《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0.0!5g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!0.05g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(0.15【。)g的?要求进行判别和处】理
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10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—.4m?m,~10mm》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,;197《6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
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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GB 【50011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GB! 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(Q3)地层地下!水位为3《m~4m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Youd和Pe!rkins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—。1978年日—本的两次地》震,和,19:77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?(0.15)g【、0.20(—0.30《)g和0.40【g的地区的粉土的黏!。。粒(粒径小于0【.,00:5mm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
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?。 , ,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10【m以上的情况—勘察确认了2—0m: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~2!0m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2!0m;单层区间隧】道底:面埋深可《能,达,10m~15m【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15m~20】m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【2,0m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?20m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
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? 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)NC!E,ER法即经You】d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;】。
— (!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》。344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;
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【 (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 5—0111;》
】 》 (4)《剪切波速判别法【;
】 《 , (5)》动三轴试《验判别法
】。
: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 50【111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15《m)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,
表【1 液化等级和】对建筑物《相应的危害程—。度
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!4.4.10 【 抗液?化措施是对液化【地基的综合治理【要注意以下几点
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《 (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
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《 (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
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? (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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4.4.1】1,~4.4.1—3 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 !5,0011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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