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文档简介
.,1,砂土液化,XXX2015XXXXXX,.,2,形成机理,影响因素,砂土液化,主要概述,防护措施,.,3,概念:饱水砂土在地震、动力荷载或其它外力作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度。使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象称为砂土液化。,主要概述,.,4,地震导致砂土液化往往是区域性的,可使广大地域内的建筑物遭受毁坏。疏松砂土受到振动时有变密的趋势,如砂的空隙是饱水的,要变密必需从空隙中排出一部分水,如砂粒很小,整个砂体的渗透性不良,瞬间振动变形需从空隙中排除的水来不及排出,结果使砂体中空隙水压力上升,砂粒间有效应力降低,当有效应力为零时,砂粒完全悬浮水中,丧失强度和承载能力。,.,5,1)地面下沉:饱水疏松砂土因振动而趋密实,地面随之下沉。,2)地表塌陷:地震时砂土中空隙水压力剧增,当砂土出露地表或其上覆土层较薄时,即发生喷砂冒水,造成地下淘空,地表塌陷。,3)地基土承载力丧失:持续的地震动使砂土中空隙水压力上升,导致砂土粒间有效应力下降,当有效应力为零时,砂粒处于悬浮状态,丧失承载能力,地基失效。,4)地面流滑:斜坡上若有液化砂土层分布时,地震会导致液化流滑,使斜坡失稳。,砂土液化主要危害,5)涌砂。,.,6,日本新泻1964年地震时砂土液化影响。这些设计为抗震的建筑物倾斜而未受损坏。,.,7,1999年台湾7.6级地震,台中港大面积地基液化,码头到处可见沉陷和裂缝。,.,8,砂土液化的形成机理,液化状态的产生对一般砂土(干砂),其抗剪强度为:对饱水砂土,由于孔隙水压力Pw0的作用,其抗剪强度小于干砂的抗剪强度:在地震动情况下,疏松饱和砂土在剪应力反复作用下趋密实,最终达到最稳定的紧密排列状态砂土。要变密实就势必排水,如砂粒很小,透水性不良而排水不畅,会产生剩余空隙水压力或超空隙水压力,此时砂土的抗剪强度为:此时其抗剪强度更低了。随震动持续时间增长,剩余空隙水压力不断增大,使砂土抗剪强度不断降低,甚至完全丧失。,.,9,各地的砂土液化现象,.,10,液化状态的判定,在实际工程中,一般采用砂土的抗剪强度与作用于该砂土体的往复应力d的比值来判定砂土是否发生液化:当d时,不产生液化;当=d时,处于临界状态,砂土开始发生剪切破坏,此时称为砂土的初始态;当d时,处于液化状态,特别的当/d=0时,砂土颗粒间将脱离接触而处于悬浮状态,即为完全液化状态。,.,11,111,土的类型及性质,二,饱和砂土的埋藏分布条件,地震动的强度及历时,影响砂土液化的因素,一,三,.,12,粒度粉、细砂土最易液化;高烈度时,亚砂土、轻亚粘土、中砂也可液化。我国90%发生在粉组、砂、亚砂土中。粉粒含量40%时,极易液化;粘粒含量12.5%时,极难液化。宏观考察资料表明极易液化土的特征是: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,粘粒含量大则不易液化。案例:我国对邢台、通海和海城地震砂土液化的78件喷砂样品粒度分析表明,粉、细砂土占57.7,亚砂土(Ip6);R为液化最远点的震中距(Km)。,3)地震活动的强度及历时,.,17,防护砂土地震液化的常用措施有:慎重选择建筑场地、地基处理及基础类型选择等。,在强震区,对于建筑场地应慎重选择。尤其是重大建筑物损坏店后果严重;建筑场地应尽量避开可能液化土层分布的地段。,一般应以地形平坦,液化土层及地下水埋藏较深,上覆非液化土层较厚的地段作为建筑场地
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