砂土液化的防治措施.pdf

2012年第4期
黑龙江水利科技
(第40卷)
Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy
Todal No. 40)
文章编号:1007-7596(2012)04-0242-02
砂士液化的防治措施
芦迪·陈德明2
(1.器龙江省庆达水利水电有限责任公司,哈尔滨150080;2.黑龙江大学,哈尔滨150080)
摘要:砂土液化现象是造成水利工程和土木建筑工程倾斜和倒塌的一个重要原因,文章阐述了砂土液化现象的概
念,影响形成液化的因素,指出了防治砂土液化的措施。即砂土改良措施和结构改良措施。以加强结构的抗
液化能力,预防结构破坏。
关键词:地震区;砂土液化:防治;砂土改良;结构改良
中图分类号:PV223
文献标识码:B
在地震区内河流附近的冲积地区常常发生喷水冒砂现抗震设计规范都以此作为主要手段,并给出了以宏观震害资
象,这是地震液化的鉴别标志,在1964年9月16日日本新泻料为依据的判别公式。这个方法已发展到可以同时考虑饱
大地震中,位于该市浓川故河道上的公寓大楼处于严重液和砂土上覆有效压力、地震动剪应力(或地震烈度)、地震震
化区,使其某些地域在地震8s后开始液化,使一个大楼完全级(或地震历时),以及土中粘粒含量等因素的影
倾倒,造成该工程建筑物彻底报废。在我国邢台1974年地有静力触探、往返三轴和往返单剪试验等方法。此外尚
震、1968年渤海地震、1974年通海地震及1976年唐山地震,3砂土液化的防治措施
都在同一地点发生多次液化。也就是说,在连续发生强烈地
震作用下,喷水冒砂现象会在同一点(孔)上重复发生山。如
研究地震作用下砂土液化的重要目的是预防砂土液化
何防止工程砂土液化呢?下面做以概述。
减少由它造成的损害。减轻地震液化造成损害的措施可分
2砂土液化的概念与影响因素
为两类
1)砂土改良措施一一通过改良砂土的性质,加强土的抗
砂土液化系指砂土颗粒组成的土体在静力或动力作用液化能力,积极预防砂土液化的生产和发展。
(包括渗流作用)下,由固体状态转化为液体状态的现象或过
2)结构改良措施一对没有进行地基处理(或未达到预
程。此时砂土的剪切刚度趋近于零,即抗剪强度趋近于零。定效果)的液化地基,通过加强结构的抗液化能力,预防结构
液化一般发生在饱和砂土中,也可发生在黏粒(粒径<破坏。
0.005mm)含量≤15%~20%的饱和少黏性土中和粗粒(粒3.1砂土改良措施
径>5mm)含量70%的饱和砂砾土中,它对水利工程危害极
饱和砂土砂化现象是排水条件不利的情况下松散的砂
大。液化的主要形式有砂沸、流滑或“有限度。的往返流动土骨架由于振动作用造成松驰;粒间应力逐渐转给孔隙水
性变形等
使孔隙水压力不断升高而带来的后果。因此,要防止砂土产
砂沸常出现在河堤内侧低地,挡水建筑物下游地面、开生液化,其根本途径是消除液化产生的条件,最重要的措施
挖基坑坑底、钻孔孔底、以及地震后的地面。它主要是由于是提高砂土的密度,改变砂土的应力ー一应变条件和尽量消
砂土中孔隙水压力超过上覆有效压力而引起的喷水冒砂现除发展的孔隙水压力,预防砂上液化的主要措施有:振冲法、
象。流滑常出现在海岸、河岸和土坝的饱和松砂边坡中。它排渗法、强夯法,爆炸振密法等等。表1列举了砂土改良原理
主要是由于饱和松砂在単程或往返剪切作用下,有不可逆的和实际应用方法。
体积剪缩,引起孔隙水压力不断上升和抗剪强度降低,直至
表1砂土改良的原理和方法
出现“无限度”的流动性滑坡。这种被坏可以是渐进性的和
大面积的,流滑后的砂面坡度十分平缓。“有限度”的流动性
原理和目的
变形,大都出现在地霞时中密和中密以上的饱和砂土中。它
土粒改良或硬化
土鏖换
是出于在地震往返剪切过程中,小剪应变时的剪缩趋势和大
改良砂
土性质
加密
搅拌处理
剪应变时的剪胀趋势的交替作用,出现的间歇性液化和“有
降低鉋和度
压实
限度”的流动性变形,也称为往返活动性( cyclic mobility)
可使建造在它上面的建筑物和挡土墙等产生“有限度”的下
提高有效应力
填土或降低
改善应
地下水们
沉和倾斜
カ一应「消散孔水压力
排治法及其他
影响饱和砂土液化的因素有渗流条件、颗粒组成、松密
变条件
阻止孔压的发展
地下培
程度、形成地质年代,受力状况等等。在评价其液化可能性
抑制剪切变形
时必须加以考虑。对于判别水平地面下饱和砂土地震时是
否会发生液化的方法,用得较多的是标准贯入试验。中国的3.2结构改良措施
收稿日期]2012-02-18
「作者简介]芦迪(1981ー),男,黑龙江哈尔滨人,助理エ程师;陈德明(1964-),男,福建福州人,技师。
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