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          關于《抗規》 “地震液化初判”規定的探討

          2016-05-25 13:12  來源:巖土網  閱讀:7623
          對于《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)第4.3.3條第3款,液化初判公式的個人理解

          關于《建筑抗震設計規范》

          “地震液化初判”規定的探討

          《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)4.3.3條第3款規定:飽和的砂土或粉土(不含黃土),當符合下列條件之一時,可初步判別為不液化或可不考慮液化影響:

          3  淺埋天然地基的建筑,當上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時,可不考慮液化影響:

          dudodb2………………………………………(4.3.3-1)

          dw>dodb3………………………………………(4.3.3-2)

          dudw1.5do2db4.5…………………………(4,3.3-3)

          式中:dw——地下水位深度(m),宜按設計基準期內年平均最高水位采用,也可按近期內年最高水位采用;

          du——上覆蓋非液化土層厚度(m),計算時宜將淤泥和淤泥質土層扣除;

          db——基礎埋置深度(m),不超過2m時應采用2m;

          d0——液化土特征深度(m),可按表4.3.3采用。

          4.3.3液化土特征深度(m)

          飽和土類別

          7

          8

          9

          粉土

          6

          7

          8

          砂土

          7

          8

          9

            注:當區域的地下水位處于變動狀態時,應按不利的情況考慮。

          對于該條第3款中的du,規范定義為“上覆蓋非液化土層厚度(m),計算時宜將淤泥和淤泥質土層扣除”。

          對此條的理解,目前主要存在以下兩種看法:

          1、du只包含除砂土、粉土以外的非液化土層;

          2、du包含最不利水位以上的砂土、粉土及其它土層。

          根據施嵐青教授編著的《建筑抗震設計》注冊結構工程師專業考試專題精講第87頁相關內容(摘錄如下):

          (3)初判要求之三:地下水位、覆蓋土層滿足初判要求

          上覆非液化土層厚度是指地震時能抑制可液化土層噴砂冒水的厚度?!采w層厚度一般從第一層可液化土層的頂面算至地表。實際震害現場宏觀調查表明,砂土和粉土當覆蓋層厚度超過其界限值時,未發現土層發生液化現象。

          ……,當砂土和粉土的地下水位低于其界限值時,未發現土層發生液化現象。

          從該段描述可以看出,上覆非液化土層厚度是抑制可液化土層噴砂冒水的厚度,也就是可液化土層上部的不會發生液化的土層的有效壓重深度,當該部分有效壓重超過最低限值時,下部可液化土層將不會發生液化現象。

          按此理解,筆者自擬以下幾種情況,加以說明。

          例題1:某場地,擬采用淺基礎,基礎埋深1.5m,場地地表以下土層為砂土,最不利地下水位埋深3.5m,場地設計地震烈度7度。試對該場地地震液化進行初判。

          按上述規范條文理解,該場地可能液化的土層為3.5m以下飽和砂土層,其頂面至地表厚度即為du,取3.5m。其余判斷略。

          例題2:某場地,擬采用淺基礎,基礎埋深1.5m,地下水位埋深3.0m,場地地表以下地層分別為:①層,0~5.0m,粉質黏土;②層,5.0~20.0m,粉土。試對該場地地震液化進行初判。

          場地內第②層粉土,處地下水位以下,屬可液化土層,其頂部至地表深度范圍內屬非液化土層du取值范圍,即du取5.0m。其余判斷略。

          例題3:某場地,擬采用淺基礎,基礎埋深1.5m,地下水位埋深3.0m,場地地表以下地層分別為:①層,0~5.0m,粉質黏土;②層,5.0~8.0m,粉土;③層,8.0~12.0m,細砂;④層,12.0~20.0中砂。試對該場地地震液化進行初判。

          場地內地②、③、④層土均屬飽和可液化土層,應分層進行初判。

          對于第②層粉土,du=5.0,dw=3.5,d0=6,db=2,則有:

          du=5.0<d0+db-2=6+2-2=6

          dw=3.0<d0+db-3=6+2-3=5

          du+dw=5.0+3.0=8.0<1.5d0+2db-4.5=1.5*6+2*2-4.5=8.5

          則該層土需考慮液化影響。

          對于第③、④層土,因其上覆可液化土層頂埋深均為第②層頂深,即du、dw、d0、db均相同,判斷結論應為需考慮液化影響。

          例題4:某場地,擬采用淺基礎,基礎埋深1.5m,地下水位埋深5.0m,場地地表以下地層分別為:①層,0~5.0m,粉質黏土;②層,5.0~8.0m,粉土;③層,8.0~12.0m,細砂;④層,12.0~20.0中砂。試對該場地地震液化進行初判。

          場地內地②、③、④層土均屬飽和可液化土層,應分層進行初判。

          對于第②層粉土,du=5.0,dw=5.0,d0=6,db=2,則有:

          du=5.0<d0+db-2=6+2-2=6

          dw=5.0=d0+db-3=6+2-3=5

          du+dw=5.0+5.0=10.0>1.5d0+2db-4.5=1.5*6+2*2-4.5=8.5,滿足規范條件,則該層土可不考慮液化影響。

          對于第③層細砂,其上覆第②層粉土經判斷屬不可液化土層,可作其有效壓重,則該層土的du=5+3=8.0m,dw=5.0,d0=7,db=2,則有:

          du=8.0>d0+db-2=7+2-2=7,滿足規范條件,判別該層土可不考慮液化影響。

          dw=5.0<d0+db-3=7+2-3=6

          du+dw=8.0+5.0=13.0>1.5d0+2db-4.5=1.5*7+2*2-4.5=10.0,滿足規范條件,判別該層土可不考慮液化影響。

          對于第④層中砂,其上覆第②、③層土經判斷屬不可液化土層,可作為其有效壓重,則該層土的du=5+3+4=12.0m,dw=5.0,d0=7,db=2,同理可判斷出其可不考慮液化影響。

          綜上:筆者認為,《抗規》第4.3.3條第3款中的du,應為飽和可液化土層(水位下的砂土、粉土)上覆非液化土層(含水位以上的砂土、粉土及水位以下的經初判不考慮液化的砂土、粉土)厚度。

          以上論述,屬個人觀點,如有錯誤,敬請諒解!

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          我有話說

          全部評論(7)

          • cy3143發表于 09月01日 08:58陳振全
          • 理解與思考:(1)淺埋天然地基是一個什么概念,是小于5m或者6m的基礎嗎? (3)水利工程水利工程地質勘察規范和水力發電工程地質勘察規范中好像沒有這一條判別方法,為什么本判別方法不適合水利工程?水利工程中的dw怎么取值呢,dw和渠道的設計水位有關系嗎,需要考慮設計水位嗎?另外水利工程的db怎么計算呢?不妨請各位專家討論一下。
          點評:
          • cy3143發表于 09月01日 08:39陳振全
          • 作者的意思表達不是很清楚:我理解應為《抗規》第4.3.3條第3款中的du,上覆非液化土層含水位以上的砂土、粉土、粘性土及水位以下的粘性土和經初判不考慮液化的砂土、粉土厚度。
          點評:
          • 284702306發表于 07月06日 15:43這家伙很懶,沒有個性簽名!
          • 關于鐵路工程軟基處理中,液化層,如地基處理采用打水泥攪拌樁,該怎么判斷呢?
          點評:
          • happyus2005發表于 06月27日 15:38這家伙很懶,沒有個性簽名!
          • 為何例題4的do取值不統一的呢?
          lsh_kai發表于07月09日 11:11

          因為d0下面還細分為砂土和粉土,粉土是 烈度-1,砂土是烈度。恩。所以d0 不統一。

          點評:
          • kinglakes發表于 06月17日 09:51這家伙很懶,沒有個性簽名!
          • 認同你的觀點。就上述例題4,結論是不考慮液化影響。若把題目略加改動,基礎埋深1.5米改為6.0米(深基礎),仍用淺埋天然土基的判別式,液化判別結論是不考慮液化影響。無需進一步液化判別。理由是上覆土層的應力制約了下伏可液化層是否液化,淺基礎改為深基礎,只是基礎埋深的改變,并沒有改變上覆土應力狀態。請大家參與討論,因為規范這個“淺埋天然地基”很多人理解的不一樣。
          點評:
          • feier0710發表于 05月26日 10:18這家伙很懶,沒有個性簽名!
          • 好貼!
          點評:
          • lxd198754發表于 05月26日 08:56飄過~
          • 學習了
          點評:

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