一种测试和评价土层液化等级的方法与流程

    技术2026-06-11  1


    本申请涉及土层测试,尤其涉及一种测试和评价土层液化等级的方法。


    背景技术:

    1、土层液化是地震效应的一种,土层液化将导致地面开裂、沉陷,房屋倒塌,道路破坏,当地基中存在可能发生液化的饱和粉土、砂土时,需要开展现场测试以确定出土层液化等级。根据抗震设计规范(gb50011-2011),目前测试和评价土层液化等级的方法是:钻孔至待测土层深度,对土层开展标准贯入试验,得到标准贯入试验锤击数n,根据相关公式计算出标准贯入试验锤击数临界值ncr(该临界值与设计基本地震加速度值、地震分组、贯入点深度、地下水深度、土中黏粒含量相关),再根据n与ncr的比值评价出土层液化等级。

    2、目前方法主要存在两个方面的问题:(1)标准贯入试验需要将63.5kg的穿心锤反复多次提升76cm高后自由下落,试验费时费力;(2)ncr计算公式不是经过理论推导得到的,其实是一个经验公式。


    技术实现思路

    1、本申请实施例提供一种测试和评价土层液化等级的方法,通过孔隙水压力计监测土层中孔隙水压力的变化,根据最大孔隙水压力pmax与上覆土层自重压力pc的比值,来评价出土层液化等级。

    2、本申请实施例提出一种测试和评价土层液化等级的方法,包括:

    3、预先在震动发生器下部设置圆柱形乳胶膜,所述乳胶膜下部固定在所述震动发生器的底部的圆周上;

    4、根据待测区域的设计基本地震加速度值设置所述震动发生器的最大加速度,以及,根据待测区域的地震分组和场地类别设置所述震动发生器的频率;

    5、从地面向下钻孔,直至待测土层,以及,在所述待测土层挖出测试孔,其中所述测试孔的深度与所述震动发生器下部设置的乳胶膜高度适配;

    6、将所述震动发生器放入钻孔内,且所述震动发生器下部设置的乳胶膜置入所述测试孔内;

    7、对所述乳胶膜充气,使得乳胶膜的膜壁与测试孔孔壁紧贴;

    8、启动所述震动发生器,监测孔隙水压力计测试出的孔隙水压力值,并记录最大孔隙水压力pmax;

    9、根据记录的最大孔隙水压力pmax与上覆土层自重压力pc的比值,评价出土层液化等级。

    10、可选的,还包括预先在所述有机玻璃板中部开设有小孔,在所述小孔内安装孔隙水压力计,孔隙水压力计头部向外伸出。

    11、可选的,根据待测区域的地震分组和场地类别设置所述震动发生器的频率是根据抗震设计规范完成的。

    12、可选的,从地面向下钻孔,直至待测土层还包括利用套管保护钻孔的孔壁。

    13、可选的,对所述乳胶膜充气,使得乳胶膜的膜壁与测试孔孔壁紧贴包括:

    14、根据估算的静止土压力确定充气压力,其中静止土压力系数k0=1-sinφ,φ为饱和粉砂土的内摩擦角。

    15、可选的,根据记录的最大孔隙水压力pmax与上覆土层自重压力pc的比值,评价出土层液化等级包括:

    16、在pmax/pc≤0.33的情况下,为轻微液化等级;

    17、在0.33<pmax/pc≤0.66的情况下,为中等液化等级;

    18、在0.66<pmax/pc的情况下,为严重液化等级。

    19、本申请实施例的方法预先根据设计基本地震加速度值、地震分组和场地类别设置震动发生器的震动加速度和频率,震动发生器内布置孔隙水压力计,在钻孔至待测土层深度后,下放震动发生器,通过孔隙水压力计监测土层中孔隙水压力的变化,根据最大孔隙水压力pmax与上覆土层自重压力pc的比值,来评价出土层液化等级。

    20、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。



    技术特征:

    1.一种测试和评价土层液化等级的方法,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的测试和评价土层液化等级的方法,其特征在于,还包括预先在所述有机玻璃板中部开设有小孔,在所述小孔内安装孔隙水压力计,孔隙水压力计头部向外伸出。

    3.如权利要求1所述的测试和评价土层液化等级的方法,其特征在于,根据待测区域的地震分组和场地类别设置所述震动发生器的频率是根据抗震设计规范完成的。

    4.如权利要求1所述的测试和评价土层液化等级的方法,其特征在于,从地面向下钻孔,直至待测土层还包括利用套管保护钻孔的孔壁。

    5.如权利要求1所述的测试和评价土层液化等级的方法,其特征在于,对所述乳胶膜充气,使得乳胶膜的膜壁与测试孔孔壁紧贴包括:

    6.如权利要求5所述的测试和评价土层液化等级的方法,其特征在于,根据记录的最大孔隙水压力pmax与上覆土层自重压力pc的比值,评价出土层液化等级包括:


    技术总结
    本申请公开了一种测试和评价土层液化等级的方法,涉及土层测试技术,本申请预先根据设计基本地震加速度值、地震分组和场地类别设置震动发生器的震动加速度和频率,震动发生器内布置孔隙水压力计,在钻孔至待测土层深度后,下放震动发生器,通过孔隙水压力计监测土层中孔隙水压力的变化,根据最大孔隙水压力Pmax与上覆土层自重压力Pc的比值,来评价出土层液化等级。

    技术研发人员:秦娟,许年春
    受保护的技术使用者:重庆市地震局
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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