[發(fā)明專利]一種基于原位測試關(guān)聯(lián)室內(nèi)抗液化的珊瑚礁液化判別方法

有效

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• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115910248B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁小叢;朱明星;陳平山;王德詠;陳勝
• 申請（專利權(quán)）人: 中交第四航務(wù)工程局有限公司
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G16C20/10;G06F30/20;G01V1/28;G01V1/30;E02D1/00;G06F119/14
• 代理公司: 廣州君咨知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44437
• 代理人: 譚啟斌

本發(fā)明公開一種基于原位測試關(guān)聯(lián)室內(nèi)抗液化的珊瑚礁液化判別方法，包括：確定場地抗震設(shè)計震級與等效振次對應(yīng)關(guān)系，得到不同場地抗震設(shè)計震級下對應(yīng)的等效振次；計算得到循環(huán)剪應(yīng)力CSR；建立對應(yīng)公式的不同深度下珊瑚礁砂土的標(biāo)貫擊數(shù)和相對密度的關(guān)系；根據(jù)相對密度以及基于室內(nèi)動力三軸試驗建立不同深度位置處的液化振次取20時的抗液化強度；計算抗液化強度CRRsubgt;Neq/subgt;；CRRsubgt;Neq/subgt;作為室內(nèi)動力三軸下的循環(huán)阻應(yīng)力比，按公計算得到深度位置下的現(xiàn)場循環(huán)阻應(yīng)力比CRR′；若CRR′大于CSR，則滿足抗液化要求，反之，不滿足。本發(fā)明提采用SPT標(biāo)貫值關(guān)聯(lián)室內(nèi)抗液化強度，可通過原位測試SPT進行珊瑚礁砂液化判別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液化判別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于原位測試關(guān)聯(lián)室內(nèi)抗液化的珊瑚礁液化判別方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)行的國內(nèi)外地基液化判別方法主要針對石英砂性土、粉土，其建立的液化判別方法均基于豐富的地震現(xiàn)場液化調(diào)查數(shù)據(jù)。而珊瑚礁地質(zhì)下的珊瑚砂土由于其鈣質(zhì)含量高、具有豐富內(nèi)外孔隙、高應(yīng)力條件下易破碎等特征，其抗液化強度與石英砂、粉土等有明顯不同。目前，常見的場地液化判別方法建立思路主要分為以下三大類：

①計算分析和試驗相結(jié)合的判別方法。通過采用計算分析方法確定地震作用于土體中的動剪應(yīng)力比，采用試驗方法用來確定砂土引起液化所要求的動剪應(yīng)力比。如Seed簡化判別方法、日本《港口設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》判別法。

②以地震現(xiàn)場液化調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的判別方法。該類方法中，要搜集、整理以及分析大量地震現(xiàn)場液化調(diào)查資料，來確定飽和砂在指定地震作用下的臨界抗液化能力，如臨界標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)、臨界靜力觸探錐尖阻力等，如國內(nèi)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》、《水運工程抗震設(shè)計規(guī)范》。

③計算分析和地震現(xiàn)場液化調(diào)查相結(jié)合的判別方法。計算分析是來用來確定地震在土體中產(chǎn)生的作用，而地震現(xiàn)場液化調(diào)查用來確定引起液化所要求的作用，如美國NCEER判別法、歐洲《結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》的判別法、日本《道路橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》判別法。

如仍采用基于石英砂土、粉土等傳統(tǒng)方式所建立的液化判別方法，會造成抗液化地基處理設(shè)計偏離實際，也即現(xiàn)有針對石英砂性土、粉土的液化判別方法并不適用于珊瑚礁。因此有必要建立基于珊瑚礁砂土液化判別方法。此外，由于有關(guān)珊瑚礁砂土地震現(xiàn)場液化調(diào)查數(shù)據(jù)較少，目前文獻(xiàn)中有詳細(xì)記載珊瑚礁砂液化場地數(shù)據(jù)記錄案例主要有3個，分別為1993年關(guān)島地震、2006年夏威夷地震以及2010年海地地震，難于采用第二類和第三類方法。但又由于第一類方法建立液化判別難于與現(xiàn)場原位測試建立關(guān)聯(lián)，不便于工程實踐應(yīng)用。因此，需要一種能夠更適合珊瑚礁地質(zhì)的液化判別方法，以能夠得到反映真實珊瑚礁的液化情況。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于原位測試關(guān)聯(lián)室內(nèi)抗液化的珊瑚礁液化判別方法，其能夠解決背景技術(shù)描述的問題。

實現(xiàn)本發(fā)明的目的的技術(shù)方案為：一種基于原位測試關(guān)聯(lián)室內(nèi)抗液化的珊瑚礁液化判別方法，包括如下步驟：

步驟1：獲得目標(biāo)珊瑚礁所在場地的場地地震設(shè)計資料，并在目標(biāo)珊瑚礁所在場地開展場地勘探，獲得現(xiàn)場勘探的SPT鉆孔資料；

步驟2：從場地地震設(shè)計資料中獲得場地抗震設(shè)計震級Mw，并根據(jù)場地抗震設(shè)計震級與等效振次Neq對應(yīng)關(guān)系，得到不同場地抗震設(shè)計震級Mw下對應(yīng)的等效振次Neq；

步驟3：從場地地震設(shè)計資料中獲得設(shè)計地表最大加速度a_max，并按公式(1)計算得到循環(huán)剪應(yīng)力CSR：

式中，τ_av為等效水平地震剪應(yīng)力，σ_v′為有效上覆應(yīng)力，σ_vo為總的上覆應(yīng)力，g為重力加速度，r_d為剪應(yīng)力折減系數(shù)，