瑪曲黃河特大橋地震液化判定

摘 要：地震液化常造成嚴(yán)重的工程問(wèn)題，本次通過(guò)對(duì)瑪曲黃河特大橋場(chǎng)地，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)對(duì)地震液化判定實(shí)例進(jìn)行判定，并與不同公式進(jìn)行驗(yàn)證，并提出工程建議，對(duì)于該地區(qū)同類工作具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：地震液化；黃河；飽和粉細(xì)砂

引言

地震液化常引起場(chǎng)地滑坡、噴水冒砂等各種地質(zhì)災(zāi)害以及地面構(gòu)造物沉陷、傾斜等病害，是高烈度區(qū)各類工程廣泛關(guān)注的問(wèn)題。

瑪曲地處青藏高原東北邊緣，秦嶺東西復(fù)雜構(gòu)造帶為發(fā)生較早的體系，由于受到較晚發(fā)生的康藏“歹”字型構(gòu)造體系及“河西系”的影響，使原有的構(gòu)造形跡往往發(fā)生歸并、交接等復(fù)合現(xiàn)象，造成新老構(gòu)造成分交織在一起，互相干擾，互相穿插，構(gòu)成比較復(fù)雜的構(gòu)造格局。地震活動(dòng)頻繁，屬高烈度區(qū)。

1 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

瑪曲黃河特大橋位于黃河第一彎曲部，瑪曲縣城西南側(cè)，橋梁橫跨黃河布設(shè)。橋址區(qū)屬侵蝕堆積河谷階地區(qū)，黃河河谷呈寬“U”型，地形較平坦，河流呈蛇曲狀，河床寬100～200m，河谷寬約1.5km。根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪、鉆探揭露，橋址區(qū)地層巖性主要為：（1）第四系全新統(tǒng)沖洪積圓礫（Q4al+pl）：淺黃色-黃褐色，稍密，礫石成分以變質(zhì)砂巖、灰?guī)r碎屑為主，呈亞圓狀-次棱角狀，分選性較好，細(xì)砂充填。該層分布于黃河河床及河漫灘上部，鉆孔揭露厚6.9～13.0m；（2）第四系全新統(tǒng)沖洪積粉細(xì)砂（Q4al+pl）：黃褐色、青灰色，濕-飽和，稍密-中密，成分以石英、長(zhǎng)石為主，砂質(zhì)較均勻，含少量礫石，局部夾有薄層粉土、粉質(zhì)粘土、礫砂層。該層為橋址區(qū)主要地層，鉆孔揭露厚28.9～51.2m，未揭穿；（3）新近系礫巖（N）：棕紅色，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，礫狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，礫石成分以灰?guī)r、變質(zhì)砂巖碎屑為主，粒徑一般8-30mm，局部夾薄層砂巖、泥巖，成巖性較好。

2 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

2.1 地表水

橋址區(qū)地表水為黃河，橋址區(qū)百年一遇洪峰流量為4240m3/s，實(shí)測(cè)斷面洪水位為3413.35m。

2.2 地下水

橋址區(qū)地下水主要為第四系松散巖類孔隙水，賦存于圓礫及細(xì)砂層中，主要接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給，由高向低徑流。勘察期間地下水位埋深0.4～4.8m。

3 液化對(duì)橋梁的危害

地震液化的產(chǎn)生是由于飽和粉土和砂土層受震動(dòng)作用后，土體受震動(dòng)作用后趨于密實(shí)，使土體孔隙水壓力上升，土粒間有效應(yīng)力降低，土粒處于懸浮狀態(tài)，引起地基失效。

地震液化可使橋梁墩臺(tái)下沉、變形、位移及岸坡滑移，導(dǎo)致橋梁破壞、倒塌。

4 液化判定

根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTG C20-2011）7.11.6：地面以下20m深度范圍內(nèi)存在飽和砂土和飽和粉土?xí)r，應(yīng)進(jìn)行液化判別。

初步判定該土層為液化土層，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)一步判定，當(dāng)土層的實(shí)測(cè)修正標(biāo)貫擊數(shù)N1小于臨界標(biāo)貫錘擊數(shù)Ncr時(shí)，應(yīng)判為液化，否則應(yīng)判為不液化。

在地面下20m深度范圍內(nèi)，液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值可按下式計(jì)算：

按下式計(jì)算鉆孔的液化指數(shù)，綜合劃分地基的液化等級(jí)：

5 結(jié)束語(yǔ)

（1）根據(jù)判定液化等級(jí)以中等為主，液化土層厚5.7～13.1m。（2）建議樁基穿越液化土層，并對(duì)液化土層的承載力和摩阻力應(yīng)根據(jù)液化抵抗系數(shù)Ce予以折減。（3）地震液化判別方法較多，本次根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》中標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)進(jìn)行判定，采用《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中公式進(jìn)行判定后，結(jié)果與本次一致。

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