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饱和砂土及饱和粉土液化判别与计算总结
作者:澳门波音平台   发布时间:2020-03-30 15:03

  饱和砂土及饱和粉土液化判别与计算.总结_工作总结/汇报_总结/汇报_实用文档。液化土的判别与计算 一、判别依据 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010: 第 4.3.1 条:饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的液化判别和处理,6 度时, 一般情况下可不进行判别与处理, 但对液

  液化土的判别与计算 一、判别依据 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010: 第 4.3.1 条:饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的液化判别和处理,6 度时, 一般情况下可不进行判别与处理, 但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按 7 度的要求 进行判别与处理,7~9 度时,乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判 别与处理。 第 4.3.2 条(本人加注:此属强制性条文) :地面下存在饱和砂土和饱和粉土 时,除 6 度外,应进行液化判别;存在液化土层的地基,应根据建筑的抗震设 防类别、地基的液化等级,结合具体情况采取相应的措施。 (注:本条饱和土液 化判别不含黄土、粉质粘土) 第 4.3.4 条:当饱和粉土、或饱和砂土的初步判别认为需要进一步进行液化 判别时,应采用标准贯入试验判别法判别地面以下 20m 范围内土的液化;但对 本规范第 4.2.1 条规定可不进行天然地基和基础的抗震承载力验算的各类建筑可 只判别地面以下 15m 范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击数 N0(不经杆长 修正)小于或等于液化判别标准贯入锤击数临界值时,应别为液化土。 【第 4.2.1 条:1 本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑;2 地基主要 受力层[系指条形基础底面下深度 3b(b 为基础底面宽度) 、独立基础下 1.5b,且 厚度不小于 5m 的范围]范围内不存在软弱粘性土层(指 7 度、8 度和 9 度时,地 基承载力特征值分别小于 80、100 和 120kpa 的土层)的建筑:1)一般的单层厂 房和单层空旷房屋、2)砌体房屋、3)不超过 8 层且高度在 24m 以下的一般民 用框架和框架—抗震墙房屋、4)基础荷载与“3)项”相当的多层框架房屋和多 层混凝土抗震墙房屋】 二、判别方法 第 4.3.3 条:饱和粉土及饱和砂土的液化判别 1、地质年代为晚更新世(Q3)及以前的地层,7、8 度时可判别为不液化。 2、粉土的粘粒(粒径0.005 ㎜的颗粒)含量百分率:7 度、8 度和 9 度分别 不小于 10、13 和 16 时可判别为不液化。 3、浅埋天然地基的建筑,当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列 条件之一时,可不考虑液化影响: 1)dud0+db-2 2)dw du +db-3 3)du+ dw1.5d0+2db-4.5 式中 du--上覆非液化土层厚度(m) ,计算时宜将其内淤泥及淤泥质土层扣除; dw---地下水位深度(m) ,宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按 近期内年最高水位采用; 当区域地下水位处于变动状态时, 应按不利的情况考虑。 db---基础埋置深度(m) ,不超过 2m 时应采用 2m; d0---液化土特征深度(m) ,按下表采用: 土名 粉土 砂土 7度 6 7 8度 7 8 9度 8 9 1、标准贯入锤击数临界值 Ncr 1)标准贯入锤击数临界值 Ncr 计算公式 液化判别标准贯入锤击数临界值 Ncr 按下式[GB50011-2010 第 4.3.4 条式 (4.3.4) ]计算: Ncr =N0β [ln(0.6 ds+1.5)-0.1 dw] 3 / pc 式中 N0---液化判别标准贯入锤击数基准值,可按下表取值: 设计地震基本加速度值(g) 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 标准贯入锤击数基准值 N0 7 10 12 16 19 ds---饱和土标准贯入试验点深度(m) (取试验点的底界深度) ; dW—地下水位深度(m) (取被计算孔的稳定水位深度) ; pc—粘粒百分率含量,当小于 3 或为砂土时取 3(此时实际 3 / pc =1) , ※这里须注意一点,当不是砂土且不小于 3 时应按实际值代入计算; β —调整系数,设计地震分组为第一组,取 0.80;第二组取 0.95;第三组 取 1.05。 2)当饱和土标准贯入锤击数 Ni(不经杆长修正)小于或等于液化判别标准 贯入锤击数临界值时,应判别为液化土。 2、液化指数 IiE 1)液化指数 IiE 计算公式 “IiE”计算公式见 GB50011-2010-4.3.5 式: n IlE = ? [1-Ni/Ncri]diWi i ?1 式中 n---判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数 Ni、NCri—分别为 i 点标准贯入锤击数的试验值与临界值,当实测值大 于临界值时应取临界值;当只须判别 15m 范围深度内的液化时, 15m 以下的实测值可按临界值采用; di---i 点所代表的土层厚度(m) ,可取与该标贯试验点相邻的上、下 两标贯试验点深度差的一半,但上界不高于地下水位埋深,下界 不深于液化深度; Wi---i 土层单位土层厚度的层位影响权函数值(单位为 m-1) ,当该 层中点深度不大于 5m 时应采用 10,等于 20m 时应取 0 值,5~ 20m 时应按线性内插法取值。 ※:本人建议从小于 5m 至等于 20m 的线m) , 则计求以下各中点深度 Wi 可按 Wi=9.375-0.625(i-5)计算(结果按 4 舍 5 入取值, 精确到 0.01), 式中 i 为计算层的中点深度,单位为 m。 ※: 这里必须注意:计算公式计算的 IiE 是每个钻孔各标准贯入试验点总数之和,即同时 存在饱和粉土与饱和砂土时,应一并计算。 2)液化等级判别 液化等级与液性指数的对应关系表 液化等级 液性指数 IiE 轻微 0IiE≤6 中等 6IiE≤18 严重 IiE18 三、计算实例 1、实例资料 1) 、资料表 土层名称 及序号 粉质粘土① 层底深度 (m) 3.25 标贯试验点底深 ds (m) (1)1.30 (2)2.65 (3)3.75 粉 土② 6.15 (4)5.05 (5)6.10 粉 圆 砂③ 砾④ 8.20 17.20 (6)7.05 (7)8.10 锤击数 N0 (击) 19 17 9 8 7 9 7 备注 注: 标贯试验点底深栏“ (1)1.30”中” (1) ”为试验点编号 i.余同。Wi 见液性指数计算一节。 2) 、地下稳定水位埋深有两种情况:一是 3.40m,二是 1.95m;粉土②粘粒含 量 6~8%(平均值 7.4%) ;场地抗震设防烈度 7 度,设计地震分组第一组。 2、计算与评价: 1)标准贯入锤击数临界值 Ncr 计算与判别 (1)己知水位埋深 dw =3.40m,则 0.1 dw=0.34; 按规范规定,液化判别标 准贯入锤击数基准值 N0=10; β =0.8.则 N0β =8; 粉土②中粘粒含量百分率平均 7.4, 其 3 / pc =0.637,粉砂③按规范规定取 3%,其 3 / pc =1。分别代入后:粉土② 的 N0β 3 / pc =,Ncr =4.752[ln(0.6 ds+1.5)-0.34] ;粉砂③的 N0β 3 / pc =8, Ncr=8[ln(0.6 ds+1.5)-0.34] 计算标准贯入锤击数临界值 Ncr。 N3:Ncr =5.096[ln(0.6 ×3.75+1.5)-0.34]=5.00N3=9 击,为不液化土 N4:Ncr =5.096[ln(0.6 ×5.05+1.5)-0.34]=5.97N4=8 击,为不液化土 N5:Ncr =5.096[ln(0.6 ×6.10+1.5)-0.34]=6.63N5=7 击,为不液化土 N6:Ncr =8[ln(0.6 ×7.05+1.5)-0.34]=11.25N6=9 击,为液化土 N7:Ncr =8[ln(0.6 ×8.10+1.5)-0.34]=12.08N7=7 击,为液化土 (2)己知水位埋深 dw =1.95m,则 0.1 dw=0.195;其他条件未变,分别代入 后:粉土② 的 Ncr =4.752 [ ln(0.6 ds+1.5)-0.195 ] ;粉砂 ③的 Ncr=8[ln(0.6 ds+1.5)-0.195] 计算标准贯入锤击数临界值 Ncr。 N3:Ncr =5.096[ln(0.6 ×3.75+1.5)-0.195]=5.74N3=9 击,为不液化土 N4:Ncr =5.096[ln(0.6 ×5.05+1.5)-0.195]=6.07N4=8 击,为不液化土 N5:Ncr =5.096[ln(0.6 ×6.10+1.5)-0.195]=7.37N5=7 击,为液化土 N6:Ncr =8[ln(0.6 ×7.05+1.5)-0.195]=12.41N6=9 击,为液化土 N7:Ncr =8[ln(0.6 ×8.10+1.5)-0.195]=13.24N7=7 击,为液化土 2)液性指数计算 (1)i 点所代表的土层厚度 di 计算 根据资料表, i 点所代表的土层厚度 di 计算成果如下: d3=(5.05+3.75)/2-3.40=1.00(m) 或 d3=(5.05+3.75)/2-3.25=1.15(m) ※注:前式取“3.40”是上界不高于地下水位埋深 3.40m,后式取“3.25” 是水位高于本试验层上界(顶板) 。 d4=[ (6.10+5.05)/2-(5.05+3.75)/2] =(6.10-3.75)/2 =1.175(m) d5=6.15-(6.10+5.05)/2=0.575(m) 注:取“6.15”是下界不深于液化深度,d7 处“8.20”情况相同。 d6=(8.10+7.05)/2-6.15=1.425(m) d7=8.20-(8.10+7.05)/2=0.625(m) (2)i 点所在土层的中点深度 zi 及对应层位影响权函数值计算 根据资料表,计算 i 点所在土层的中点深度 zi(等于 i 点所在土层的的上界 加 i 点所代表的土层厚度 di 的二分之一) ,并计算确定 Wi 的值: Z3=3.40+ d3/2=3.90(m) ,W3=10 或 Z3=3.25+ d3/2=3.825(m) ,W3=10 Z4=3.75+ d4/2=3.75+1.175/2=4.338(m) ,W4=10 Z5=5.05+d5/2=5.05+0.575/2 =5.338(m) , W5=9.375-0.625×(5.338-5)=9.16 Z6=6.15+d6/2=6.15+1.425/2=6.863(m) , W6=9.375-0.625×(6.863-5)=8.21 Z7=7.05+d5/2=7.05+0.625/2=7.363(m) W7=9.375-0.65×(7.363-5)=7.90 ※ 以上计算表明:标准贯入试验 i 点所在土层的中点深度 zi 等于上一土层厚度底界深度加 上 i 点所在土层厚度的一半。 (1)地下水位埋深 3.40m 时: IiE=(1-9/11.25)×1.425 ×8.21+(1-7/12.08)×0.625×7.90 =2.34+2.08 =4.426,轻微液化 (2)地下水位埋深 1.95m 时: IiE=(1-7/7.37)×0.575 × 9.16+ (1-9/11.25 )× 1.42 5×8.21+ (1-7 / 12.08)×0.625×7.90 =0.26+2.34+2.08 =4.686,轻微液化 (4)标准贯入锤击数临界值 Ncr 及液性指数计算成果 土 层 粉 土 ② 粉砂 ③ 标贯底深 dsi(m) 3.75 5.05 6.10 7.05 8.10 标贯击 数(击) 9 8 7 9 7 5.00(5.74) 5.97(6.04) 6.63(7.37) 11.25(12.41) 11.08(13.24) 临界值 Ncr i 试点土层 i 点土层中点深 影响权函 数值 Wi 10 10 9.16 8.21 7.90 4.42 (4.68) 液化指数 IiE 厚度 dhi(m) 度 dzi(m) 1.15 1.175 0.575 1.05 0.625 3.825 4.338 5.338 6.725 7.363 注:上表中临界值 Ncr 与液化指数 IiE 两栏内黑色为地下水位埋深 3.40m 时计算结果, 红色为水位 195m 时的结果。 3)场地水位埋深 3.40m,略低于粉土②顶界,表明粉土②的大部分与其下 粉砂③处于地下水位之下,属应进行液化判别的饱和土层。粘粒分析表明,粉土 ②中含量百分率 6~8(平均值 7.4)小于规范规定抗震设防烈度 7 度场地所对应 的“10” ,初判地震时可能产生液化;经标准贯入试验判别法判别,粉土②的标 准贯入锤击数 N0(见资料表,未经杆长修正)大于液化判别标准贯入锤击数临界 值 Ncr[见本节(4)标准贯入锤击数临界值 Ncr 及液性指数计算成果表],为不液 化土层;当地下水位埋深 1.95m 时,孔深 6.10m 处标准贯入锤击数 N0 小于液化判 别标准贯入锤击数临界值 Ncr,为液化土;(两种水位条件下)粉砂③的标准贯入 锤击数 N0 小于液化判别标准贯入锤击数临界值 Ncr[见本节(4)标准贯入锤击数 临界值 Ncr 及液性指数计算成果表],为液化土层。液性指数 IiE=4.42(4.68) ,液 化等级轻微。 书是我们时代的生命——别林斯基 书籍是巨大的力量——列宁 书是人类进步的阶梯———高尔基 书籍是人类知识的总统——莎士比亚 书籍是人类思想的宝库——乌申斯基 书籍——举世之宝——梭罗 好的书籍是最贵重的珍宝——别林斯基 书是唯一不死的东西——丘特 书籍使人们成为宇宙的主人——巴甫连柯 书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔 人的影响短暂而微弱,书的影响则广泛而深远——普希金 人离开了书,如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫 书不仅是生活,而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 ——库 法耶夫 书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者 ———史美尔斯 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的,是富有启发性的养 料。而阅读,则正是这种养料———雨果


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