目前對地下結構液化破壞的研究尚不完善,很有必要對地鐵隧道等地下結構可液化土層的液化勢進行分析。本文以太原地鐵隧道液化破壞為研究對象,應用Tokimatsu和Yoshimi,Seed,Japan Road Associate和中國建規(guī)4種方法,分析其抗液化性,評價場地的整體液化風險;依據振動液化動剪應力比、抗液化安全系數、標貫擊數與體應變的關系評價盾構隧道的液化沉降變形。在粉質砂土和黏質粉土盾構隧道仰拱基底二次灌漿抗液化的基礎上,建議太原地鐵可液化砂土地層采用水泥基懸液二次灌漿加固處理地基,以提高其抗液化能力,減小液化沉降變形。 

【文章來源】：地震工程學報. 2020,42(06)北大核心CSCD

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

土的相關參數隨深度變化

在地震動過程中,超靜水孔壓的產生會導致土體有效應力減小,使其逐步接近液化狀態(tài)。液化引起的破壞包括地下結構的上浮或下沉、地基承載力的降低和側向壓力的增加。通過對日本地下結構的調查,發(fā)現地震對隧道的影響不大。在隧道和管道的設計中,不僅應考慮液化引起的沉降現象,還應考慮其上浮導致的隆起變形。日本道路協(xié)會1991年頒布的管道設計準則中[11],依據地下結構與圍巖的阻力、抗液化安全系數以及受液化作用產生的超靜水壓力,可評價由液化引起的隆起。根據液化分析的結果,場地隧道底部附近土層抗液化安全系數主要在0.8～1.2間。此外,液化風險指數分析結果表明該場地可劃分為液化危害程度中等偏下。選擇鉆孔M2XZ1-17驗算液化引起隆起的可能性。根據文獻[11]中的隆起計算公式,計算得出抗隆起安全系數為1.25,大于規(guī)范中的規(guī)定值1.1,因此液化引起隧道隆起破壞的可能性低。

飽和砂土受其密度、最大剪應變以及地震產生的超靜水壓力的影響會在震后致密。室內試驗表明在初始液化后,隨著相對密度和最大剪應變的變化體應變也會發(fā)生變化。Tokimatsu和 Seed,Ishihara和Yoshimine分別提出了由飽和砂土地層液化導致地表沉降的評價方法。如圖5所示,Tokimatsu和Seed建立了體應變與標準貫入試驗擊次(N1)60和7.5級地震作用下液化循環(huán)應力比之間的關系。在7.5級地震作用下,飽和砂土液化后的體應變可以直接依據循環(huán)應力比和(N1)60估算。Ishi-hara和Yoshimine建立了依據抗液化安全系數、最大剪應變、相對密度、標準貫入阻力(N1)60或圓錐貫入阻力估算地震后體應變的方法(圖6)。圖6 液化后體應變與液化安全系數之間的關系


本文編號：3209628