鄭州市地鐵1號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號線二期工程地基土液化判定是本項目地質(zhì)抗震勘察中的一個重大課題。通過對標準貫入試驗法、靜力觸探試驗法兩種判別結(jié)果的進一步分析，綜合評價場地的液化趨勢。

液化判別標準貫入試驗靜力觸探試驗對比分析

1 引言

鄭州市地鐵1號線二期工程，沿途下穿鄭開城際、金水東路及龍子湖，項目周邊環(huán)境條件復雜。擬建隧道所穿越的土層為飽和的黏質(zhì)粉土或粉細砂，若對場區(qū)液化判定深度偏于危險，這些土層在地震作用下會產(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用，造成工程浪費。因此提高場地地震液化評估準確度對于地鐵結(jié)構(gòu)安全、控制項目投資至關重要。

2 砂土液化機理

飽水砂土在地震作用下，受到強烈振動而喪失抗剪強度，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。在地震過程中，疏松的飽和砂土處于懸浮狀態(tài)，后趨于密實狀態(tài)，伴隨的現(xiàn)象是地表噴砂冒水，地面塌陷。

本項目位于鄭州市東區(qū)，場區(qū)上部地層為松散或稍密狀細砂、黏質(zhì)粉土，下部地層為中密~密實狀細砂、中砂，為典型的上軟下硬地層，場區(qū)屬于易液化區(qū)域。

3 場區(qū)液化判定的常用方法

目前場區(qū)液化評價的方法主要有標準貫入試驗法、靜力觸探試驗法。結(jié)合本項目標準貫入試驗、靜力觸探試驗數(shù)據(jù)詳述如下。

3.1 標準貫入試驗法

標準貫入試驗是《鐵路工程抗震設計規(guī)范》（GB50111-2006）（2009年版）推薦的液化評價試驗方法。公式如下：

以F1JZ2-Ⅲ14-24號鉆孔為例，地震液化判定計算表如表1。

表1 地震液化判定計算表

判別結(jié)果：（8-1）層細砂、（9-1）層黏質(zhì)粉土具輕微地震液化現(xiàn)象。

3.2 靜力觸探試驗法

《鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程》(TB 10018-2003)采用單、雙橋靜力觸探法進行砂土液化的判別，提出了地震動峰值加速度為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：實測計算貫入阻力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，應判為液化土。

液化臨界貫入阻力按下列公式計算：

以F1Jz2-Ⅲ14-52-1號雙橋靜力觸探孔為例，地震液化判定計算表如下：

表2 地震液化判定計算表

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比

以上兩種液化判定方法的對比分析如下：

表3 地震液化判定對比分析表

本項目經(jīng)專家研究論證，一致認為有必要對8-1層細砂的標貫進行現(xiàn)場校核。

3.4 標準貫入試驗校核

靜力觸探試驗法，我院組織專業(yè)隊伍對8-1層細砂進行具有針對性的標貫現(xiàn)場校核工作，校核后的標準貫入試驗結(jié)果顯示，8-1層細砂在6.15m處的標貫為17擊，該層為非液化土。

4 結(jié)語

通過使用標準貫入試驗、靜力觸探試驗兩種液化判別方法進行綜合對比分析，準確評價了鄭州市地鐵1號線二期工程的場地液化情況，既保證了項目安全又節(jié)省了項目投資。

因此對重要工程，為了提高場地液化評估的可靠性，需要使用多種原位測試方法各自進行液化評價，并且相互驗證是非常有價值的。

[1]中華人民共和國鐵道部.TB 10018 2003，鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程.北京：中國鐵道出版社，2003年

[2]朱士德.初析靜力觸探判別液化對標準貫入試驗的優(yōu)越性援1996年

P[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-444-1

姜高祥（1983～），男，2007年畢業(yè)于西南交通大學工程地質(zhì)與水文地質(zhì)專業(yè)，工程師。