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类型第三章--砂土液化课件.ppt

  • 上传人(卖家):晟晟文业
  • 文档编号:4643670
  • 上传时间:2022-12-28
  • 格式:PPT
  • 页数:13
  • 大小:1.18MB
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    关 键  词:
    第三 砂土 液化 课件
    资源描述:

    1、第三章 砂土地震液化工程地 质研究第一节 概述 1.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。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。2.砂土液化的危害性 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

    2、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,引起地基失效。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。5)涌砂第二节 砂土地震液化的机理1.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,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

    3、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。tgtgtgp0wtgptgppwww)(0日本新泻日本新泻19641964年地震时砂土液化影响。这些设计为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。抗震的建筑物倾斜而未受损坏。加州沃森维尔附近的野外涌沙加州沃森维尔附近的野外涌沙2.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与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,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。由此可将

    4、砂土液化分为三个阶段:1)稳定状态();2)临界状态或初始液化状态();3)完全液化状态().从初始液化状态至完全液化状态往往发展很快,二者界限不易判断。为了保证安全,可把初始液化视作液化。当饱和砂土完全液化时,在一定深度z处的空隙水压力 (假设地下水面位于地面),其中 则显然,砂土的深度愈大,完全液化时的超空隙水压力愈大。1/d1/d0/dwwwppp0;,0zgpzgwwmgzzgzgzgpwmwmw)(第三节 影响砂土液化的因素1 1)土的类型及性质)土的类型及性质粒度粒度 粉、细砂土最易液化;高烈度时,亚粉、细砂土最易液化;高烈度时,亚砂土、轻亚粘土、中砂也可液化。我国砂土、轻亚粘土、

    5、中砂也可液化。我国90%90%发生在粉组、砂、亚砂土中。粉粒含量发生在粉组、砂、亚砂土中。粉粒含量40%40%时,极易液化;时,极易液化;粘粒含量粘粒含量12.5%12.5%时,时,极难液化。极易液化土的特征是:极难液化。极易液化土的特征是:平均粒平均粒度度0.02-0.100.02-0.10mmmm,=2-8=2-8,粘粒含量粘粒含量10%10%密实度密实度 松砂极易液化,密砂不易液化。松砂极易液化,密砂不易液化。相对密度相对密度Dr50%Dr80%Dr80%时,不易液化。时,不易液化。成因及年代成因及年代 多为冲积成因的粉细砂土,如滨海平原、河口多为冲积成因的粉细砂土,如滨海平原、河口三角

    6、洲等。三角洲等。沉积年代较新:结构松散、含水量丰富、地下沉积年代较新:结构松散、含水量丰富、地下水位浅水位浅2 2)饱和砂土的埋藏分布条件饱和砂土的埋藏分布条件 埋藏条件包括:砂层厚度、上覆非液化土层厚埋藏条件包括:砂层厚度、上覆非液化土层厚度(即埋藏深度)、地下水埋深。度(即埋藏深度)、地下水埋深。砂层上覆非液化土层愈厚,液化可能性愈小。一般砂层上覆非液化土层愈厚,液化可能性愈小。一般埋深埋深大于大于10-1510-15m m以下就难以液化了。以下就难以液化了。地下水位埋深地下水位埋深愈大,愈不易液化。实际上,地下水愈大,愈不易液化。实际上,地下水埋深埋深3-43-4m m时,液化现象很少,

    7、一般把液化最大地下水时,液化现象很少,一般把液化最大地下水埋深定为埋深定为5 5m m。砂层越厚越易液化。砂层越厚越易液化。3 3)地震活动的强度及历时地震活动的强度及历时 地震力(剪应力)地震力(剪应力)是砂土液化的动力是砂土液化的动力 地震愈强,历时愈长,则愈易引起砂土液化,地震愈强,历时愈长,则愈易引起砂土液化,而且波及范围愈广。而且波及范围愈广。度以下地区很少有液化现象;度以下地区很少有液化现象;度区只度区只能使疏松的粉、细砂层液化;而能使疏松的粉、细砂层液化;而 度以上地区度以上地区才能使粗粒及粘粒含量较高的土液化。强度很高才能使粗粒及粘粒含量较高的土液化。强度很高的地区即震中区附近,因地振动以垂直为主,也的地区即震中区附近,因地振动以垂直为主,也不易产生液化。液化范围(液化最远点,以震中不易产生液化。液化范围(液化最远点,以震中距距R R表示,表示,KmKm)lgR=0.77M-3.6lgR=0.77M-3.6

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