地震地质灾害评估

或部分 部分消除液化沉陷， 全部消除液化沉陷， 乙类
12.3 软土震陷评估
• 软土通常指淤泥、淤泥质土、饱和松散的粉细砂以及软粘 性土等。这些土层的含水量高，空隙比大，结构松散，处 于软流塑状态，具有高压缩性等特点。在我国多分布在湖 海岸边、江河下游漫滩、故河道、牛轭湖、三角洲等地势 低洼地带。 • 软土震陷是上述软弱土层在强地震作用下被压缩沉陷的现 象。震陷源于砂土液化和粘性土软化，是地基失效的一种 形式。在1976年唐山7.8级地震中，大量建筑物由于地基 震陷而破坏，其中不但包括大面积的砂土液化震陷，而且 包括大面积的软粘土震陷。 • 影响软土震陷的因素很多，主要包括地震烈度的高低、软 土厚度、埋藏深度、含水量、土层的软弱程度等。 • 软土震陷的评估主要来自地震现场调查取得的宏观经验和 实验室软土的土工试验数据。
Ncr = N0[0.9 + 0.1(ds − dw)]
ρc
(ds ≤15 )
• 在地面下15～20m范围内，液化判别标准贯入捶击数临界 值可按下式计算： N = N (2.4 − 0.1d ) 3 ρ (15≤ d ≤ 20)
cr 0 s
c
s
砂土液化的进一步判别
• 式中 Ncr ‐‐液化判别标准贯入捶击数临界值； N 0 ‐‐液化判别标准贯入捶击数基准值，应按下表采 • 用； d s ρ c ‐‐饱和土标准贯入点深度（m）； • • ‐‐粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3。
cri
பைடு நூலகம்
液化等级
液化等级
判别深度为 15m 时 的液化指数 判别深度为 20m 时 的液化指数
轻微
0< I LE ≤5 0< I LE ≤6
中等
5< I LE ≤15 6< I LE ≤18
严重
I LE >15 I LE >18
抗液化措施
• 当液化土层较平坦且均匀时，宜按下表选用地基 抗液化措施；不宜将未经处理的液化土层作为天 然地基持力层。
砂土液化的初步判别
• d w ‐‐地下水位深度（m),按设计基准期内年平均最高水位 采用，也可按近期内年最高水位采用； • d u ‐‐上覆盖非液化土层厚度（m），计算时宜将淤泥和淤 泥质土层扣除； • d b ‐‐基础埋置深度（m)，不超过2m时应采用2m； • d 0 ‐‐液化土特征深度（m)，可按下表采用。
第十二章 地震地质灾害评估
12.1 概述
地震地质灾害主要包括砂土液化、软土震陷、 岩土体崩塌、滑坡、泥石流和强震地面断裂等 诸方面。宏观经验判断是在总体上把握地震环 境和场地条件的基础上对强震地质灾害的定性 评估，而模拟分析是对宏观经验的定量化。
12.2 砂土液化评估
砂土液化是饱和砂土，尤其是饱和松 散的粉细砂，在地震动的作用下，由于 趋于密实，空隙水压力急剧增加，固体 颗粒瞬间处于悬浮状态重新排列，暂时 失去地基承载力的现象。 砂土液化常常会引起地面裂缝、不均 匀沉陷、喷砂冒水和局部滑移等地面破 坏现象，导致地基失效，加重震害。
建筑抗震 设防类别 轻微 或对基础和上部结 构处理 基础和上部结构处 丙类 理， 亦可不采取措施 地基的液化等级 中等 消除液化沉陷且对基础和 上部结构处理 基础和上部结构处理， 或更 高要求的措施 全部消除液化沉陷， 或部 分消除液化沉陷且对基 础和上部结构处理 丁类 可不采取措施 可不采取措施 基础和上部结构处理， 或 其他经济的措施 严重 全部消除液化沉陷
饱和土类型 粉土 砂土 Ⅶ度 6 7 Ⅷ度 7 8 Ⅸ度 8 9
砂土液化的进一步判别
• 当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下15m深度范围内的液化；当采 用桩基或埋深大于5m的深基础时，尚应判别15～20m范围 内土的液化。当饱和土标准贯入锤基数（未经杆长修正） 小于液化判别标准贯入锤基数临界值时，应判为液化土。 • 在地面下15m深度范围内，液化判别标准贯入捶击数临界 值可按下式计算： 3
砂土液化的初步判别
• 饱和的砂土或粉土（不含黄土），当符合下列条件之一时， 可初步判别为不液化或可不考虑液化影响： • ⑴ 地质年代为第四纪晚更新世（ Q）及其以前时， 7、8度 3 时可判为不液化； • ⑵ 粉土的粘粒（粒径小于0.005mm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，可判为不液化 ； • ⑶ 天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深 度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响： du > d 0 + db − 2 d w > d 0 + db − 3 d u + d w > 1.5d 0 + 2d b − 4.5
设计地震分组 第一组 第二、三组 Ⅶ度 Ⅷ度 Ⅸ度 16 18 6（8） 8（10） 10（13） 12（15）
括号内的数值用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。
划分液化等级
对存在液化土层的地基，应探明各液化土层的深度和厚 度，按下式计算每个钻孔的液化指数，并按下表综合划分地 n 基的液化等级： Ni
砂土液化宏观经验总结
• 砂土液化多发地段有规律可循，大量震例中得到证明。 • 砂土液化场地的地质特点：地质构造部位主要为第四纪以 来尤其是全新世沉降区、堆积的饱和松散的粉细砂和粉 土，有时这些易液化的土层与淤泥类土和软粘土互层产 出；液化土层的工程特点是厚度大、埋藏浅、水位高且结 构松散，对震动极为敏感。 • 影响砂土液化的主要因素：砂土液化既与砂土自身的特点 有关，又与地震动的强度与持续时间等因素有关。对同一 类砂土而言，随着地震动强度的增大、持续时间的增长， 液化程度也随之提高，液化震害也越严重。在相同的地震 作用下，砂土越密实，埋藏越深，地下水位越低，粘土颗 粒越多，液化的可能性就越小，液化程度也就越低。 • 砂土液化对震害影响的两重性：砂土液化有加重震害的一 面，在一定条件下，也有隔震和减轻地震灾害的作用
抗震规范中对软土震陷的经验评估方法
我国建筑抗震设计规范（GB50011‐2001）规定：地基主要受力层范围 内存在软弱粘性土层与湿陷性黄土时，应结合具体情况综合考虑，采 用桩基、地基加固处理或其它各种措施，也可根据软土震陷量的估 计，采取相应措施。 • 我国构筑物抗震设计规范（GB50191‐93）中规定：8度和9度，地基范 围内存在淤泥、淤泥质土且地基静承载力标准值8度小于100 kp a 、9 度小于120 kpa 时，除丁类构筑物或基础底面以下非软土层厚度符合 下表规定的构筑物外，均应采取措施，消除软土地基震陷影响。这里 给出了8度和9度时，地基承载力和基础底面以下非软土层厚度的规定。 •
砂土液化的评估方法
我国的《建筑抗震设计规范（GB50011‐ 2001）》规定：“存在饱和砂土和饱和粉土 （不含黄土）的地基，除6度设防外，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”。液化判别可按以 下步骤进行：初步判别、进一步判别、划分 液化等级以及宜采用的抗液化措施。
基础底面以下非软土层厚度 （m） 8 ≥b,且≥5 9 ≥1.5b,且≥8 b为基础底面宽度。 烈度
•
《岩土工程勘察规范》（GB50021‐2001）规定：抗震设防烈度等于或 大于7度的厚层软土分布区，宜判别软土震陷的可能性和估算震陷量。 怎样判别和估算震陷量也没有具体说明。
12.4 强震引起的崩塌、滑坡和泥石 流评估
I LE =
∑
(1 −
i =1
N
) d iW i
I 式中 ‐‐液化指数； LE n—在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数； N i Ncri 、 ‐‐分别为i点标准贯入捶击数的实测值和临界值，当实测值 大于临界值时应取临界值的数值； d i ‐‐i点所代表的土层厚度（m)，可采用与该标准贯入试验点相 邻的上、下两标准贯入试验点深度差的一半，但上界不高于地下水位深 度，下界不深于液化深度； Wi m −1 ‐‐i土层单位土层厚度的层位影响权函数值（单位为 ）。 若判别深度为15m，当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于15m时 应采用零值，5～15m时应按线性内插法取值；若判别深度为20m，当该 层中点深度不大于5m时应采用10，等于20m时应采用零值，5～20m时 应按线性内插法取值。