砂土液化 課堂演講

1、.,1,砂土液化,XXX2015XXXXXX,.,2,形成機(jī)理,影響因素,砂土液化,主要概述,防護(hù)措施,.,3,概念:飽水砂土在地震、動(dòng)力荷載或其它外力作用下，受到強(qiáng)烈振動(dòng)而喪失抗剪強(qiáng)度。使砂粒處于懸浮狀態(tài)，致使地基失效的作用或現(xiàn)象稱為砂土液化。,主要概述,.,4,地震導(dǎo)致砂土液化往往是區(qū)域性的，可使廣大地域內(nèi)的建筑物遭受毀壞。 疏松砂土受到振動(dòng)時(shí)有變密的趨勢(shì)，如砂的空隙是飽水的，要變密必需從空隙中排出一部分水，如砂粒很小，整個(gè)砂體的滲透性不良，瞬間振動(dòng)變形需從空隙中排除的水來(lái)不及排出，結(jié)果使砂體中空隙水壓力上升，砂粒間有效應(yīng)力降低，當(dāng)有效應(yīng)力為零時(shí)，砂粒完全懸浮水中，喪失強(qiáng)度和承載能力。,.

2、,5,1）地面下沉：飽水疏松砂土因振動(dòng)而趨密實(shí)，地面隨之下沉。,2）地表塌陷：地震時(shí)砂土中空隙水壓力劇增，當(dāng)砂土出露地表或其上覆土層較薄時(shí)，即發(fā)生噴砂冒水，造成地下淘空，地表塌陷。,3）地基土承載力喪失：持續(xù)的地震動(dòng)使砂土中空隙水壓力上升，導(dǎo)致砂土粒間有效應(yīng)力下降，當(dāng)有效應(yīng)力為零時(shí)，砂粒處于懸浮狀態(tài)，喪失承載能力，地基失效。,4）地面流滑：斜坡上若有液化砂土層分布時(shí)，地震會(huì)導(dǎo)致液化流滑，使斜坡失穩(wěn)。,砂土液化 主要危害,5）涌砂。,.,6,日本新瀉1964年地震時(shí)砂土液化影響。這些設(shè)計(jì)為抗震的建筑物傾斜而未受損壞。,.,7,1999年臺(tái)灣7.6級(jí)地震，臺(tái)中港大面積地基液化，碼頭到處可見(jiàn)沉陷和裂

3、縫。,.,8,砂土液化的形成機(jī)理,液化狀態(tài)的產(chǎn)生 對(duì)一般砂土（干砂），其抗剪強(qiáng)度為： 對(duì)飽水砂土，由于孔隙水壓力Pw0的作用，其抗剪強(qiáng)度小于干砂的抗剪強(qiáng)度： 在地震動(dòng)情況下，疏松飽和砂土在剪應(yīng)力反復(fù)作用下趨密實(shí)，最終達(dá)到最穩(wěn)定的緊密排列狀態(tài)砂土。要變密實(shí)就勢(shì)必排水，如砂粒很小，透水性不良而排水不暢，會(huì)產(chǎn)生剩余空隙水壓力或超空隙水壓力，此時(shí)砂土的抗剪強(qiáng)度為： 此時(shí)其抗剪強(qiáng)度更低了。隨震動(dòng)持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)，剩余空隙水壓力不斷增大，使砂土抗剪強(qiáng)度不斷降低，甚至完全喪失。,.,9,各地的砂土液化現(xiàn)象,.,10,液化狀態(tài)的判定,在實(shí)際工程中，一般采用砂土的抗剪強(qiáng)度與作用于該砂土體的往復(fù)應(yīng)力d的比值來(lái)判定砂土

4、是否發(fā)生液化: 當(dāng) d時(shí),不產(chǎn)生液化; 當(dāng)=d時(shí),處于臨界狀態(tài)，砂土開(kāi)始發(fā)生剪切破壞，此時(shí)稱為砂土的初始態(tài)； 當(dāng)d時(shí)，處于液化狀態(tài)，特別的當(dāng)/d =0時(shí)，砂土顆粒間將脫離接觸而處于懸浮狀態(tài)，即為完全液化狀態(tài)。,.,11,111,土的類型及性質(zhì),二,飽和砂土的埋藏分布條件,地震動(dòng)的強(qiáng)度及歷時(shí),影響砂土液化的因素,一,三,.,12,粒度 粉、細(xì)砂土最易液化；高烈度時(shí)，亞砂土、輕亞粘土、中砂也可液化。我國(guó)90%發(fā)生在粉組、砂、亞砂土中。粉粒含量40%時(shí)，極易液化；粘粒含量12.5%時(shí)，極難液化。宏觀考察資料表明極易液化土的特征是：平均粒度0.02-0.10mm，=2-8，粘粒含量10%。粉粒含量大有助于液化，粘粒含量大則不易液化。 案例：我國(guó)對(duì)邢臺(tái)、通海和海城地震砂土液化的78件噴砂樣品粒度分析表明，粉、細(xì)砂土占57.7，亞砂土(Ip6)；R為液化最遠(yuǎn)點(diǎn)的震中距(Km)。,3）地震活動(dòng)的強(qiáng)度及歷時(shí),.,17,防護(hù)砂土地震液化的常用措施有：慎重選擇建筑場(chǎng)地、地基處理及基礎(chǔ)類型選擇等。,在強(qiáng)震區(qū)，對(duì)于建筑場(chǎng)地應(yīng)慎重選擇。尤其是重大建筑物損壞店后果嚴(yán)重；建筑場(chǎng)地應(yīng)盡量避開(kāi)可能液化土層分布的地段。,一般應(yīng)以地形平坦，液化土層及地下水埋藏較深，上覆非液化土層較厚的地段作為建筑場(chǎng)地