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国内外静力触探液化判别方法对比检验

岩土力学 2024年第5期45卷 1517-1526,1539页

作者：张思宇李兆焱袁晓铭中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 河北省地震灾害防御与风险评价重点实验室河北廊坊065201 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

静力触探试验(cone penetration test,简称CPT)具有独特优势,使其成为了海上风电工程的主要勘察方法。海上风电工程位于液化易发区,因此研究基于CPT液化判别方法的适用性和可靠性就成为亟待解决的突出问题。详细介绍了4种国内外具有代... 详细信息

静力触探试验(cone penetration test,简称CPT)具有独特优势,使其成为了海上风电工程的主要勘察方法。海上风电工程位于液化易发区,因此研究基于CPT液化判别方法的适用性和可靠性就成为亟待解决的突出问题。详细介绍了4种国内外具有代表性的CPT液化判别方法,并采用理论分析及大量CPT液化实测数据检验,对现行的美国国家地震工程研究中心(National Center for Earthquake Engineering Research,简称NCEER)方法、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)方法(岩规法)、《软土地区岩土工程勘察规程》(JGJ 83-2011)方法(软土规程法)和《建筑工程抗震性态设计通则》(CES 160:2004)方法(通则法)等4种方法进行对比检验,提出了4种主要方法的评价结果。结果表明:NCEER法液化判别临界线在低烈度区存在不合理的回弯现象,在高烈度区存在临界值增大过快的问题,在Ⅶ度区深层偏于危险,在Ⅸ度区深层明显偏于保守,在Ⅶ、Ⅸ度区浅层和Ⅷ度区判别结果较好;岩规法液化判别临界线存在很大的问题,液化判别临界线随深度递减,液化判别时在Ⅶ度区浅层偏于危险,在深层明显偏于危险,在Ⅷ、Ⅸ度区浅层偏于保守,在深层偏于危险;软土规程法液化判别临界线在土层深度约6 m处存在不合理的回弯现象,在Ⅶ度区浅层判别较好,在Ⅸ度区浅层偏于保守,在不同烈度区深层均偏于危险;通则法液化判别临界线是符合目前认知的,在不同烈度区和深度下的判别效果是最好的。研究成果可为相关规范修订和工程应用提供参考与支持。

关键词：海上风电工程地震效应原位测试静力触探测试液化场地判别

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液化判别临界曲线的变化模式与一般规律

岩土力学 2019年第9期40卷 3603-3609,3617页

作者：李兆焱袁晓铭孙锐中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室

液化临界值与砂层深度的关系是液化判别方法的基本表征,但对比分析表明,现有液化判别方法的临界曲线有不同的表现模式,甚至定性相反。以Seed-Idriss模型为基础,推导出了砂层埋深对液化势影响的理论解答,提出了砂层埋深与液化临界值的普... 详细信息

液化临界值与砂层深度的关系是液化判别方法的基本表征,但对比分析表明,现有液化判别方法的临界曲线有不同的表现模式,甚至定性相反。以Seed-Idriss模型为基础,推导出了砂层埋深对液化势影响的理论解答,提出了砂层埋深与液化临界值的普遍关系,得到了液化判别临界曲线的变化模式和一般规律。结果表明:一般而言,随砂层深度增加,水平地震剪应力和土体抗液化强度同时增大,但前者增大速率大于后者,液化势及液化临界值与砂层深度呈正相关关系;液化临界值与砂层深度呈非线性递增关系,浅埋处饱和砂层液化势递增较为剧烈,深埋处趋于平缓;我国规范CPT液化判别公式的液化临界值与砂层深度呈递减关系,存在定性错误,需要纠正;现有一些液化判别公式中,液化临界值与砂层深度呈线性递增关系,定性正确但模型需要改进。所得结果可为液化判别方法正确发展提供理论基础和借鉴。

关键词：液化临界曲线砂层深度液化判别公式静力触探测试标准贯入测试

基于2011年新西兰地震的CPT液化特征研究

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世界地震工程 2021年第3期37卷 170-179页

作者：张思宇李天宁李兆焱袁晓铭卢坤玉中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

2011年2月22日,新西兰第二大城市克赖斯特彻市附近发生Ms6.3级地震,震中位于克赖斯特彻市西南10km处,震源深度为5km。地震造成了大量的人员伤亡和经济损失,重建费用估计高达40亿新西兰元,得到共识是砂土液化为震害主因。此次地震,液化... 详细信息

2011年2月22日,新西兰第二大城市克赖斯特彻市附近发生Ms6.3级地震,震中位于克赖斯特彻市西南10km处,震源深度为5km。地震造成了大量的人员伤亡和经济损失,重建费用估计高达40亿新西兰元,得到共识是砂土液化为震害主因。此次地震,液化震害极为严重,喷砂冒水范围广泛分布于城市内外,引起大量次生灾害,地震也为砂土液化特征研究,特别是检验和发展液化判别方法提供了大量宝贵的液化数据。本文收集整理震后132个勘察点的勘察资料,包括静力触探试验(以下简称“CPT”)数据、地表峰值加速度和地下水位等。通过对数据的研究,得到了地震液化场地加速度分布、地下水位分布和砂层埋深分布等特征。检验了我国现有的静力触探试验液化判别方法,结果表明:液化场地主要分布在PGA为0.5~0.65g附近,液化层5m以内居多,我国CPT液化判别方法对于10m以下判别存在明显的错误,同时此次地震还发现多个液化层位于20m以下,对于这个深度,国内CPT液化判别方法还未涉猎。

关键词：新西兰地震砂土液化静力触探测试液化特征

南海北部区域沉积黏土基本工程特性及打桩分析

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中国海上油气 2018年第5期30卷 151-158页

作者：李书兆王忠畅贾旭贺林林中海油研究总院有限责任公司北京100028 重庆交通大学河海学院重庆400074

在南海北部区域已建油气田项目岩土工程数据的基础上,结合土工试验和静力触探测试(CPT),从土体的基础物性和力学特性入手,研究沉积黏土的工程特性。研究发现,低塑性指数和低黏粒含量是南海北部浅水区沉积黏土有别于南海北部深水区及世... 详细信息

在南海北部区域已建油气田项目岩土工程数据的基础上,结合土工试验和静力触探测试(CPT),从土体的基础物性和力学特性入手,研究沉积黏土的工程特性。研究发现,低塑性指数和低黏粒含量是南海北部浅水区沉积黏土有别于南海北部深水区及世界其他油气海域的显著特征;南海北部深水和浅水沉积物具有2种不同的沉积模式,即细粒主导的深水沉积模式和粗粒主导的浅水沉积模式;进而发现南海北部浅水区沉积黏土具有极小的CPT侧摩阻力比,而深水区沉积黏土的CPT各归一化量值与墨西哥湾、西非近海等典型黏土有相似的分布特征。最后,将CPT结果与南海北部区域油气工程打桩时的特殊现象结合起来,采用基于CPT侧摩阻力的打桩分析方法,获得了与多个场址打桩记录相吻合的结果,证实了该方法的适用性和合理性,也从侧面确认了南海北部浅水区沉积黏土的特殊性和规律性。

关键词：南海北部沉积黏土基础物性静力触探测试侧摩阻力打桩分析

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适用于新疆巴楚地区的CPT液化判别新方法

岩土工程学报 2013年第S1期35卷 140-145页

作者：李兆焱王永志袁晓铭地震工程与工程振动重点实验室中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080

以2003年新疆巴楚—伽师地区Ms6.8级地震大规模砂土液化为背景,通过对地震液化场地的详细勘察,获取了39个场地的静力触探勘察数据,根据现有国内外静力触探液化判别方法均不适合于新疆巴楚地区的情况,依据实测数据建立了含锥尖阻力基准... 详细信息

以2003年新疆巴楚—伽师地区Ms6.8级地震大规模砂土液化为背景,通过对地震液化场地的详细勘察,获取了39个场地的静力触探勘察数据,根据现有国内外静力触探液化判别方法均不适合于新疆巴楚地区的情况,依据实测数据建立了含锥尖阻力基准值、地下水位、砂层埋深、地震烈度等常规参数的液化判别新公式。建立的液化判别方法分为初判和复判两部分,初判条件以特征深度表示;复判公式对液化场地和非液化场地的回判别成功率均在95%左右,可靠度较高。提出的公式形式与中国工程上最常用的液化判别公式一致,可为新疆地区液化判别及相关地区性规范制订提供技术支持。

关键词：新疆地区静力触探测试砂土液化判别方法

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1976年唐山大地震CPT液化数据库重构

震灾防御技术 2022年第4期17卷 741-750页

作者：董林桑志心王蕾夏坤吴平川河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038

1976年唐山大地震导致了范围广、灾害严重的液化震害。地震发生后,已有学者对液化场地进行了2次静力触探测试。本文首先给出基于2次测试数据的唐山大地震CPT液化数据库,利用中国规范方法和NCEER推荐方法对数据库进行液化判别,发现针对第... 详细信息

1976年唐山大地震导致了范围广、灾害严重的液化震害。地震发生后,已有学者对液化场地进行了2次静力触探测试。本文首先给出基于2次测试数据的唐山大地震CPT液化数据库,利用中国规范方法和NCEER推荐方法对数据库进行液化判别,发现针对第1次测试数据的判别成功率较高,而针对第2次测试数据的判别成功率较低。经30年的时间,绝大多数测试点的液化层强度与埋深均发生了较大变化,第2次测试时土层液化可能性已发生了较大变化,其测试数据对液化判别方法的改进意义较小。利用第2次测试的摩阻比Rf将第1次测试数据ps分解为qc和fs,相比第2次测试数据,分解指标具有更高的可靠性。为此基于第1次测试分解数据构建唐山大地震CPT液化数据库,为液化判别方法改进提供数据支持。

关键词：唐山大地震静力触探测试液化数据库重构

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1976年唐山大地震CPT液化数据库检验

震灾防御技术 2021年第4期16卷 737-749页

作者：王蕾董林夏坤屈春来刘世伟河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 河北工程大学水利水电学院河北邯郸056038

1976年唐山大地震引发了范围广、灾害重的液化震害。铁道部科学研究院等单位于1977、1978年对液化场地进行了单桥静力触探测试。但单桥静力触探在数据指标方面存在缺陷,与国际标准不接轨。中国地震局工程力学研究所与东南大学等单位于2... 详细信息

1976年唐山大地震引发了范围广、灾害重的液化震害。铁道部科学研究院等单位于1977、1978年对液化场地进行了单桥静力触探测试。但单桥静力触探在数据指标方面存在缺陷,与国际标准不接轨。中国地震局工程力学研究所与东南大学等单位于2007年对上述唐山地区部分测点再次进行了孔压静力触探(CPTU)测试。本文通过对比2次静力触探数据,利用Robertson土质分类图,进行新孔压静力触探数据土类分层检验,将土类检验结果与单桥静力触探测试时钻孔柱状图进行对比,发现大部分测点土层土类均能较好对应,现场测试力学指标沿深度变化趋势较相符,仅剔除了错误点T2、T3。对所有测点选定液化层,分别建立基于单桥静力触探测试比贯入阻力ps和基于孔压静力触探测试锥尖阻力qc的液化数据库。利用基于静力触探测试(CPT)的我国规范液化判别方法检验了2个数据库,发现对单桥静力触探测试的数据库液化判别效果好,而对孔压静力触探测试的数据库液化判别效果较差,说明经过30年的时间,土层液化可能已发生较大改变。因此,基于孔压静力触探测试的液化数据库可靠性较低,基于该数据库对液化判别方法进行改进意义较小。

关键词：唐山大地震液化静力触探测试数据库检验

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基于巴楚地震调查的液化判别方法研究

国际地震动态 2013年第3期34卷 43-44页

作者：李兆焱中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080

震害预防是目前减轻地震灾害最直接和最有效的手段之一，液化震害预防的第一步就是对工程场地进行液化预测和判别。液化判别方法的合理性和可靠性对工程震害防御和工程造价影响很大，是土动力学和地震工程学研究的重要课题之一，历来受... 详细信息

震害预防是目前减轻地震灾害最直接和最有效的手段之一，液化震害预防的第一步就是对工程场地进行液化预测和判别。液化判别方法的合理性和可靠性对工程震害防御和工程造价影响很大，是土动力学和地震工程学研究的重要课题之一，历来受到国内外学者和工程界的高度重视。2003年2月24日我国新疆巴楚一伽师地区发生了弧6．8地震，是新疆自建国以来人员和财产损失最严重的一次地震。

关键词：巴楚-伽师地震砂土液化判别方法标准贯入测试静力触探测试