对国内外砂土地震液化评价介绍及比较
2022-06-09
杨进录 YANG Jin-lu；谷令强 GU Ling-qiang；尚小卫 SHANG Xiao-wei
（中石化中原石油工程设计有限公司，濮阳 457001）
（Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Design Co.，Ltd.，Puyang 457001，China）
摘要： 本文通过应用国内外不同的勘察规范对同一个工程场地的地震液化等级划分的计算及评价介绍，得出了一个采用不同规范，可取得比较一致的地震砂土液化等级的结论。
作者简介：杨进录（1976-），男，陕西蒲城人，本科，工程师，现从事岩土勘察设计技术工作。
0 引言
随着中国企业走出去战略的发展，国内公司参与国外基础建设项目越来越多，国外的工程勘察项目也越来越多。由于国外项目多采用欧美的勘察规范和技术标准，与国内勘察规范有较大的差别，就会产生不同勘察结论的可能性。但由于项目进度要求，有时中方建筑设计人员需要较早的了解建筑场地的各种地质情况及需要了解国外勘察结论与中国勘察结论的对比，其中就包括场地地液化等级评价。下文就对国内外场地液化评价进行对比和介绍。
1 国内外计算砂土液化的理论介绍
1.1 国外计算砂土液化的原理
国外比较常用的评价地震砂土液化为SEED简易法沉降公式。
Tokimatsu和Seed在非排水条件下对不同密度的砂土施加不同程度的剪切荷载使其液化，然后测量排水重新固结以后土样的体积应变。通过大量的试验结果，建立起了“相对密度–剪切应力比–体积应变”之间的关系。
在工程计算中，砂土的相对密度又可以由标准贯入试验N值按经验公式确定，因此上述关系又自然地转化为“N值-剪切应力比-体积应变”之间的关系。剪切应力比可以根据地震时的地表加速度也由经验公式确定。这样就不难得出给定场地条件和地震条件下土体的体积应变，进而估算地基沉降量。详细计算方法可参见文献[1]。
1.2 国内液化评价采用《建筑抗震设计规范》2010版
2 工程场地介绍
工程场地位西非一个滨海国家，场地位于7度地震烈度区，基本加速度为0.12。勘察期间地下水位位于地面以下2.0-4.0m，考虑雨季地下水位的抬升，液化计算采用地下水位埋深按场地地面以下0.5m考虑。
本场地地层主要由粉细纱与中细砂组成，其中11m以下主要为密实砂土，个别为中密。
本文仅以钻孔1（BH1）的基本资料进行液化计算标准。
2.1 钻孔1的标贯试验记录
1.2m SPT=18 2.2m SPT=9 3.2m SPT=34
4.2m SPT=39 5.7m SPT=6 6.2m SPT=8
8.7m SPT=9 10.3m SPT=11
2.2 钻孔4的土分析资料
钻孔4的土分析资料见表1。
3 计算结果
3.1 国外采用LiquefyPro Version 5.8 by CivilTech software 计算程序[2]
如图1所示，计算出的沉降结果为11.69cm。
3.2 国内采用抗震规范计算结果
依据《建筑抗震设计规范》2010版液化计算相关条文，对钻孔1进行液化指数计算，计算结果为14.23（表2）。
4 场地液化等级评判
国外：
国内：
依据《建筑抗震设计规范》2010版，液化指数大于6小于18，为中等液化。
5 结论
由于本工程为普通的低层建筑的勘察，且场地存在液化的钻孔较少，故仅对钻孔1进行了液化计算，但根据场地内其它钻孔资料分析，本场地11m以下主要为密实粉细纱或中细砂，对液化计算结果影响较小。
根据本文计算出的结果及应用国内外相关评价标准，场地均为中等液化。对场地液化评价获的一致的结论。
值的注意的是，国外计算液化震陷量没有国内液化计算深度15m或20m的限制，当可液化地层深度大于15m或20m需继续计算，不同的规范就可能出现不很一致的结论。
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参考文献：
[1]TOKIMATSU?K， SEED H B. Evaluation of settlements in sands due to earthquake shaking[J]. Journal of Geotechnical Engineering， ASCE， 1986， 113(8)：864-878.
[2]CivilTech， LiquefyPro Vers. 5.8， Liquefaction and Settlement Analysis Software， CivilTech Software， 2011.
[3]Ishihara， K. Soil Behaviour in Earthquake Geotechnics， Oxford Engineering sciences Series， July 1996.
[4]GB50011-2010，建筑抗震设计规范[S].