粒度成分对液化有什么影响?

请教各位大师一些有关液化判别的问题:

1、《建筑抗震设计规范》中对砂土液化的判别并没有考虑砂粒的粗细这个问题,比如说对粉砂和粗砂都采用了同一个判别标准。但我从一些教科书上看到,事实上砂粒粒度的大小对其是否液化也是个很大的影响因素,我个人相当认同这个观点!我的直觉是:在其他地质条件相同的情况下,粉砂液化的可能性可能比粗砂要大几十倍都不止!

但规范却对这个问题只字未提!是否存在失误?

2、《建筑抗震设计规范》( GB 50011-2010)的液化判别公式中的p为黏粒含量,规定当小于3 或是砂土时,均应取3 。从以上文字理解,如果是砂土,不需要黏粒含量,直接取3 ,但是,实际工作中,混合土或黏粒含量高的砂土,其标贯击数明显偏小,而且黏粒含量对液化影响明显,如果按以上取佳,是否会夸大这类土的液化可能。能否从公式的理论模型方面进行解释。

3、《建筑抗震设计规范》( GB 50011-2010)第4.3.3 条规定,对饱和的砂土或粉土(不舍黄土),当符合下列条件之一时,可初步判别为不液化或可不考虑液化影响:

1 地质年代为第四纪晚更新世( Q3 )及其以前时,7,8 度时可判为不液化。

2 粉土的棋粒(拉径小于0.005mm 的颗粒)含量百分数, 7 皮、8 度和9 度分别

不小于10 、13 和16 时,可判为不液化。

3……

是否可理解为当砂土中黏含量符合2 的条件时,也可判为不液化?如果不能,我认为该条款文法不当,易产生歧义。


我们这有一层海陆交错相的砂混淤泥,其黏粒含为15% ~ 50% ,如不能判为不液化,地基液化等级至少为中等,甚至严重。其上覆和下伏地层为滨海相的粗砾砂或上覆滨海相的粗砾、下伏地层为冲积相的粉质黏土,上覆粗砾砂承载力较高,且厚度不小于3m。我认为上覆或下伏地层动为荡水环境下的沉积物,且地下水径流强烈,排水途径通畅,地震时能作为较好的排水通道,该层砂混淤泥不易产生较高

的超静孔隙水压力,根据当地的地震资料,也未有过液化的记录,因此我判为不液化。另一该层土含黏粒含量较高,使其结构和性质不同一般的砂土,也不易液化。

且规范的液化经验多为华北河流冲积相的砂土,对海相的砂土是否适用我们又不好把握。但审查中心一直要我们判液化,这对于5 层以下的一般建筑来说,增加了相当大的成本,这又为我们所难以接受。


已邀请:

潜龙勿用

赞同来自: 金浩

抗震规范的液化判别公式是在我国华北地区几次大地震之后,对液化过的和未液化的场地进行标准贯入试验,经过统计分析得出的经验公式,应当有一定的适用范围。其结果对于其他地区的砂土是否适用,对砂土的成因、颗粒形状和级配等因素的影响研究很少,也没有经过验证,现在有些糊里糊涂地推广了。

周镜院士曾经对长江下游的片状砂是否适用这个公式提出过质疑。在1999年第一期岩土工程学报的黄文熙讲座中,他提出:“众所周知,目前我国评价饱和砂液化势的原位测试方法,即标准贯入法和静力触探法,主要是依据石英质砂地层中的经验,特别是唐山地震中的经验。有的规程中用饱和砂的相对密度来评价它的液化势。显然这些准则都不宜简单地用于长江中下游的片状砂地层。”“土作为工程材料或工程对象,有其共性也有其特性。我国幅员广阔,各地的自然环境、地质条件差异较大,岩土工程界的技术人员中,有些人总希望能有各种各样的全国性规范,便于生产中应用。新中国成立初期引进前苏联的地基规范曾深受同业人士的赞许,因为它简单易用。当前大规模经济建设期间,一些主管部门也希望编写一些专业规范,减少工程中的失误。片状砂特性一节说明,即使像水中沉积的砂,也会有截然不同的工程特性,不是现有规范所能涵盖。如果不结合地区的特点和工程的要求,深入试验研究区域土的特性,简单地依靠‘规范’来指导岩土工程,不仅岩土工程科学技术不会得到发展,还将贻误工程建设,造成不必要的损失。”我认为,周镜院士的这番话,应当足以说明你们提出的这些问题了。

你说的砂混淤泥也是一种特殊的土类,你们的担心是对的,这种土用这个公式是有问题的。黏粒含量高,一方面是使标准贯人击数降低,但另一方面较高的黏粒含量却使土不易液化。混合土的液化是个特殊问题,不能套用华北砂土的经验公式。规范的评价方法不一定适用,如果要评价,可能应当采用其他的方法。对于混合土和砂夹黏土等的土类,可能不适用这个判别公式,应当进行专门的试验研究其抗液化的性能,实际上,除了用标准贯人方法判别外,还有其他的方法,只是我国技术标准的排他性,使人们只知规范公式而不知其他了。

一般冲积成因的砂土,黏粒含量不可能很高,所以规范将砂土与黏粒含量小于3 的粉土并列。无论从液化的基本概念,还是从实际发生液化的砂土地基场地的喷砂冒水的情况,绝大多数是病害的粉细砂;砂的粒径越粗,渗透系数越大,地震时的超静水压力不容易积累到与上覆压力平衡的地步,在地震作用较小的情况下,不易发生液化;但目前规范的判别标准确实没有反映砂土粒径级配的影响。


要回答问题请先登录注册