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，項目周邊環境條件復雜。擬建隧道所穿越的土層為飽和的黏質粉土或粉細砂，若對場區液化判定深度偏于危險，這些土層在地震作用下會產生液化，引起隧道結構變形；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構安全、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，致使地基失效的現象稱為砂土液化。在地震過程中，疏松的飽和砂土處于懸浮狀態，后趨于密實狀態，伴隨的現象是地表噴砂冒水，地面塌陷。

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

3 場區液化判定的常用方法

目前場區液化評價的方法主要有標準貫入試驗法、靜力觸探試驗法。結合本項目標準貫入試驗、靜力觸探試驗數據詳述如下。

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

判別結果：（8-1）層細砂、（9-1）層黏質粉土具輕微地震液化現象。

3.2 靜力觸探試驗法

《鐵路工程地質原位測試規程》(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的地區地面下15m以內砂土液化判別的方法。

該規范規定：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

判別結果：（9-1）層黏質粉土具輕微地震液化現象。

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，我院組織專業隊伍對8-1層細砂進行具有針對性的標貫現場校核工作，校核后的標準貫入試驗結果顯示，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，鐵路工程地質原位測試規程.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年畢業于西南交通大學工程地質與水文地質專業，工程師。