某场区黏土质砂液化综合判别研究

李兵; 郭宏云; 王新波; 孙崇华

doi:10.3969/j.issn.1007-2993.2021.05.006

某场区黏土质砂液化综合判别研究

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2021.05.006

北京特种工程设计研究院，北京　100028

详细信息

作者简介:
李　兵，男，1980年生，江苏泰州人，硕士研究生，助理研究员，主要从事地基土动力特性研究。E-mail：bamor@163.com

中图分类号: TU 195
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出版历程
- 收稿日期: 2020-10-10
- 刊出日期: 2021-10-22

Liquefaction Discrimination of Clayed Sand in Certain Field

Beijing Special Engineering Design and Research institute, Beijing 100028, China

摘要

摘要: 通过室内试验对场区黏土质砂的物理力学性质进行详细分析，采用标准贯入试验、剪切波速试验、扁铲侧胀试验及室内动三轴试验对黏土质砂进行液化判别，分析了各种液化判别方法液化判别结果差异性的原因，提出适用于黏土质砂液化判别的方法，并使用该方法对场区黏土质砂进行了综合液化判别。
- 液化 /
- 标准贯入试验 /
- 剪切波速试验 /
- 扁铲侧胀试验 /
- 动三轴试验
Abstract: Through laboratory tests, the physical and mechanical properties of clayey sand were analyzed in detail. The standard penetration test, shear wave velocity test, flat dilatometer test and dynamic triaxial test were conducted to identify the liquefaction of clayed sand. The reasons for the difference of liquefaction identification results of various liquefaction discrimination methods are analyzed, and a suitable method for liquefaction identification of clayed sand is proposed. The comprehensive liquefaction discrimination of clayey sand in the field is carried out.
- liquefaction /
- standard penetration test /
- shear wave velocity test /
- flat dilatometer test /
- three-axis test of motion

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图 1 CSR、CRR深度曲线（1^#孔）

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图 2 动强度曲线

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表 1 标准贯入法液化判别结果

土层编号	土层名称	标贯点底深/m	地下水埋深/m	黏粒含量/%	基准值/击	调整系数	临界锤击数/击	实测锤击数/击	详判结果	影响权函数值	标贯点液化指数	钻孔液化指数
土层编号	土层名称	标贯点底深/m	地下水埋深/m	黏粒含量/%	基准值/击	调整系数	临界锤击数/击	实测锤击数/击	详判结果	影响权函数值	标贯点液化指数	钻孔液化指数	①	黏土质砂	2.55	3.9	3	12	0.95	11.07	7	液化	10.00	3.67	41.57
3.65	3.9	3	12	0.95	13.61	5	液化	10.00	6.33
4.75	3.9	3	12	0.95	15.69	6.5	液化	10.00	5.86
5.75	3.9	3	12	0.95	17.30	9.5	液化	9.50	4.28
②	黏土质砂	8.25	3.9	3	12	0.95	20.54	9.5	液化	7.83	4.21
		9.48	3.9	3	12	0.95	21.85	11	液化	7.01	3.48
		10.75	3.9	3	12	0.95	23.06	7	液化	6.17	4.29
		11.75	3.9	3	12	0.95	23.93	10.8	液化	5.50	3.02
		12.75	3.9	3	12	0.95	24.74	10	液化	4.83	2.88
		13.95	3.9	3	12	0.95	25.64	11.5	液化	4.03	2.22
		15.25	3.9	3	12	0.95	26.54	15.5	液化	3.17	1.32

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表 2 与烈度、土类有关的经验系数v_s0

土类	v_s0/（m·s⁻¹）
土类	7度	8度	9度
砂土	65	95	130
粉土	45	65	90

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表 3 剪切波速液化判别结果

深度 /m	剪切波速 /（m·s⁻¹）	黏粒含量/%	剪切波速特征值 /（m·s⁻¹）	临界剪切波速/（m·s⁻¹）	液化判别
1	141	15.1	95	23.39	不液化
2	156	16.4	95	44.11	不液化
3	163	14.6	95	62.27	不液化
4	154	16.3	95	70.51	不液化
5	157	17	95	78.56	不液化
6	169	12.5	95	101.26	不液化
7	183	12.5	95	109.82	不液化
8	190	12.5	95	117.53	不液化
9	196	12.5	95	124.54	不液化
10	182	17.8	95	109.74	不液化
11	180	16.8	95	118.06	不液化
12	185	17	95	122.04	不液化
13	164	18	95	122.83	不液化
14	167	20.4	95	118.09	不液化
15	189	17.9	95	130.78	不液化

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表 4 地面最大加速度$ {\alpha _{\max }} $

设计烈度	7度	8度	9度
$ {\alpha _{\max }} $	0.075g	0.15g	0.3g

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表 5 地震修正系数表

震级	5.5	6	6.5	7	7.5	8	8.5
MSF	2.2～2.8	1.76～2.1	1.44～1.6	1.19～1.25	1	0.84	0.72

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表 6 应力校正系数

相对密度D_r	30	40	50	60	70	80	85
应力校正系数${C_{\rm{r}}}$	0.55	0.55	0.58	0.61	0.65	0.68	0.70

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表 7 不同震级的等效应力循环次数

震级	等效应力循环次数$ \bar N $	持续时间/s
5.5～6	5	8
6.5	8	14
7	12	20
7.5	20	40
8	30	60

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表 8 各种判别液化判别结果表

序号	判别方法	地层编号	判别结果	备注
1	标贯法	①	液化	严重液化
1	标贯法	②	液化	严重液化
2	剪切波速法	①	不液化
2	剪切波速法	②	不液化
3	扁铲侧胀法	①	不液化
3	扁铲侧胀法	②	液化
4	试验分析法	①	不液化
4	试验分析法	②	不液化

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表 9 修正液化判别公式判别结果

土层编号	土层名称	标贯点底深/m	地下水埋深/m	黏粒含量/%	基准值/击	调整系数	临界锤击数/击	实测锤击数/击	详判结果	影响权函数值	标贯点液化指数	钻孔液化指数
①	黏土质砂	2.55	3.9	12	12	0.95	5.53	7	液化	10.00	0.00	4.57
		3.65	3.9	15	12	0.95	6.09	5	液化	10.00	1.79
		4.75	3.9	15	12	0.95	7.02	6.5	液化	10.00	0.74
		5.75	3.9	12	12	0.95	8.65	9.5	液化	9.50	0.00
②	黏土质砂	8.25	3.9	15	12	0.95	9.19	9.5	液化	7.83	0.00
		9.48	3.9	15	12	0.95	9.77	11	液化	7.01	0.00
		10.75	3.9	18	12	0.95	9.41	7	液化	6.17	1.58
		11.75	3.9	15	12	0.95	10.70	10.8	液化	5.50	0.00
		12.75	3.9	15	12	0.95	11.06	10	液化	4.83	0.46
		13.95	3.9	15	12	0.95	11.47	11.5	液化	4.03	0.00
		15.25	3.9	15	12	0.95	11.87	15.5	液化	3.17	0.00

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