盾构隧道的液化危害性分析

发布时间：2021-06-01 03:58

　　目前对地下结构液化破坏的研究尚不完善,很有必要对地铁隧道等地下结构可液化土层的液化势进行分析。本文以太原地铁隧道液化破坏为研究对象,应用Tokimatsu和Yoshimi,Seed,Japan Road Associate和中国建规4种方法,分析其抗液化性,评价场地的整体液化风险;依据振动液化动剪应力比、抗液化安全系数、标贯击数与体应变的关系评价盾构隧道的液化沉降变形。在粉质砂土和黏质粉土盾构隧道仰拱基底二次灌浆抗液化的基础上,建议太原地铁可液化砂土地层采用水泥基悬液二次灌浆加固处理地基,以提高其抗液化能力,减小液化沉降变形。 

【文章来源】：地震工程学报. 2020,42(06)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

土的相关参数随深度变化

在地震动过程中,超静水孔压的产生会导致土体有效应力减小,使其逐步接近液化状态。液化引起的破坏包括地下结构的上浮或下沉、地基承载力的降低和侧向压力的增加。通过对日本地下结构的调查,发现地震对隧道的影响不大。在隧道和管道的设计中,不仅应考虑液化引起的沉降现象,还应考虑其上浮导致的隆起变形。日本道路协会1991年颁布的管道设计准则中[11],依据地下结构与围岩的阻力、抗液化安全系数以及受液化作用产生的超静水压力,可评价由液化引起的隆起。根据液化分析的结果,场地隧道底部附近土层抗液化安全系数主要在0.8～1.2间。此外,液化风险指数分析结果表明该场地可划分为液化危害程度中等偏下。选择钻孔M2XZ1-17验算液化引起隆起的可能性。根据文献[11]中的隆起计算公式,计算得出抗隆起安全系数为1.25,大于规范中的规定值1.1,因此液化引起隧道隆起破坏的可能性低。

饱和砂土受其密度、最大剪应变以及地震产生的超静水压力的影响会在震后致密。室内试验表明在初始液化后,随着相对密度和最大剪应变的变化体应变也会发生变化。Tokimatsu和 Seed,Ishihara和Yoshimine分别提出了由饱和砂土地层液化导致地表沉降的评价方法。如图5所示,Tokimatsu和Seed建立了体应变与标准贯入试验击次(N1)60和7.5级地震作用下液化循环应力比之间的关系。在7.5级地震作用下,饱和砂土液化后的体应变可以直接依据循环应力比和(N1)60估算。Ishi-hara和Yoshimine建立了依据抗液化安全系数、最大剪应变、相对密度、标准贯入阻力(N1)60或圆锥贯入阻力估算地震后体应变的方法(图6)。图6 液化后体应变与液化安全系数之间的关系


本文编号：3209628