对于饱和的水平地基无黏性土或少黏性土,在无振动液化试验资料和动力计算的条件下,其地震液化的可能性可根据土层的地质年代、颗粒组成、排水条件、地震历时、剪切波速、标准贯入试验等资料,结合现场勘察和室内试验进行综合分析判定。
1.土层地质年代
第四纪晚更新世地层(Q3)或更古老的地层,如果没有扰动过,则不会发生液化。
2.颗粒组成
土的粒径大于5mm颗粒含量的质量百分率大于或等于70%时,可判为不液化;粒径大于5mm颗粒含量的质量百分率小于70%时,若无其他整体判别方法时可按粒径小于5mm的这部分判定其液化性能。
对粒径小于5mm颗粒含量质量百分率大于30%的土,其中粒径小于0.005mm 的黏粒含量质量百分率相应于地震设防烈度Ⅶ度、Ⅷ度和Ⅸ度分别不小于16%、18%和20%时,可判为不液化。
3.剪切波速
深度z 处土层的剪切波速vs大于式 (4.34)计算的上限剪切波速vst时,可判为不液化。反之液化。
式中 vst——上限剪切波速;
ah——地震加速度,地震烈度为Ⅶ度、Ⅷ度和Ⅸ度时,分别取0.1g、0.2g和0.4g;
z——地层深度;
rd——深度折减系数,按式(4.35)计算。
4.标准贯入击数
深度z 处的饱和砂土或粉土地基,符合式(4.36)要求的可判定为液化土。
式中 N63.5——标准贯入击数;
Ncr——临界标准贯入击数,按式(4.37)计算。
式中 z——标准贯入点在地面以下的深度;
zw——地下水位在地面以下的深度,当地面淹没于水面以下时取为0;(www.xing528.com)
ρc——土的黏粒(粒径小于0.005mm)含量重量百分率ρc<3%时,取3%;
N0——标准贯入击数基准值(为z=3m,zw=2m,ρc≤3%时的标准贯入击数),按表4.8 采用。
表4.8 标准贯入击数基准值N0
注 坝址厂址基本烈度比震中烈度小Ⅱ度或以上时称为远震,否则为近震。
判别工程正常运用时周围饱和砂土的液化问题时,贯入点深度z 和地下水位zw均按正常运用时周围的地表计算。如果标准贯入试验是在无建筑物时作的,其贯入点深度和地下水位深度为z′、z′w,标准贯入击数为N′63.5,则工程正常运用时的N63.5应按式 (4.38)进行校正。
式中 N′63.5——实测标准贯入击数;
z′——标准贯入试验时,标准贯入点在当时地面以下的深度;
z′w——标准贯入试验时,地下水位在当时地面以下的深度,当地面淹没于水面以下时取为0。
校正后的标准贯入击数N63.5和实测准贯入击数N′63.5都不进行钻杆长度校正。
利用标准贯入击数进行土层液化判定只适用于地面以下15m以内的深度范围。
5.相对密度
饱和无黏性土(包括砂和粒径大于2mm 的砂砾)可用相对密度Dr进行液化可能性判断,如下
式中 Dr,cr——临界相对密度,按表4.9 取值。
表4.9 临界相对密度Dr,cr
6.相对含水率及液性指数
饱和少黏性土可用相对含水率和液性指数进行液化可能性判断,如下
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