李建宇

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080)

地震液化作用(seismic liquefaction)是指由地震使飽和松散沙土或未固結(jié)巖層發(fā)生液化的作用。它可使地基軟化，建筑物因而倒塌。大量飽和沙土還可從地下如泉水涌出，在地面堆積成丘。另一方面則使地下某些部位空虛，地面因而沉陷。這種現(xiàn)象多出現(xiàn)在河邊、海濱含水的沙層中，內(nèi)陸地下水豐富的砂巖層也可以出現(xiàn)。地震液化作用主要包括:液化泄水巖脈、水塑性褶皺、液化卷曲變形、液化角礫巖、粒序斷層、V 型地裂縫等。

1 工程概況

胖頭泡堤防位于松嫩平原南部，地形總趨勢(shì)西北高東南低，局部地段起伏較大。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃分》GB18306—2001，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05 ～0.10 g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 s，相對(duì)應(yīng)的基本烈度值為Ⅵ～Ⅶ度。胖頭泡堤防全長(zhǎng)3.52 km，其中0 +000 －1 +1000、2 +170 －3+520 堤段堤基類型為砂基，根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50487—2008 初判，堤基砂性土有可能發(fā)生地震液化，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行復(fù)判［1］。

2 堤基土地震液化判別

在土的地震液化復(fù)判方法中，標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)法是最常用和可靠的，因?yàn)槭窃粶y(cè)試結(jié)果，而且可以反映場(chǎng)地的地應(yīng)力狀態(tài)等。一般判斷15 m以內(nèi)地基，太深標(biāo)貫修正鉆桿、孔斜、孔壁摩擦等問(wèn)題突出。還有15 m以下即使是砂性土，一般也很密實(shí)，很少有地震液化的可能［2］。標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)法的判定標(biāo)準(zhǔn)如下:

1)土應(yīng)判為液化土，應(yīng)符合下式:

式中:N 為工程運(yùn)用時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)在當(dāng)時(shí)地面以下ds(m)深度處的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù);Ncr為液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值。

2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)貫入點(diǎn)深度和地下水位在試驗(yàn)地面以下的深度，不同于工程正常運(yùn)用時(shí)，實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)應(yīng)按公式(2)進(jìn)行校正，并應(yīng)以校正后的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N 做為復(fù)判依據(jù):

式中:N' 為實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù);ds為工程正常運(yùn)用時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)在當(dāng)時(shí)地面以下的深度，m;dw為工程正常運(yùn)用時(shí)，地下水位在當(dāng)時(shí)地面以下的深度，m;當(dāng)?shù)孛嫜蜎](méi)于水面以下時(shí)，dw取0;d's為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)在當(dāng)時(shí)地面以下的深度，m;d'w為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)時(shí)，地下水位在當(dāng)時(shí)地面以下的深度，m;當(dāng)?shù)孛嫜蜎](méi)于水面以下時(shí)，d'w取0;校正后標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)和實(shí)測(cè)標(biāo)貫錘擊數(shù)均不進(jìn)行鉆桿長(zhǎng)度校正。

3)液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值應(yīng)根據(jù)下式計(jì)算:

式中:N0為液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊基準(zhǔn)值;ρc為土的黏粒含量質(zhì)量百分率，%，當(dāng)ρc＜3% 時(shí)，ρc取3%;ds為當(dāng)標(biāo)貫點(diǎn)在地面下5 m以內(nèi)的深度時(shí)，應(yīng)采用5 m計(jì)算;液化判別標(biāo)貫錘擊數(shù)基準(zhǔn)值N0按表1 取值。

表1 液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值表

根據(jù)胖頭泡堤防野外原位測(cè)試結(jié)果及室內(nèi)土工試驗(yàn)成果，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)法的判定原理，得到胖頭泡堤基砂性土地震液化的判定表，見(jiàn)表2。

表2 胖頭泡堤基土地震液化判定表

3 結(jié) 語(yǔ)

胖頭泡堤防砂基土均為液化土，在施工過(guò)程中應(yīng)采取一定的工程處理措施。通常情況應(yīng)避免未加固處理的可液化土層作天然地基的持力層。根據(jù)地基的液化等級(jí)、建筑類別、結(jié)合具體情況，選擇適當(dāng)?shù)目挂夯胧?/p>

1)采用全部消除地基液化的措施:采用樁基、深基礎(chǔ)、深層處理至液化深度下界或挖除全部可液化土層。

2)采用部分消除地基液化的措施:挖除部分可液化土層、加固、固封、蓋重或人工加密。

［1］中華人民共和國(guó)水利部.GB50487—2008 水利水電工程地質(zhì)勘察報(bào)告［S］. 北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2008.

［2］黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院. 嫩江干流肇源縣堤防工程地質(zhì)勘察報(bào)告［R］. 哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2011.