■姜高祥
(鄭州中核巖土工程有限公司 河南 鄭州450000)
鄭州市地鐵1號(hào)線二期工程地震液化綜合判別
■姜高祥
(鄭州中核巖土工程有限公司 河南 鄭州450000)
鄭州市地鐵1號(hào)線二期工程地基土液化判定是本項(xiàng)目地質(zhì)抗震勘察中的一個(gè)重大課題。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法、靜力觸探試驗(yàn)法兩種判別結(jié)果的進(jìn)一步分析,綜合評(píng)價(jià)場(chǎng)地的液化趨勢(shì)。
液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)靜力觸探試驗(yàn)對(duì)比分析
鄭州市地鐵1號(hào)線二期工程,沿途下穿鄭開城際、金水東路及龍子湖,項(xiàng)目周邊環(huán)境條件復(fù)雜。擬建隧道所穿越的土層為飽和的黏質(zhì)粉土或粉細(xì)砂,若對(duì)場(chǎng)區(qū)液化判定深度偏于危險(xiǎn),這些土層在地震作用下會(huì)產(chǎn)生液化,引起隧道結(jié)構(gòu)變形;若一味追求保守,將大大提高隧道地基及隧道上部液化層處理費(fèi)用,造成工程浪費(fèi)。因此提高場(chǎng)地地震液化評(píng)估準(zhǔn)確度對(duì)于地鐵結(jié)構(gòu)安全、控制項(xiàng)目投資至關(guān)重要。
飽水砂土在地震作用下,受到強(qiáng)烈振動(dòng)而喪失抗剪強(qiáng)度,使砂粒處于懸浮狀態(tài),致使地基失效的現(xiàn)象稱為砂土液化。在地震過(guò)程中,疏松的飽和砂土處于懸浮狀態(tài),后趨于密實(shí)狀態(tài),伴隨的現(xiàn)象是地表噴砂冒水,地面塌陷。
本項(xiàng)目位于鄭州市東區(qū),場(chǎng)區(qū)上部地層為松散或稍密狀細(xì)砂、黏質(zhì)粉土,下部地層為中密~密實(shí)狀細(xì)砂、中砂,為典型的上軟下硬地層,場(chǎng)區(qū)屬于易液化區(qū)域。
目前場(chǎng)區(qū)液化評(píng)價(jià)的方法主要有標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法、靜力觸探試驗(yàn)法。結(jié)合本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)數(shù)據(jù)詳述如下。
3.1 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法
標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50111-2006)(2009年版)推薦的液化評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法。公式如下:
以F1JZ2-Ⅲ14-24號(hào)鉆孔為例,地震液化判定計(jì)算表如表1。
表1 地震液化判定計(jì)算表
判別結(jié)果:(8-1)層細(xì)砂、(9-1)層黏質(zhì)粉土具輕微地震液化現(xiàn)象。
3.2 靜力觸探試驗(yàn)法
《鐵路工程地質(zhì)原位測(cè)試規(guī)程》(TB 10018-2003)采用單、雙橋靜力觸探法進(jìn)行砂土液化的判別,提出了地震動(dòng)峰值加速度為0.1g的地區(qū)地面下15m以內(nèi)砂土液化判別的方法。
該規(guī)范規(guī)定:實(shí)測(cè)計(jì)算貫入阻力psca或qcca小于或等于單橋觸探液化臨界貫入阻力或 雙橋觸探液化臨界貫入阻力,應(yīng)判為液化土。
液化臨界貫入阻力按下列公式計(jì)算:
以F1Jz2-Ⅲ14-52-1號(hào)雙橋靜力觸探孔為例,地震液化判定計(jì)算表如下:
表2 地震液化判定計(jì)算表
判別結(jié)果:(9-1)層黏質(zhì)粉土具輕微地震液化現(xiàn)象。
3.3 兩種液化判定方法的對(duì)比
以上兩種液化判定方法的對(duì)比分析如下:
表3 地震液化判定對(duì)比分析表
本項(xiàng)目經(jīng)專家研究論證,一致認(rèn)為有必要對(duì)8-1層細(xì)砂的標(biāo)貫進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校核。
3.4 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)校核
靜力觸探試驗(yàn)法,我院組織專業(yè)隊(duì)伍對(duì)8-1層細(xì)砂進(jìn)行具有針對(duì)性的標(biāo)貫現(xiàn)場(chǎng)校核工作,校核后的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果顯示,8-1層細(xì)砂在6.15m處的標(biāo)貫為17擊,該層為非液化土。
通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)兩種液化判別方法進(jìn)行綜合對(duì)比分析,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)了鄭州市地鐵1號(hào)線二期工程的場(chǎng)地液化情況,既保證了項(xiàng)目安全又節(jié)省了項(xiàng)目投資。
因此對(duì)重要工程,為了提高場(chǎng)地液化評(píng)估的可靠性,需要使用多種原位測(cè)試方法各自進(jìn)行液化評(píng)價(jià),并且相互驗(yàn)證是非常有價(jià)值的。
[1]中華人民共和國(guó)鐵道部.TB 10018 2003,鐵路工程地質(zhì)原位測(cè)試規(guī)程.北京:中國(guó)鐵道出版社,2003年
[2]朱士德.初析靜力觸探判別液化對(duì)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的優(yōu)越性援1996年
P[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-12-444-1
姜高祥(1983~),男,2007年畢業(yè)于西南交通大學(xué)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)專業(yè),工程師。