一步判别方】法
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1 】 液化?判别的深度汶川地震!砂土液化现场考【察发:现4个不同地区【的村庄均出现—。了液:化喷水高度达10m!以上的情况勘察确】认了20m以内【深处土层液化的【真实性过去的多次】大地震?中也发现地面—以下15m~20】m的粉细砂层—可能发生液化另【外考:虑,。到城市轨道交通高架!区间:结构、?高架:车站结构的基础【埋,深很大多采用—桩,基础;且区间隧道结!构、:地下车站结构是【城市轨道交通结构的!主要:。组成部分地下车【。站结构为浅覆深埋】结构二层~》三,层的地下《车站结构的底—面埋深达1》5m~?20m甚《至超过20m;【单层区?间隧道底面埋深【可能:达10m~15【m双层或交叉区【间隧道下层底面埋】深可能达到甚—至超过?25m因此地面【以下15《m~20m范围【内土层的《。液化可能引起地下车!站结构和《区间隧?。。道的严重破坏—。或上浮对地面以下】20m土层》进行液?化判别是非常必要的!所以本条文关于液】化判别的深度采【用,。现行国家标准建【筑抗震设《计规范?GB 50011中!的规定即对地面以】下20m《深度范?围的饱和《砂土、粉《土应采?用,标准贯入《试,验法判别
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》。对超过20》m深度土层的深层】土液化问题》目前的研究还—不,够深入当地下—车站结构和》区间隧道的底—面埋深超《过20m时对深层土!层的液化问题有【必要进行《专门:的研究
!。 2 — 进一步判》别时宜采用多—种方法?进,行分析、比较和【判断当有成》熟经验时尚》可采用其他》。液化判别方法有代】表性的方法
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! : (1)NCEE】R法:即,经Youd等修【改后的Seed简】化方:法是国外目前普遍接!受的液化判》别方法?;
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【 (2)砂【土液:化概率判《别法陈国兴》等(2005—)选取国内外25次!大,地震中3《。44个场地的实【测资料提出》以地面峰值加速度为!。指标并具《有概:。率意:义的液化判别方法;!
— ? (3)】静力触探试验—判别法此《方法已纳入》现行国家标准—铁路工程抗震—设计规范GB— 501《11;
【。。
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》 ? (4)《剪,。切波速判别法;
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— : (5)动】三轴试验《判别法?
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?4.4.6 — ,土工试验测得的【土层设计参数—是在一定的荷载【条件:下得到的不一定完全!符,合结构物真实的【荷载条件例如饱和】松散的砂土地基会】因为地震时的液化而!丧失:承载力因此本条【规定判定为发—。生液化的土层—相应于其《液化程度应对土层】设计参数进》。行修正
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4.4.7 !确定:。土层液化影》响的折减系数—也可以采用其—他成熟的方法
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?4.4.8》 本?条文制定参考了【现行国家标》准铁路?工程抗震《设计规范《GB 50111】的相关规定
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4.4—.9: , 液化等级的划分为!液化危害的估计【提供了一个简单的】方法可以根》据液化等级对场地】的喷水冒砂程度【、对地下结构物和地!面结构物《基础的可能》损坏:做粗略地预估液化】的等:级为轻微、》中等和严重三—级,;根据我国》百余:个液化?震害资料各级液【化等级(判》别深度1《5m)下《地面喷水冒砂情况以!。及,对地面结构物—的危:害程度见表1
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表1 液】化等级和对建筑物】。相应的危害程—。。度
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4.4.1!0 : 抗液?化措施是对液化地基!。。的综合治理要注意】以下:几点
】 (1)判】定为:发生:液化的?土层如果采取抗液】化措施则不必根据其!液化程度对土—的参数进行修正【因为土已经》过抗液化处理不可】能液化;其土性参】数也不再《是,液化时的土》性参数
! 《(2)本条规定【不宜将未《经处理的可液化【土层作为天》然地基持力》层理论分析》和振动?台试验均已证明【液化:的主要?危害来自基》础外:侧液化持力》层范围?内位于基础正下方】的,部位其实最难液化】由于最先液化区域】对基础?正下方未液化部【分的影响使之失【去侧边土《压力支持在外侧易液!化,。区的影?响得到控《制的情况下轻微液化!的土层是可以作为基!础的持力层》的并且通过震害调】查与有限元分析【显示当基《础宽度与《液化层?厚之比大于》。3时则液化震陷【不超过?液化:层厚的1%不致引】起结构严《重,破坏所以将》轻微和中《等液化的《土,层作:为持力层不是绝对不!允许但应经过严【密的论证
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, (3—)倾:斜场地的土》层液化往往带—来大面积土》体,滑,动造成?严重后果而水平场】地土层液化的后【果一般只造》成建筑的不均匀【下沉和倾斜本条【规,。定不适?。用,于坡度大《于,10度的倾斜场地】和液化?土层严?重不均的《情况
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》(,4):。液,化等级属于轻微者除!特殊设防类》、重点设防》类结构?物由于其重要性需】。。确保安全《外,一,般,不作特殊《处理因为这类—场地可?能不发生喷水冒砂即!使发生也不致—造成结构物的—。严,重危害
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【(5)对于》液化等级属于中【。等的:场地尽?量多考虑采用较易实!。施的基础与结构物处!。。理的构造措施不一】定要加?固处理液化土—层
【 (6)在液!化层:深厚的情《况下消?除部分液化沉陷的措!施处:理深度不一》定达到液化下界可以!残留部?分未经处理的液化层!
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—(7)强烈地震时软!土发生震《陷,不仅被科学实验和】理,。论研究?证实而且《在宏观震《害调查中也证明【存在软土震》。陷但研究《成,。果尚不够充》。分,因此:本,条只是给出了必要时!可以根据液化—。震陷量的《评价:结果适当调整—抗,液化措施《的,原则规定
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4.4.11~】4.4.13— 这三条中规定了!消除或部分》消除液化震陷、【减,轻液化影响的具体】措施这些措施都【是在震害调查和分析!判,断的基?础,上提出来的条—文的制定《参考了现行国家标】准建筑抗震设计规】范,。GB 50011特!别强:调了对区间隧—道、:地下车站结构处【于液化?土层中的《处理要求
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