液 化 土
  定義:液化是指飽水的粉細(xì)砂或輕亞粘土在地震力的作用下瞬時(shí)失掉強(qiáng)度,由固態(tài)變成液體狀態(tài)的力學(xué)過程。砂土液化主要是在靜力或動(dòng)力作用下,砂上中孔隙水壓力上 升,抗剪強(qiáng)度或剪切剛度降低并趨于消失所引起的。
  飽和砂土或粉土 (不含黃土)的液化判別及相應(yīng)的地基處理,對(duì)位于設(shè)防烈度為6度地區(qū)的建(構(gòu))筑物和管道工程可不考慮。
  在地面以下15m 或20m 范圍內(nèi)的飽和砂土或粉土 (不含黃土),當(dāng)符合下列條件之一時(shí),可初步判為不液化或不考慮液化影響:
  1 地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世 (Q3)及其以前、設(shè)防烈度為7度、8度時(shí);
  2 粉土的黏粒 (粒徑小于0.005mm的顆粒) 含量百分率,7度、8度和9度分別不小于10、13和16時(shí);
  注:黏粒含量判別系采用六偏磷酸鈉作分散劑測(cè)定,采用其他方法時(shí)應(yīng)按有關(guān)規(guī)定換算。
  3 當(dāng)上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時(shí),可不考慮液化影響:
  du>d0+db-2 (4.3.2-1)
  dw>d0+db-3 (4.3.2-2)
  du+dw>1.5d0+db-4.5 (4.3.2-3)
  式中 du——上覆蓋非液化土層厚度 (m),淤泥和淤泥質(zhì)土層不宜計(jì)入;
  dw——地下水位深度 (m),宜按工程使用期內(nèi)的年平均最高水位采用;當(dāng)缺乏可靠資料時(shí),也可按近期內(nèi)年最高水位采用;
  db——基礎(chǔ)埋置深度 (m),當(dāng)不大于2m 時(shí),應(yīng)按2m 計(jì)算;
  d0——液化土特征深度 (m),可按表4.3.2采用。
  表4.3.2 液化土特征深度 (m)
  飽和砂土或粉土經(jīng)初步液化判別后,確認(rèn)需要進(jìn)一步做液化判別時(shí),應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)實(shí)測(cè)值 (未經(jīng)桿長(zhǎng)修正)小于液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值時(shí),應(yīng)判為液化土。液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值可按下式計(jì)算:
  1 當(dāng)ds≤15m 時(shí):
  (4.3.3-1)
  2 當(dāng)ds≥15m 時(shí) (適用于基礎(chǔ)埋深大于5m 或采用樁基時(shí)):
 。4.3.3-2)
  式中 ds——標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度 (m);
  Ncr——液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值;
  N0——液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值,應(yīng)按表4.3.3采用;
  ρc——粘粒含量百分率,當(dāng)小于3或?yàn)樯巴習(xí)r應(yīng)取3計(jì)算。
  表4.3.3 標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值 (N0)
  當(dāng)?shù)鼗?5m 或20m 深度內(nèi)存在液化土層時(shí),應(yīng)探明各液化土層的深度和厚度,并按下式計(jì)算每個(gè)鉆孔的液化指數(shù):
 。4.3.4)
  式中 IlE——液化指數(shù);
  n——每一個(gè)鉆孔15m 或20m 深度范圍內(nèi)液化土中標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)的總數(shù);
  Ni、Ncri——分別為深度i點(diǎn)處標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的實(shí)測(cè)值和臨界值,當(dāng)實(shí)測(cè)值大于臨界值時(shí)應(yīng)取臨界值的數(shù)值;
  di——i點(diǎn)所代表的土層厚度 (m),可采用與該標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)相鄰的上、下兩標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)深度差的一半,但上界不高于地下水位深度,下界不深于液化深度;
  wi——i土層考慮單位土層厚度的層位影響權(quán)函數(shù)值 (單位為 m-1),當(dāng)該層中點(diǎn)的深度不大于5m 時(shí)應(yīng)取10,等于15m 或20m(根據(jù)判別深度) 時(shí)應(yīng)取為0,5~15m 或20m 時(shí)應(yīng)按線性內(nèi)插法取值。
  注:對(duì)第1.0.7條規(guī)定的構(gòu)筑物,可按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求計(jì)算液化指數(shù)。
  4.3.5 對(duì)存在液化土層的地基,應(yīng)根據(jù)其鉆孔的液化指數(shù)按表4.3.5確定液化等級(jí)。
  表4.3.5 液化等級(jí)劃分表
  4.3.6 未經(jīng)處理的液化土層一般不宜作為天然地基的持力層。對(duì)地基的抗液化處理措施,應(yīng)根據(jù)建 (構(gòu))筑物和管道工程的使用功能、地基的液化等級(jí),按表4.3.6的規(guī)定選擇采用。
  4.3.7 全部消除地基液化沉陷的措施,應(yīng)符合下列要求:
  1 采用樁基時(shí),應(yīng)符合本章第4節(jié)有關(guān)條款的要求;
  2 采用深基礎(chǔ)時(shí),基礎(chǔ)底面應(yīng)埋入液化深度以下的穩(wěn)定土層中,其埋入深度不應(yīng)小于500mm;
  3 采用加密法 (如振沖、振動(dòng)加密、碎石樁擠密,強(qiáng)夯等) 加固時(shí),處理深度應(yīng)達(dá)到液化深度下界;處理后樁間土的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)實(shí)測(cè)值不宜小于相應(yīng)的液化標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值 (Ncr)。
  4 采用換土法時(shí),應(yīng)挖除全部液化土層;5 采用加密法或換土法時(shí),其處理寬度從基礎(chǔ)底面外邊緣算起,不應(yīng)小于基底處理深度的1/2,且不應(yīng)小于2m。
  表4.3.6 抗液化措施
  4.3.8 部分清除地基液化沉陷的措施,應(yīng)符合下列要求:
  1 處理深度應(yīng)使處理后的地基液化指數(shù)不大于4(判別深度為15m 時(shí)) 或5(判別深度為20m 時(shí));對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ),尚不應(yīng)小于基底液化土層特征深度值 (d0) 和基礎(chǔ)寬度的較大值。
  2 土層當(dāng)采用振沖或擠密碎石樁加固時(shí),加固后的樁間土的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù),應(yīng)符合4.3.7條3款的要求。
  3 基底平面的處理寬度,應(yīng)符合4.3.7條5款的要求。
  4.3.9 減輕液化沉陷影響,對(duì)建 (構(gòu))筑物基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的處理,可根據(jù)工程具體情況采用下列各項(xiàng)措施:
  1 選擇合適的基礎(chǔ)埋置深度;
  2 調(diào)整基礎(chǔ)底面積,減少基礎(chǔ)偏心;
  3 加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛度,如采用整體底板 (筏基)等;
  4 減輕荷載,增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體性、剛度和均勻?qū)ΨQ性,合理設(shè)置沉降縫,對(duì)敞口式構(gòu)筑物的壁頂加設(shè)圈梁等。
  4.3.10 提高管道適應(yīng)液化沉陷能力,應(yīng)符合下列要求:
  1 對(duì)埋地的輸水、氣、熱力管道,宜采用鋼管;
  2 對(duì)埋地的承插式接口管道,應(yīng)采用柔性接口;
  3 對(duì)埋地的矩形管道,應(yīng)采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆整體結(jié)構(gòu),并沿線設(shè)置具有抗剪能力的變形縫,縫寬不宜小于20mm,縫距一般不宜大于15m;
  4 當(dāng)埋地圓形鋼筋混凝土管道采用預(yù)制平口接頭管時(shí),應(yīng)對(duì)該段管道做鋼筋混凝土滿包,縱向鋼筋的總配筋率不宜小于0.3%;并應(yīng)沿線加密設(shè)置變形縫 (構(gòu)造同3款要求),縫距一般不宜大于10m;
  5 架空管道應(yīng)采用鋼管,并應(yīng)設(shè)置適量的活動(dòng)、可撓性連接構(gòu)造。
  4.3.11 設(shè)防烈度為8度、9度地區(qū),當(dāng)建 (構(gòu))筑物地基主要受力層內(nèi)存在淤泥、淤泥質(zhì)土等軟弱黏性土層時(shí),應(yīng)符合下列要求:
  1 當(dāng)軟弱黏性土層上覆蓋有非軟土層,其厚度不小于5m(8度) 或8m(9度) 時(shí),可不考慮采取消除軟土震陷的措施。
  2 當(dāng)不滿足要求時(shí),消除震陷可采用樁基或其他地基加固措施。
  4.3.12 廠站建 (構(gòu)) 筑物或地下管道傍故河道、現(xiàn)代河濱、海濱、自然或人工坡邊建造,當(dāng)?shù)鼗鶅?nèi)存在液化等級(jí)為中等或嚴(yán)重的液化土層時(shí),宜避讓至距常時(shí)水線150m 以外;否則應(yīng)對(duì)地基做有效的抗滑加固處理,并應(yīng)通過抗滑動(dòng)驗(yàn)算。