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

1 引言

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。

2 砂土液化機(jī)理

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。

3 場(chǎng)區(qū)液化判定的常用方法

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。

4 結(jié)語(yǔ)

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。