基于巴楚地震調查的液化判別方法研究

李兆焱

（中國地震局工程力學研究所，哈爾濱 150080）

（作者電子信箱：李兆焱：hkjlizhaoyan＠163．com）

震害預防是目前減輕地震災害最直接和最有效的手段之一，液化震害預防的第一步就是對工程場地進行液化預測和判別。液化判別方法的合理性和可靠性對工程震害防御和工程造價影響很大，是土動力學和地震工程學研究的重要課題之一，歷來受到國內外學者和工程界的高度重視。

2003年2月24日我國新疆巴楚－伽師地區(qū)發(fā)生了MS6．8地震，是新疆自建國以來人員和財產損失最嚴重的一次地震。災區(qū)屬新疆喀什地區(qū)，位于葉爾羌河流域，場地土主要為全新世－晚更新世晚期厚度較大的粉砂、細砂、粉土和粉質黏土，地下水埋深淺，在烈度為Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度區(qū)產生了大面積的砂土液化、地裂縫、河流陡岸滑塌等地震地質災害，液化規(guī)模與1975年海城地震相當，是繼1976年唐山地震后近30多年來中國大陸出現砂土液化現象最顯著的一次地震，為砂土液化研究提供了難得的契機。

本文以巴楚－伽師地震液化調查為背景，獲取新的基礎資料，完善、豐富和補充我國液化實測數據庫；以新的數據檢驗國內外液化判別方法的適用性；獲取新的認識，從中提煉出需要研究的問題并采用理論分析方法給予解答；以新的實測數據為依據，研究適于新疆本地區(qū)新的液化判別方法。

主要工作與成果如下：

（1）完成了巴楚－伽師地震液化場地的詳細勘察，采用3種原位測試手段獲取了實測資料，使我國大陸液化場地SPT數據總量增長了40%，第一次擁有了國際標準的液化場地CPT數據，也第一次擁有了SPT、CPT和Vs三種指標兼?zhèn)涞囊夯瘓龅貙崪y數據。

（2）利用勘察試驗結果，與國內以往主要地震液化情況對比，分析了巴楚液化區(qū)工程地質條件，研究了影響巴楚地震液化的外因和內因，包括地震強度、持時以及液化土級配、密實度、埋藏條件等，指出了巴楚地震的液化特征。

（3）依據巴楚－伽師液化場地實測數據，發(fā)現了我國已經使用20年的行業(yè)和國家標準中CPT液化判別方法隨深度變化形式異常，與實際數據和國外同類方法定性相反，其實質是砂層埋深與液化勢關系顛倒；國內外其它液化判別方法對巴楚地區(qū)定性正確，但定量上明顯偏于危險，不適于新疆地區(qū)。

（4）地下水位和砂層埋深是液化是否發(fā)生的兩個重要參數，本文提出了這兩個參數與液化勢關系的理論解答，揭示了這兩種基本參數對液化勢影響的一般規(guī)律，以此證明了我國規(guī)范CPT液化臨界曲線出現的異常應為定性錯誤，也為判定其它經驗法液化判別公式是否正確提供了一個新的有力的判據。

（5）針對國內外現有液化判別方法不適用的情況，以巴楚－伽師地震液化場地現場原位測試和本文理論研究結果為基礎，構造了基于SPT和CPT的液化判別模型，提出了適于新疆地區(qū)的兩種新的液化判別公式。