液化土的判别与计算一、判别依据《建筑抗震设计规 X》GB50011-2010：第条：饱和砂土和饱和粉土〔不含黄土〕的液化判别和处理,6 度时,一般情 况下可不进行判别与处理,但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按 7 度的要求进行判 别与处理,7〜9度时，乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别与处理.第条〔本人加注：此属强制性条文〕：地面下存在饱和砂土和饱和粉土时 , 除6度外,应进行液化判别；存在液化土层的地基,应根据建筑的抗震设防类别、 地基的液化等级,结合具体情况采取相应的措施.〔注：本条饱和土液化判别不含 黄土、粉质粘土〕第条：当饱和粉土、或饱和砂土的初步判别认为需要进一步进行液化判别时, 应采用标准贯入试验判别法判别地面以下 20mX 围内土的液化；但对本规 X 第 4.2.1 条规定可不进行天然地基和基础的抗震承载力验算的各类建筑可只判别地 面以下15mX围内土的液化.当饱和土标准贯入锤击数N〔不经杆长修正〕小于 0 或等于液化判别标准贯入锤击数临界值时,应别为液化土.［第条：1 本规 X 规定可不进行上部结构抗震验算的建筑；2 地基主要受力层 ［系指条形基础底面下深度3b （b为基础底面宽度〕、独立基础下1.5b，且厚度不小 于5m的X围］X围内不存在软弱粘性土层（指7度、8度和9度时，地基承载力 特征值分别小于80、 100 和 120kpa 的土层、的建筑：1、一般的单层厂房和单层 空旷房屋、2、砌体房屋、3、不超过 8 层且高度在 24m 以下的一般民用框架和 框架—抗震墙房屋、4、基础荷载与"3、项〞相当的多层框架房屋和多层混凝土 抗震墙房屋］二、判别方法第条：饱和粉土与饱和砂土的液化判别1、 地质年代为晚更新世（Q3、与以前的地层,7、8度时可判别为不液化.2、 粉土的粘粒（粒径<0.005 mm的颗粒、含量百分率：7度、8度和9度分别 不小于10、 13 和 16时可判别为不液化.3、 浅埋天然地基的建筑,当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条 件之一时,可不考虑液化影响：1 、 du>d +d -2u0b2、 d > d +d -3w u b3、 d d >1.5d+2d-4.5u+ w 0 b式中du上覆非液化土层厚度（m、，计算时宜将其内淤泥与淤泥质土层扣除；u--dw地下水位深度（m、，宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期 w---内年最高水位采用；当区域地下水位处于变动状态时，应按不利的情况考虑.d基础埋置深度（m、，不超过2m时应采用2m；b---d液化土特征深度（m、，按下表采用：土名7度8度9度粉土678砂土7891、标准贯入锤击数临界值Ncr1〕标准贯入锤击数临界值N计算公式cr液化判别标准贯入锤击数临界值N按下式［GB50011-2010第条式〔口计crN 二NB[ln<0.6 ds+1.5>-0.1 dw] J3/pcd —地下水位深度〔 m 〕 〔取被计算孔的稳定水位深度〕 ；cr 0 0 1设计地震基本加速度值〔g〕0.100.150.200.300.40标准贯入锤击数基准值N 0 1710121619式中N ---液化判别标准贯入锤击数基准值，可按下表取值:d ---饱和土标准贯入试验点深度〔 m 〕 〔取试验点的底界深度〕 ； sWpc—粘粒百分率含量,当小于3或为砂土时取3〔此时实际耳'异沅= 1〕，※这里须注意一点，当不是砂土且不小于3时应按实际值代入计算；B—调整系数，设计地震分组为第一组，取0.80;第二组取0.95;第三组取 1.05.2〕当饱和土标准贯入锤击数N〔不经杆长修正〕小于或等于液化判别标准 贯入锤击数临界值时,应判别为液化土.2、液化指数 IiE1〕液化指数 IiE 计算公式"IiE〃计算公式见 GB50011-2010-式：1 Le= E ［小叫叫％式中n-—判别深度X围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数N N —分别为i点标准贯入锤击数的试验值与临界值,当实测值大于 i、 Cri临界值时应取临界值；当只须判别15mX围深度内的液化时,15m 以下的实测值可按临界值采用；d i点所代表的土层厚度〔m〕，可取与该标贯试验点相邻的上、下 i两标贯试验点深度差的一半，但上界不高于地下水位埋深，下界 不深于液化深度；W---i 土层单位土层厚度的层位影响权函数值〔单位为md,当该层 i中点深度不大于5m时应采用10,等于20m时应取0值,5〜20m时应按线性内插法取值.※：本人建议从小于5m至等于20m的线段平分为16段］从＜5皿、5m、6m 20m),则计求以下各中点深度W可按W=9.375-0.625＜i-5＞计算〔结果按4舍5入取值, ii精确到0.01〕，式中i为计算层的中点深度，单位为m.※：这里必须注意:计算公式计算的IiE是每个钻孔各标准贯入试验点总数之和,即同时存在饱和粉土与饱和砂土时,应一并计算.2〕液化等级判别液化等级与液性指数的对应关系表液化等级轻微中等严重液性指数IiE0〈I.eW6iE6〈I.eW18iEIiE>18三、计算实例1、实例资料1〕、资料表土层名称 与序号层底深度〔m〕标贯试验点底深ds〔m〕锤击数N0 〔击〕备注粉质粘土①3.25⑴ 1.30〔2〕2.651917粉 土②6.15〔3〕3.75⑷ 5.05〔5〕6.10987粉 砂③8.20〔6〕7.05⑺ 8.1097圆 砾④17.20注：标贯试验点底深栏"⑴1.30*中.⑴.为试验点编号i.余同帆见液性指数计算一节.2〕、地下稳定水位埋深有两种情况:一是3.40m,二是1.95m；粉土②粘粒含 量6〜8%〔平均值7.4%〕；场地抗震设防烈度7度，设计地震分组第一组.2、计算与评价:1〕标准贯入锤击数临界值N计算与判别cr⑴己知水位埋深dw =3.40m,则0.1 dw=0.34；按规X规定,液化判别标准贯入锤击数基准值N =10; 3=0.8•则NB=8；粉土②中粘粒含量百分率平均7.4, 0 0其f3~pc=0.637,粉砂③按规X规定取3%,其J377C=1.分别代入后：粉土②的NB v-'3/ pc =,N =4.752 [ ln<0.6 ds+1.5>-0.34 ]； 粉 砂③的 N B' cr 0x!3FpC =8,N =8[ln<0.6 ds+1.5>-0.34]计算标准贯入锤击数临界值N .勺 cr crNN3： crNN4： crNN5： crNN6： crNN7： cr=5.096 [ln<0.6 X3.75+1.5>-0.34] =5.00-0.34] =5.97-0.34] =6.63—0.34] =11.25>N =9 击，为液化土6=8 [ln<0.6 X8.10+1.5>-0.34] =12.08>N =7 击，为液化土7〔2〕己知水位埋深dw =1.95m,则0.1 dw=0.195；其他条件未变，分别代入后:粉土②的 N =4.752 [ln<0.6 ds+1.5>-0.195 ]；粉砂③的 N=8[ln<0.6crds+1.5>-0.195]计算标准贯入锤击数临界值N .crX3.75+1.5>-0.195]X5.05+1.5>—0.195]X6.10+1.5>-0.195]crcrNN3: crNN4: crNN5: crNN6: cr=5.096=5.096=5.096ln<0.6ln<0.6ln<0.6=5.74N =7击,为液化土5=8 [ln<0.6 X7.05+1.5>—0.195] =12.41>N =9 击，为液化土 6N N =8 [ln<0.6 X8.10+1.5>-0.195] =13.24>N=7 击，为液化土 7： cr 72〕液性指数计算〔1〕i点所代表的土层厚度q计算根据资料表,i点所代表的土层厚度q计算成果如下：d3=〔5.05+3.75〕/2-3.40=1.00〔m〕或 d3=〔5.05+3.75〕/2-3.25=1.15〔m〕※注:前式取"3・40〃是上界不高于地下水位埋深3・40m,后式取"3.25〃是水 位高于本试验层上界〔顶板〕.d4=[〔6.10+5.05〕/2-〔5.05+3.75〕/2]=〔6.10-3.75〕/2=1.175〔m〕d5=6.15-〔6.10+5.05〕/2=0.575〔m〕注：取"6.15"是下界不深于液化深度,百处"8.20〃情况相同.d6=〔8.10+7.05〕/2-6.15=1.425〔m〕 6d7=8.20-〔8.10+7.05〕/2=0.625〔m〕〔2〕i点所在土层的中点深度z与对应层位影响权函数值计算根据资料表，计算i点所在土层的中点深度zi〔等于i点所在土层的的上界 加i点所代表的土层厚度di的二分之一〕，并计算确定Wi的值：Z3=3.40+ d3/2=3.90〔m〕,W3=10或 Z3=3.25+d3/2=3.825 〔m〕 ,W3=10Z4=3.75+ d4/2=3.75+1.175/2=4.338〔m〕,W4=10Z5=5.05+d5/2=5.05+0.575/2=5.338〔m〕,W5=9.375-0.625X<5.338-5>=9.16Z6=6.15+d6/2=6.15+1.425/2=6.863〔m〕,W6=9.375-0.625X<6.863-5>=8.21 6Z7=7.05+d5/2=7.05+0.625/2=7.363〔m〕W7=9.375-O.65X<7.363-5>=7.90※以上计算表明:标准贯入试验i点所在土层的中点深度Zi等于上一土层厚度底界深度加上 i点所在土层厚度的一半.⑴ 地下水位埋深 3.40m 时：I = (1 -9 / 11.25)X1.42 5iEX8.21+〔1-7/12.08〕X0.625X7.90 =2.34+2.08 =4.42<6,轻微液化〔2〕地下水位埋深 1.95m 时： I =〔1-7/7.37〕X0.575 iEX9.16+〔1-9/11.25〕X1.425X8.21+〔1-7/ 12.08〕X0.625X7.90=0.26+2.34+2.08=4.68<6,轻微液化4〕标准贯入锤击数临界值 N 与液性指数计算成果土层标贯底深d”；〔m〕标贯击 数〔击〕临界值Ncr—cr i试点土层 厚度dh；〔m〕i点土层中点深 度 dz；〔m〕影响权函 数值W；液化指数I；E粉土②3.7595.00〔5.74〕1.153.825105.058。