參考答案:
筆者認為應從以下幾點把握:
(1)液化的概念。場地或地基內的松或較松飽和無黏性土和少黏性土受動力作用,體積有縮小的趨勢,若土中水不能及時排出,就表現(xiàn)為孔隙水壓力的升高。當空隙水壓力累積到相當于土層的上覆壓力時,粒間沒有有效壓力,土喪失抗剪強度,這時若稍微受剪切作用即發(fā)生黏滯性流動,稱為"液化"。
(2)規(guī)范4.3.2條規(guī)定,存在飽和砂土和粉土(不含黃土)的地基,除6度設防外,應進行液化判斷。4.3.3條為初判;4.3.4條為細判;初判與細判均是針對土層柱狀內一點。確定總的液化水平要用4.3.5條;4.3.6條給出抗液化措施;4.3.7、4.3.8條給出措施的要求;4.3.9條給出減輕液化影響的原則。
(3)4.3.5條在計算液化指數(shù)時用到W,W
為反映第i個液化土層層位影響的權函數(shù)。規(guī)范中W
取值以文字敘述,不夠簡明,今依據(jù)周景星《基礎工程》(第2版,清華大學出版社,2007)中按照2001版《抗規(guī)》所給的圖示,重新按照2010版的規(guī)定修改為圖2-4-21。另外注意,應取層厚中點處對應的權函數(shù)值。
下面給出一個計算液化指數(shù)的例題以加深理解,該算例來源于《建筑抗震設計規(guī)范算例》一書,原書依據(jù)2001版《抗規(guī)》解題,今重新按照2010版《抗規(guī)》解答。
某高層建筑,地上24層地下2層,基礎埋深7.0m,設防烈度為8度,設計地震分組為第一組,設計基本加速度0.2g,工程場地近年高水位深度為2.0m,地層巖性及野外原位測試和室內試驗數(shù)據(jù)見表2-4-8。
要求:(1)判斷各土層是否液化;(2)計算液化層最大深度;(3)計算液化指數(shù);(4)判斷液化嚴重程度。
解:依據(jù)2010版《抗規(guī)》的4.3.4條解答,計算過程示于表2-4-9。
計算過程說明:
(1)表中N
的計算公式為:
式中,8度(0.2g),故取N
=12;地震分組為第一組,故β=0.8;d
=2.0。對于砂土,取pC.gif]=3。
(2)N
≤Nc
時判定為液化。
(3)對于土層1,其代表土層上界為3.0m,代表土層下界為3.5+(5.0-3.5)/2=4.25m,代表土層厚度為4.25-3.0=1.25m,代表土層中點深度為3.0+1.25/2=3.625m。其余土層相應數(shù)值可以據(jù)此類推。
(4)權函數(shù)W
按下式計算:
d
≤5時,w
=10;5<d
≤20時,
。
可見,液化層為地面至黏土層頂面,故液化層最大深度為19m。
液化指數(shù):
依據(jù)2010版《抗規(guī)》的表4.3.5,6<1[]=6.12<18,應判定為中等液化。
相關知識:四、地基與基礎