- 文献综述(或调研报告):
地震中,土体液化常常会引起建筑物基础的不均匀沉降,是地基基础震害的重要原因之一。因此,有效进行饱和砂土液化的评估显得非常重要。
目前,液化的定义有多种。1978年美国岩土工程学会土动力分会在经过广泛地讨论后,给出液化定义为:固态物质转化为液态的过程.就无黏性土而言,这种由固态到液态的转化,是孔压增加,有效应力减小的结果。
通常无扰动土样在实验室内进行试验来了解砂性土在循环荷载作用下的特性,但是常规方法现场取样对砂土样扰动太大,无法真实地反应原状土的特性;而冰冻法取土虽能较好地减少扰动,但成本过高。在这种情况下,基于现场试验的砂土液化判别半经验方法被提出。通常包括有现场标准贯入试验(SPT)、现场静力触探试验(CPT)、现场扁铲侧胀试验(DMT)和现场剪切波速试验。
每种测试都有其优点和局限性
SPT具有较长的应用历史,可以在试验过程中取得扰动土样,从中确定土样中细粒含量和其他颗粒特征;
CPT可以提供最详细的土层信息和液化阻力曲线。CPT方法的优点最为直接,它比实验室测量得到的参数更接近于实际情况。虽然费用高,但是基于现场测量的触探法值得深入研究, 以得到更准确的液化势与贯入阻力等因素之间的相关关系。
Vs测量提供了关于小应变土体的基本信息,也适用于在那些CPT和SPT无法操作或试验数据不可靠的有砾石沉积物的场地。
在工程场地液化势评价中,安全性是最重要的因素。然而,仅使用一种方法进行现场调查是不安全的。如有可能,应进行两项或两项以上的试验,以确保有足够的数据来评估液化阻力。
在1996年和1998年美国土木工程协会主办了两届关于土液化阻力评估的专题讨论会。针对 Seed等人提出的判别土体液化的简化方法,结合1985年—1996年间这方面的工作,Youd等20多位专家力图得到对简化方法的修正和补充的一致意见。该会上主要讨论了以下方面的问题:基于SPT的准则;基于CPT的准则;基于Vs的准则;关于BPT实验的应用;对于有超重压力和坡形地面的修正因子;地震输入的幅值和峰值加速度等。
直到现在,对于砂土液化判别方法的研究仍在继续:陈国兴将我国抗震规范中的液化判别方法与基于Seed简化法的美国 NCEER 法进行了对比,认为我国现有规范中判别方法有缺陷,并提出了修改意见。Finn对地震作用下水平地面饱和砂和粉土液化势的工程应用现状进行了分析,给出了最近基于不同贯入实验和现场剪切波速的液化评估表及实际应用的具体方法.目前应用较多的方法是将地震传入土中的应力与土的液化阻力进行对比。由地震传入土中的应力一般根据 Seed简化法得到的。现场测定砂土的液化阻力的方法有:SPT、CPT等 ,这些方法都是间接的方法,即建立经验的液化阻力与土特性的相关关系。有人提出了直接法,即振动触探法(VCP),当振动时,测量探头周围的孔隙水压情况,从而判别饱和砂土的液化阻力。
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