地震时饱和砂土液化机理及统计判别法
关于砂土液化的一些认识
关于砂土液化的一些认识摘要：近些年，国内外砂土液化现象屡见不鲜，因此给人民群众带来的损失也是难以估量。
如何评价场地的地震液化等级，采取适当措施避免其对工程带来的不利影响，是目前每一个岩土工程师工作的重中之重。
本文从砂土液化的概念，形成机理，影响因素，判别方法，防治措施几个方面来阐述自己对其一些简单的认识。
关键词：饱和砂土；液化机理；影响因素；地基处理饱和砂土在地震、动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，致使地基失去承载力的现象成为砂土液化。
砂土液化在地震时可大规模地发生并造成严重危害。
在中国1966年的邢台地震，1975年的海城地震和1976年的唐山地震等几次大地震中，有些建筑物的破坏，就是由砂土液化造成的。
国外也有类似的例子，在美国1964年的阿拉斯加地震中，砂土液化也使许多建筑物下沉、歪斜和毁坏，有的地下结构甚至浮升到地面。
1925年，美国的舍费尔德土坝在地震时全部崩溃，也是由坝底部分饱水砂土振动液化所致。
1 液化的机理从力学性质来说，物质在固体状态时，同时具有抵抗体变（体积应变）和形变（剪应变）的能力，因此固体物质在力的作用下，内部可以同时存在球应力张量和偏应力张最状态。
理想液体只具有抵抗体变的能力，而没有抵抗形变的能力，粘滞液体也只有在形变运动过程中才产生与剪应变速率相当的剪应力。
物质从固体状态转化为液体状态的液化现象，从力学观点看，可以说是它的抗剪强度在某种条件下趋于捎失的过程。
对于砂土，它的抗剪强度主要依靠固体颗粒间的摩擦阻力。
如果砂土中颗粒间存在摩擦阻力，砂土呈固体状态，如果砂土颗粒间的接触压力等于或趋近于零，摩擦阻力也等于或接近于零，砂土就呈液体状态。
2 液化的影响因素影响砂土液化的因素很多，如砂土的地质成因和年代，颗粒的组成，大小、排列方式和形状以及松密程度，应力状态，应力历史，渗透性，压缩性，地震特性（如震级，震中距、持续时间）以及排水条件和边界条件，本文从如下几个方面进行简单分析：（1）土的物理力学性质土的颗粒越粗，平均粒径越大，动力稳定性就越高。
砂土地震液化总结
砂土地震液化总结砂土液化是指饱和砂土在地震，动荷载或其他外动力作用下，砂土受到强烈振动后，致使土体丧失强度，土粒处于悬浮状态，造成地基失效的作用或现象。
砂土液化可能引起的工程地质问题有涌砂、地基失效、滑塌、地面沉降及地面塌陷等。
一、砂土地震液化机制1.砂土液化的机理饱和砂土在地震力作用下有颗粒移动和变密的趋势，对应力的承受由砂土土体骨架转向水，由于砂土渗透性不良，孔隙水压力逐渐累积，有效应力下降，当孔隙水压力累计至总应力时，有效应力为零，土颗粒在水中处于悬浮状态。
2.砂土液化的影响因素影响砂土地震液化的因素包括内因饱和砂土和外因地震作用两方面。
其中饱和砂土包括土体类型和性质以及饱和砂层的埋藏条件。
地震作用指地震强度和地震持续时间。
（1）土体类型和性质以以砂土的相对密度Dr以及砂土粒径和级配表征砂土液化条件。
（如表1所示）表1 影响砂土地震液化的因素之土体条件因素指标对液化的影响颗粒特性粒径平均粒径d50细颗粒较容易液化，平均粒径在0.1mm左右的粉细砂抗液化性最差级配不均匀系数C u C u越小，抗液化性越差，黏性土含量愈高，愈不容易液化形状圆粒形砂比棱角形砂容易液化密度相对密实度D r密度愈高，液化可能性愈小渗透性渗透系数K 渗透性低的砂土易液化结构性颗粒排列胶结程度均匀性原状土比结构破坏土不易液化，老砂层比新砂层不易液化压密状态超固结比OCR 超压密砂土比正常压砂土不易液化（2）饱和砂层的埋藏条件包括地下水埋深，砂土层上的非液化黏土层厚度。
表2 影响砂土地震液化的因素之埋藏条件因素指标对液化的影响上覆土层上覆土层有效压力上覆土层愈厚，土的上覆土层有效压力愈大，愈不容易液化静止土压力系数k0排水条件孔隙水向外排出的渗透路径长度液化砂层的厚度排水条件良好有利于孔隙水压力的消散，能减小液化的可能性边界土层的渗透性地震历史遭受过历史地震的砂土比未遭受地震的砂土不易液化，但曾发生过液化又重新被压密的砂土却易重新液化（3）地震强度指实测地震时最大地面加速度，计算在地下某一深度由处于地震而产生的实际剪切力，再用以判定该深度处的砂层能否液化。
饱和砂土地震液化机理及试验测试研究
土粒与水 的运动并不一致 ， 土粒在振 动中 变
密 ， 受 到 水 的 阻 碍 将能 量 传 递 给 水 ， 受 而 水 到 土 粒 的 压 迫 后 孔 压 上 升 。如 果 孔 隙水 不 能
迅速 排 出、 隙水压 力越来 越高 ， 孔 而土 粒所
受 的 有 效 应 力 则 相 应减 少 。最 终 有 效 应 力 减 至 零 ， 粒 间 无 力 传 递 ， 粒 失 重 ， 浮 水 土 土 悬
一
砂土液化 的影 响因素很多 ，归纳起来有 四大类 ，１ 性 条 １－ １ ４
种 观点从液化 的应力状态 出发 ， 液化
条件 为 土 的 法 向有 效 应 力 ｏ。 ０ 土 体 不 具 ＝ ，
有任何 抵抗剪切 的能力 ，这种观 点 以 Ｓ ｅ ｅｄ
为代 表 。 由 于 饱 和 土 孔 隙 中 充 满 水 ， 震 时 地
中， 骨架崩溃 ， 土 土粒可随水 流动。
其 液 化 原 理 可 以用 下 面 的 模 型 说 明 （ 如
振 动 前
振动 对
振 动 后
图 １ 。图 １中的弹簧代表 土骨架 ， ） 盖板代表
图 １ 砂 土 震 动 液化 模 型
６ ０
广东科技 ２ ０ ０ 总第 １ ８期 ０ ８１ ９
同 ， 种流动破坏具有不同的形态。 这
２地震 液化 机理
地 基 液 化 的震 害 现 象 早 已为 人 们 熟 知 ，其 表 现 形 式包 括 孔 ３液化 影 响 因素
压 的上升和强度 的丧 失 ， 宏观 标志为 “ 喷水 冒砂 ” 建筑 物严 重 和 沉降 、 失稳等 。 目前对砂土液化机理的认识 ， 存在两种观点 ：
研 园 究 地Ｉ 学界
饱和砂土液化机理及液化判别方法
饱和砂土液化机理及液化判别方法作者：严鹏来源：《科技创新与应用》2017年第02期摘要：砂土液化是一种由地震引起的次生地质灾害。
我国邢台、唐山和海城三地强地震，都发生了大范围的液化，造成严重损害。
在当前国家加强基础设施建设、加快城镇化的背景下，砂土地震液化判别在岩土工程勘察中的重要性在不断提升。
文章对砂土液化机理进行介绍，对几种常用且有代表性的判别方法进行归纳总结，并对饱和砂土液化的判别方法提出自己一些认识及看法。
关键词：饱和砂土；液化机理；液化判别1 地震液化机理及影响因素1.1 砂土液化的概念在动力荷载、地震、等外力作用下，饱和砂土受到强烈的振动，导致其丧失抗剪强度，并使砂粒处于悬浮状态，造成地基出现失效现象即称为砂土液化。
1.2 地震液化的机理地震时剪切波在土体中引起交变应力，产生震动孔隙水压力。
引起孔隙水压力增加的原因是水与土粒在交变应力的作用下，受强烈震动的土粒变密，而受到水的阻碍把能量传递给水。
随着孔隙水压力的上升，土颗粒在自重的作用下力图向下沉落，而孔隙水在震动孔隙水压力作用下力图向上排出，导致土体结构在被破坏的瞬间，土粒向下沉落受到孔隙水向上排出的阻碍，最终有效应力减至零，土粒间无力的传递，土粒失重，使抗剪强度消失，进而砂土出现液化情况。
此时土骨架崩溃，土粒可随水流动，这就是液化过程。
1.3 液化影响因素砂土的组成：一般情况下，粗砂比细砂不容易液化，其主要原因是粗砂有良好的透水性，即使粗砂发生液化现象，孔隙水超压作用时间短，大大缩短其液化的时间。
相对密度：密砂比松砂不容易液化。
由于松砂是无粘性土与粘性土之间的土壤，所以砂土的密度低容易发生液化。
土层的埋深：地震发生时，液化砂土层的深度处于10m以内。
因此砂土层埋深深度越大，砂土越不容易液化。
地下水位：地下水位浅的比水位深的地方较容易发生液化现象。
地下水位深度小于4m的砂类液化区域，易发生液化。
粉土液化在7度至9度区内，地下水位小于1.5m、2.5m、6.0m 的区域容易被液化。
地震砂土液化机理及其判别方法研究综述
０ ０建筑抗震设计规范推荐 的方法 ， 就是通过 比较临界锤 击数 和 砂土 的液化 机理是液 化研 究 中的一 个 重点 和难 点 ， 目前 ， 饱 ２ １ 实际锤击数 的大小 ， 而判断场地土 是否液化 。该 方法是根 据我 从 和砂 土液化 的机理 主要 有以下几种类型 ： １６ １７ １ 砂沸 ： 和砂 土 中孔 隙水从 下 向上流 ， ） 饱 当砂 土 中的孔 隙水 国建 国后 的几次大地震 （９ ６年 的邢 台地震 、９ ５年的海城 地震 ９ ６年的唐山地震 ） 和国外大 地震 的现场 实测资料 ， 以及 对 压力 不小于上覆 土体 向下 的有效 压力 时 ， 粒 间摩 阻力丧 失 ， 颗 砂 以及 １７
使用 广泛 ， 确定 比较粗 略且判 别结 果 的准 但 孔 隙水压 力时降 时升 ， 土体 剪缩和剪 胀交 替 出现 ， 从而 形成有 限 法优点是简单明 了， 制 的流动 变形 。对 于松砂 ， 无剪 胀现 象发 生 ， 循 环活 动性 不会 确与否依赖于试验结果的准确性 。 则 ３ ３ 其他 方 法 ． 出现 。 由于地 震作用及 土体本身抗液化 能力都具有 不确定 性 ， 多 许 通 过图 １ 可浅显地说 明砂土 液化 的过程 ， ｌ） 图 ａ 中小 圆球 代 人工神经 网络和概率统计 分析等 应用到 地 表砂 土颗粒 ， 水代表 孔隙中水 ， 圆筒 代表土 体处于 完全侧 限状态 ， 学 者把 模糊数学 理论 、 ０ ２年 ， 任文 杰 、 苏经宇等人将 Ｂ Ｐ算法 的指导 在 圆筒顶 部施 加 周期 力 ， 拟 地震 时 水平 方 向 的动 剪应 力 。图 震液化 的判别 中。２０ 模
生裂缝 Байду номын сангаас
由于泵送混凝土 的水灰 比 比较 大 ， 砂率 高 ， 泥用量 多 以及浇 含 水
地震液化不同判别方法的比较
地震液化不同判别方法的比较摘要：本文通过通过某工程采用三种不同规范得出的液化判别的结果进行了对比分析，总结出三种抗震规范在进行液化判别式的差异，同时对目前不同的液化判别方法的优缺点进行了论述。
关键字：地震；液化；孔隙水压力；总应力；有效应力；标准贯入试验；抗震设防烈度；概率1砂土液化的概念液化是指饱和砂土或粉土，在周期地震荷载作用下，由于排水通道不畅，形成的孔隙水压力或超孔隙水压力不能及时消散，当土体内的孔隙水压力达到土中上覆总压力时，有效压力趋于零，土颗粒处于悬浮状态，土体会完全丧失抗剪强度和承载能力，变成象液体一样的状态，这种现象成为液化现象。
砂土液化表示在静应力或周期应力作用下产生并保持很高的孔隙水压力，是有效应力降低到一个很小的数值，导致土体在很低的，不变的残余抗剪强度或没有残余抗剪强度的情况下发生连续的变形。
砂土液化液化可用有效应力原理解释，即下式的表达方式：σ＝σ′＋μ式中：σ—土中总应力；σ′—土中的有效应力；μ—土中的孔隙水压力一般情况下，土体中的总应力是不变的，当在周期性振动荷载（一般为地震荷载）的作用下，孔隙水压力增大，有效应力减少，而土体中的抗剪强度τ＝（σ－μ）tgφ(无粘性土)；当（σ－μ）趋于零即土体中的总应力等于孔隙水压力时，抗剪强度亦趋于零，即发生饱和土体液化现象。
就液化机制而言，饱和砂土液化可分为两种类型。
一种是渗透液化，即向上渗透的水流当其水力梯度大于土的浮重度时，使土处于悬浮状态。
发生渗透液化的必要条件是由向上的水流流动。
另一种是剪切液化，即在剪切力作用下砂土体积发生压缩，使其孔隙水压力升高到静有效应力，抗剪强度丧失，象液体那样不再能抵抗剪切作用。
这里所说的剪切作用可以是静剪力作用，也可以是动剪力作用。
一般说，象地震、爆炸等应起的剪切作用历时都很短。
例如，地震的历时也就是几十秒。
在这样短的时间内，排水作用是很小的。
因此，地震时饱和砂土液化常被认为是在不排水条件下发生的。
饱和砂土震动液化的研究综述
课程应用地球物理导论专业班级11级地学试验班姓名董岳林学号010*******饱和砂土震动液化的研究综述董岳林（中南大学地球科学与信息物理学院，11级地学试验班，010*******）摘要：根据国内外的文献资料，分析了饱和砂土震动液化的机理、饱和砂性土的抗液化强度影响因素，综述了饱和砂土震动液化的危害、判别方法及防治措施，为砂土的液化研究提供理论依据。
关键词：饱和砂土；液化；地震1引言在动荷载如地震的作用下，饱和非粘性土受到强烈震动，抗剪强度丧失，整个土体处于悬浮状态，这种现象被称为砂土液化。
砂土液化是一种破坏性非常强并具有一定区域性地质灾害。
许多震害经验表明，液化是造成场地地震破坏的首要原因之一，地震引起的地基实效约50%都起因于液化。
因此，砂土液化机理的研究及液化可能性的判定对建筑场地的选择、城市规划以及液化区建筑物保护措施的选择具有非常重要的意义。
2饱和砂性土震动液化机理地震时剪切波由下卧层向上传播，并在土体中引起交变应力，从而产生震动孔隙水压力，这是饱和砂土液化的主要原因。
在交变应力作用下，土粒的接触点处会产生新的应力，当这种应力达到一定的数值时，就会破坏土粒间原来的联接和结构状态，使砂粒间彼此脱离接触，此时，原先由砂粒通过接触点传播的应力，就要传递给空隙的水来承担，从而引起孔隙水压力的增加。
随着应力循环次数的增加，孔隙水压力因逐渐积累而上升。
一方面，孔隙水在一定的震动孔隙水压力作用下力图向上排出：另一方面，土颗粒在自重的作用下又力图向下沉落，致使在结构破坏的瞬间或一定的时间内，土粒向下沉落受到孔隙水向上排出的阻碍，使土粒处于局部或全部悬浮状态，抗剪强度局部或全部消失，土即出现不同程度的变形或全部液化。
由以上分析不难看出，在地震动作用下，饱和砂土发生液化要同时具备两个基本条件：①震动强度足以使土体结构发生破坏，这主要取决于地震动的强度和持续时间、土体的强度、上覆土压力大小等；②土体结构破坏后，震动孔隙水压力随应力循环次数的增加而逐渐上升，其大小最终足以使饱和砂土出现局部和全部消失抗剪能力。
饱和砂土及饱和粉土液化判别与计算
饱和砂土及饱和粉土液化判别与计算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（不经杆长只判别地面以下15m范围内土的液化。
当饱和土标准贯入锤击数N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。
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为此, 构造函数 G:
2 Np
∑∑ G = ( Z- ( 1) - Z- ( 2) ) 2 /
(
Z
( j
p
)
-
Z-( p ) ) 2
p = 1 j= 1
( 5)
其中: Z-( p) : Z-( p) 的平均值( p = 1, 2) ;
Z
( j
p)
:
p
组中第
j
个事例的
Z
值; ( p
=
: 表示饱和砂土已发生液化 : 表示饱和砂土未发生液化 图 1 液化和不液化的几率曲线
体抗剪强度消失的过程.
1. 2 振动液化机理
地震作用时, 下卧岩层的剪切波向上传播, 引起交变剪应力, 从而产生超静孔隙水压力, 这
是饱和砂土液化的主要原因. 在交变应力作用下, 土粒的接触点处会产生新的应力, 当这种应
力达到一定的数值时, 就会破坏土粒之间原来的联结强度和结构状态, 使砂粒之间彼此脱离接
震情况: 主要指地震的振幅、频率、持续时间等. 实验表明, 振幅越大、频率越高、持续时间越长,
砂土越易液化. 地下水位的高低: 地下水位越高, 土层越易液化; 反之, 越难液化. 土层的
排水条件: 排水条件包括土的透水程度、排渗路径及排渗边界条件. 土层的排水条件越好, 超静
孔隙水压力越易消散, 所以液化的可能性相对越小; 反之, 越大.
前 言
地震时, 砂土液化现象经常大规模发生, 并伴有大量的地滑、桥台侧移及建筑物的沉降和 倾斜, 其危害性极大. 因此, 了解地震力作用下饱和砂土的液化机理, 及其影响因素, 并在此基 础上选择合适的判别方法进行砂土液化的评价, 将为抗震设计提供有力的数据, 从而减轻地震 灾害, 保护人民生命财产安全.
局部或全部悬浮状态, 抗剪强度局部地或全部地丧失, 土即出现不同程度的变形或完全液化.
由以上分析不难看出, 地震力作用下, 饱和砂土之所以发生液化必须同时具备两个基本条件:
振动足以使土体结构破坏. 这主要取决于地震力的大小和持续时间、土体结构的强度、上覆
土层压力等; 土体结构破坏后, 超静孔隙水压力随应力循环次数的增加而逐渐上升, 最终饱
( 3) 用 z ( 1) 和 z ( 2) 分别表示液化和不液
化灵敏性指标.
( 4) 待定系数 L i 的确定:
为了明确区分液化和不液化两种截然
不同的情况, Li 需要满足两个条件: 使 z ( 1) 和 z ( 2) 的平均值之差最大; 在同一种情况下, 使各个 Z 值对于
平均值的离散程度最小.
1, 2) ; N p : p 组事例总数.
第 1 期 杨秀竹等: 地震时饱和砂土液化机理及统计判别法 37
当 G 取极大值时, 刚好满足上述两个条件. 将 G 对 L i 求偏导数, 并令: 其等于零, 即:
G/ L i = 0
( 6)
由此可得 k 个 L i 的齐次方程式, 从而求得 k 个待定系数 L i ( i = 1, 2, …, k) .
第 1 期 杨秀竹等: 地震时饱和砂土液化机理及统计判别法 35
剪切面上的抗剪强度:
f = ′t an ′= ( - ) t an ′
( 1)
其中: ′—— 剪切面上的有效压力;
—— 剪切面上的总法向压力;
′—— 有效内摩擦角;
—— 孔隙水压力;
发生砂土液化的条件: f → 0, 即 ′→ 0 或 → ; 由此可见: 饱和砂土液化的过程, 实际上是土
差别水平地面下饱和砂土液化的方法:
( 1) 首先将影响液化可能性的各种因素记作 X i ( i = 1, 2, …, k) , 包括: 平均粒径 d50、不均 匀系数 C 、粘粒含量 Mc、相对密度 D 、上覆有效应力 ′、地震振幅 A 、频率 f 、持续时间 t 及土的 渗透系数 K 等. 并引进一组新的修正变量 Y i ( i = 1, 2, …, k) , 最后将液化灵敏度指标 Z 定义 为:
Si : 为 X i 的均方差
∑ s
2 i
=
ni ( X ij - X- i) 2 / ( ni - 1)
( 4)
j= 1
ni : 事例总数.
( 2) 根据收集来的地震和土壤资料, 将其分成液化和不液化两组进行统计, 用 f 1( z ) 和 f 2( z )
分别表示液化和不液化的几率曲线, 如图 1 所示.
和砂土出现局部或全部液化. 超静化隙水压力上升与否受诸多因素的影响, 如: 土体在振动过
程中发生剪缩还是剪胀; 土体的排水条件好坏等等.
1. 3 地震力作用下影响饱和砂土液化的因素
颗粒特征: 反映土的颗粒特征的物理指标, 我们主要采用平均粒径 d50, 不均匀系数 C ,
以及粘粒含量 M c. 实验室的研究和现场观察证明: 平均粒径越大, 不均匀系数越高, 粘粒含量
36 长 沙 铁 道 学 院 学 报 2001 年
们均未能作到全面考虑影响饱和砂土振动液化的各种因素及其影响水平. 而统计判别法则弥
补了这一不足. 统计差别法是通过对大量液化和不液化的实际资料经过统计分析, 并依据这些
结果来判断其他情况的饱和砂土液化可能性的方法. 人们从 1975 年开始用统计的方法来评定 液 化可能性. 据有关资料[ 1] 介绍: 日本的谷本喜一在这方面做了大量工作, 并提出了液化灵敏 度指标 Z.
Abstract: T he mechanism o f eart hquake-induced sat urat ed sand liquefact io n is inv estig ated in t his paper. T he fact ors t hat aff ect sat urat ed sand liquefaction have been analy zed. On t his basis, the st atistics assessm ent method is put f orw ard. T he process t hat sand liquefaction appear s, dev elo ps and disappears w ill be af fect ed by a lot of f act ors. Dif ferent f act ors and levels af f ect ing liquef act ion have been considered in this st at ist ic assessment met ho d. Keywords: sat urat ed sand; liquef act ion mechanism ; st at ist ics assessm ent met hod; eart hquake
( 中南大学铁道校区土木建筑学院, 湖南 长沙 410075)
摘 要: 探讨了地震力作用下饱和砂土的液化机理, 分析了影响饱和砂土液化的各种因 素, 并在此基础上提出了统计判别法. 砂土液化的产生、发展和消散受许多因素影响, 而统 计判别法正是考虑了各种不同的影响因素及其影响水平. 关键词: 饱和砂土; 液化机理; 统计判别法; 地震 中图分类号: T U 435 文献标识码: A
触, 此时, 原先由砂粒通过其接触点所传递的压力, 就要传给孔隙水中的水来承担, 从而引起孔
隙水压力的增加. 随着应力循环次数的增加, 孔隙水压力积累而逐渐上升. 一方面, 孔隙水在一
定超静水压力的作用下力图向上排出, 另一方面, 土颗粒在自身重力作用下又力图向下沉落,
致使在结构破坏的瞬间或一定时间内, 土粒向下沉落受到孔隙水向上排出Fra bibliotek阻碍, 使土粒处于
Z = L 1 Y 1 + L 2Y 2 + … + L iY i + … + Lk Y k
( 2)
其中: L i 为待定系数, 反映因素 Y i 对 Z 的影响大小.
Y ij =
X ij - X i Si
( 3)
Y ij : Y i 的第 j 个值( i = 1, 2, …, k ) ;
X ij : X i 的第 j 个值; X- i : X i 的平均值;
参考文献:
[ 1] 谢定义. 土动力学[ M ] . 西安: 西安交通大学出版社, 1988. [ 2] 洪毓康. 土质学与土力学[ M ] . 北京: 人民交通出版社, 1995. [ 3] 汪闻韶. 关于饱和 砂土液化 机理和判 别方 法的某 些探讨 [ A] . 北 京: 水利 水电科 学研究 院科学 论文集 第 16 集 [ C] ,
增加, 土的抗液化能力越高. 土的密度特征: 一般用相对密度来衡量. 对同一种砂土而言, 相
对密度越低, 越易液化; 反之, 越不易液化. 松砂在振动中, 体积易于压缩( 剪缩) , 孔隙水压力上
升快, 故较密砂易液化. 土的起始应力条件: 土的起始应力条件显著地影响着土的抗液化能
力. 在侧限实验条件下, 应力状态常用覆盖有效压力 表示. 越大, 土的抗液化能力越强. 地
1 饱和砂土振动液化机理及其影响因素
1. 1 液化时的应力条件 砂土作为无粘性土, 它的抗剪强度主要依赖于土颗粒间的接触压力及摩擦系数, 土中一点
收稿日期: 2000- 10- 9 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 59979001) 作者简介: 杨秀竹( 1972- ) , 女, 山东莱州人, 中南大学硕士生.
2001 年 3 月 第 19 卷第 1 期
长沙铁道学院学 报
JOU RN A L O F CHA N GSHA RA IL WA Y U N IV ERSIT Y
No1 M ar. 2001
文章编号: 1000-2499( 2001) 01-0034-04
地震时饱和砂土液化机理及统计判别法