關于《抗規》 “地震液化初判”規定的探討

關于《建筑抗震設計規范》

“地震液化初判”規定的探討

《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)第4.3.3條第3款規定：飽和的砂土或粉土（不含黃土），當符合下列條件之一時，可初步判別為不液化或可不考慮液化影響：

3  淺埋天然地基的建筑，當上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時，可不考慮液化影響：

d_u＞do＋db－2………………………………………(4.3.3-1)

dw＞do＋db－3………………………………………(4.3.3-2)

d_u＋dw＞1.5do＋2db－4.5…………………………(4,3.3-3)

式中：dw——地下水位深度(m)，宜按設計基準期內年平均最高水位采用，也可按近期內年最高水位采用；

d_u——上覆蓋非液化土層厚度(m)，計算時宜將淤泥和淤泥質土層扣除；

db——基礎埋置深度(m)，不超過2m時應采用2m；

d0——液化土特征深度(m)，可按表4.3.3采用。

表4.3.3液化土特征深度(m)

  注：當區域的地下水位處于變動狀態時，應按不利的情況考慮。

對于該條第3款中的d_u，規范定義為“上覆蓋非液化土層厚度(m)，計算時宜將淤泥和淤泥質土層扣除”。

對此條的理解，目前主要存在以下兩種看法：

1、du只包含除砂土、粉土以外的非液化土層；

2、du包含最不利水位以上的砂土、粉土及其它土層。

根據施嵐青教授編著的《建筑抗震設計》注冊結構工程師專業考試專題精講第87頁相關內容（摘錄如下）：

（3）初判要求之三：地下水位、覆蓋土層滿足初判要求

上覆非液化土層厚度是指地震時能抑制可液化土層噴砂冒水的厚度?！采w層厚度一般從第一層可液化土層的頂面算至地表。實際震害現場宏觀調查表明，砂土和粉土當覆蓋層厚度超過其界限值時，未發現土層發生液化現象。

……，當砂土和粉土的地下水位低于其界限值時，未發現土層發生液化現象。

從該段描述可以看出，上覆非液化土層厚度是抑制可液化土層噴砂冒水的厚度，也就是可液化土層上部的不會發生液化的土層的有效壓重深度，當該部分有效壓重超過最低限值時，下部可液化土層將不會發生液化現象。

按此理解，筆者自擬以下幾種情況，加以說明。

例題1：某場地，擬采用淺基礎，基礎埋深1.5m，場地地表以下土層為砂土，最不利地下水位埋深3.5m，場地設計地震烈度7度。試對該場地地震液化進行初判。

按上述規范條文理解，該場地可能液化的土層為3.5m以下飽和砂土層，其頂面至地表厚度即為du，取3.5m。其余判斷略。

例題2：某場地，擬采用淺基礎，基礎埋深1.5m，地下水位埋深3.0m，場地地表以下地層分別為：①層，0～5.0m，粉質黏土；②層，5.0～20.0m，粉土。試對該場地地震液化進行初判。

場地內第②層粉土，處地下水位以下，屬可液化土層，其頂部至地表深度范圍內屬非液化土層du取值范圍，即du取5.0m。其余判斷略。

例題3：某場地，擬采用淺基礎，基礎埋深1.5m，地下水位埋深3.0m，場地地表以下地層分別為：①層，0～5.0m，粉質黏土；②層，5.0～8.0m，粉土；③層，8.0～12.0m，細砂；④層，12.0～20.0中砂。試對該場地地震液化進行初判。

場地內地②、③、④層土均屬飽和可液化土層，應分層進行初判。

對于第②層粉土，du=5.0，dw=3.5，d0=6，db=2，則有：

du=5.0＜d0+db-2=6+2-2=6

dw=3.0＜d0+db-3=6+2-3=5

du+dw=5.0+3.0=8.0＜1.5d0+2db-4.5=1.5*6+2*2-4.5=8.5

則該層土需考慮液化影響。

對于第③、④層土，因其上覆可液化土層頂埋深均為第②層頂深，即du、dw、d0、db均相同，判斷結論應為需考慮液化影響。

例題4：某場地，擬采用淺基礎，基礎埋深1.5m，地下水位埋深5.0m，場地地表以下地層分別為：①層，0～5.0m，粉質黏土；②層，5.0～8.0m，粉土；③層，8.0～12.0m，細砂；④層，12.0～20.0中砂。試對該場地地震液化進行初判。

場地內地②、③、④層土均屬飽和可液化土層，應分層進行初判。

對于第②層粉土，du=5.0，dw=5.0，d0=6，db=2，則有：

du=5.0＜d0+db-2=6+2-2=6

dw=5.0=d0+db-3=6+2-3=5

du+dw=5.0+5.0=10.0＞1.5d0+2db-4.5=1.5*6+2*2-4.5=8.5，滿足規范條件，則該層土可不考慮液化影響。

對于第③層細砂，其上覆第②層粉土經判斷屬不可液化土層，可作其有效壓重，則該層土的du=5+3=8.0m，dw=5.0，d0=7，db=2，則有：

du=8.0＞d0+db-2=7+2-2=7，滿足規范條件，判別該層土可不考慮液化影響。

dw=5.0＜d0+db-3=7+2-3=6

du+dw=8.0+5.0=13.0＞1.5d0+2db-4.5=1.5*7+2*2-4.5=10.0，滿足規范條件，判別該層土可不考慮液化影響。

對于第④層中砂，其上覆第②、③層土經判斷屬不可液化土層，可作為其有效壓重，則該層土的du=5+3+4=12.0m，dw=5.0，d0=7，db=2，同理可判斷出其可不考慮液化影響。

綜上：筆者認為，《抗規》第4.3.3條第3款中的du，應為飽和可液化土層（水位下的砂土、粉土）上覆非液化土層（含水位以上的砂土、粉土及水位以下的經初判不考慮液化的砂土、粉土）厚度。

以上論述，屬個人觀點，如有錯誤，敬請諒解！