某地区砂土液化研究

防灾科技学院毕业论文防灾科技学院毕业设计题目某某市砂土液化研究学生姓名学号系别专业勘查技术与工程班级开题时间2012年3月10日答辩时间2013年6月10日指导教师职称讲师防灾科技学院毕业论文某某市砂土液化研究某某某指导教师：**摘要砂土液化是地震中常见的一种次生灾害，砂土液化会造成地基失效，从而导致建筑上部结构破坏，本文在广泛收集某某市岩土勘察资料基础上，根据中国《建筑抗震设计规范（GB50011-2010）》规定的方法，对某某市区的砂土液化情况进行计算分析，根据液化指数来确定不同地区的液化等级，并并根据某某市不同区域的液化等级进行分区，为以后某某市的规划建设提供参考。本文研究结果表明，根据现有资料某某市区容易发生砂土液化的，液化区域主要集中在某某市江南中部地区。建议在城市规划和工程建设前进行有必要的岩土工程勘察，并对其砂土液化情况进行研究，确保工程的安全。关键词：砂土液化、某某市、液化等级防灾科技学院毕业论文目录引言................................................................................................................................................11砂土液化研究........................................................................................................................11.1砂土液化机理..................................................................................................................11.2砂土液化的影响因素......................................................................................................11.3砂土液化的危害..............................................................................................................21.4砂土液化的判别方法......................................................................................................41.5液化地基的抗液化措施..................................................................................................72某某市工程地质概况.........................................................................................................112.1地形地貌特征................................................................................................................112.2第四系覆盖层及基底情况...........................................................................................112.3水文地质条件...............................................................................................................122.4场地土层特性................................................................................................................132.5建筑场地分区...............................................................................................................143某某市砂土液化判别统计...............................................................................................174某某市砂土液化分区........................................................................................................194.1研究区域液化分区.......................................................................................................194.2研究区域的划分...........................................................................................................195研究结果...............................................................................................................................20结语..............................................................................................................................................21谢辞..............................................................................................................................................21参考文献....................................................................................................................................22防灾科技学院毕业论文1引言在强烈地震动的作用下产生的沙土液化可引起地基承载力下降、地基下沉失效、地坪隆起和开裂、建筑物下沉等工程场地和建筑结构的破坏。所以工程场地的选址和建筑结构的设计建设都应该考虑沙土液化造成的影响。强震区（抗震设防烈度大于等于7度的地区）以及存在饱和砂土或饱和粉土的地基更应该考虑沙土液化的判别。《某某市砂土液化研究》按照以往通过钻探、标贯等手段而得到的勘察报告，根据《建筑抗震设计规范（GB50011-2010）》和《岩土工程勘察规范(GB50021-2001)》的规定，判别某某市砂土液化分布区域，为某某市城区用地抗震适宜性评价和城市总体规划用地布置提供基础资料。1砂土液化研究1.1砂土液化机理砂土液化的机理：松散的砂土受到震动时有变得更紧密的趋势，但饱和砂土的孔隙全部为水充填，因此这种趋于紧密的作用将导致孔隙水压力的骤然上升，产生了剩余孔隙水压力（或超孔隙水压力）；而在地震过程的短暂时间内，孔隙水压力来不及消散，使原来由砂粒通过其接触点所传递的压力（有效压力）减小，当有效压力完全消失时，砂层会完全失去抗剪强度和承载力，变成像液体一样的现象，即通常所说的砂土液化现象（在地震作用下饱和砂土的抗剪强度为：τ=[σ-(uo+Δu)tgφ式中：σ及φ为砂土粒间的法向压力和内摩擦角；uo为孔隙水压力；Δu即为超孔隙水压力]。1.2砂土液化的影响因素影响砂土液化的因素主要有：土的类型和性质，包括：土颗粒粒径（以平均粒径d50表示）、密实度、土的成因和堆积年代；液化土体的埋藏条件，包括：上覆不透水土层厚度、地下水的埋藏深度；地震动的强度和历时。（1）土颗粒粒径：细砂土和粉砂土最易液化，随着地震烈度的增高，粉土、中砂土等也会发生液化。统计资料显示，最易发生液化的粒度组成特征值是：平均粒径（d50）为0.02～0.10mm；（粉粒和粉砂）粘粒（粒径0.005mm）含量10%；不均匀系数(d60/d10)为2～8；相对密度（Dr）≤75%；塑性指数(Ip)≤10。防灾科技学院毕业论文2（2）密实度：砂土的密实度也是影响液化的主要因素之一，松砂极易液化，密实砂则不易液化。一般情况是：相对密实度Dr≤50%的砂土在振动作用下很快液化；相对密实度Dr80%时不易液化。（3）土的成因和堆积年代：一般大范围液化的地区，多为沉积年代较新的滨海平原、河口三角洲和河流冲积平原区，一般土体结构疏松，地下水埋藏浅。例如在唐山大地震中，液化区域主要在冀东平原一代，其中又以滦河三角洲为主，松散堆积物多是新石器时代以来所形成的。近些年来历次震后调查发现，发生液化处多为全新世乃至近代海相及河湖相沉积平原、河口三角洲、河漫滩、故河道、滨海地带和人工填土地带等。（4）不透水盖层厚度：疏松砂层埋藏越浅，上覆不透水盖层的粘性土越薄，地下水位埋深越小时，液化所需的超孔隙水压力就越小，越易液化；饱水砂层埋深大于15-20m时难于液化。此外地下水埋深大于5m时，液化现象极少。因此一般认为液化判别应在地下15m深度范围内进行，最大液化判别深度可达20m。但对一般基础而言，即使15m以下液化，对建筑物的影响也很轻微。（5）地下水位埋深：喷砂冒水严重的地区，地下水埋深一般不超过3m，甚至不足1m，深为3-4m时喷砂冒水现象少见，超过5m没有喷砂冒水实例。（6）地震动的强度和持时：地震动是液化的动力来源，地震越强，历时越长，则越易引起液化作用。宏观考察表明：①疏松饱水的细砂土和粉土容易液化；②饱水砂土埋藏愈浅、砂层愈厚，则液化的可能性愈大。当饱水砂层埋深在10—15m以下时就难于液化了；③地震愈强、历时愈长则愈易引起砂土液化，而且波及范围愈广，破坏愈严重。1.3砂土液化的危害⑴.喷砂冒水。土的有效应力化为孔隙压力后，水头增高。当水头高出地面时就会先水后砂喷涌而出。⑵上浮：液化后的土像液体一样，处于土中轻的物体上浮。⑶液化侧向扩展：液化层多数为河流中、下游的沉积层，在地质成因上就常使液化层面稍稍带有走向河心的倾斜。液化后，液化层上覆的非液化层土自重在倾斜方向形成分力，还有尚未消失的水平地震力，二者的合力或仅仅土自重分力就可能超过已液化土的抗剪力，因液化土是液状物，没有什么抗剪能力，从而导致已液化层与上覆非液化层一起流向河心。⑷下沉与地基失效：液化时土的抗剪强度降低很多，地基承载力下降，地基下沉失效。防灾科技学院毕业论文3⑸流滑：天然或人工的含液化土的土坡，若其坡度较大，液化时会产生大规模的滑坡。⑹地基液化引起的上部结构引起的危害：地坪隆起和开裂、建筑物下沉、地基不均匀下沉造成上部结构破坏、建筑物整体倾斜、设备基础下沉或隆起。图1.3.1砂土液化图1.3.2土体侧向流动后的形态防灾科技学院毕业论文41.3.3地震引起的房屋倾斜1.4砂土液化的判别方