地震条件下土质边坡抗滑桩加固机理与评价

以抗滑桩等结构加固土坡为重要工程背景，主要采用离心模型试验并结合数值模拟，揭示了地震等多种荷载作用下抗滑桩加固土坡的加固与破坏机理，建立了加固土坡稳定性分析方法。主要成果有：1）自主研制了超重力场桩施工模拟新系统和剪切破坏模拟新型桩结构等设备，升级了图像测量系统并与传感器电测系统结合，实现了对抗滑桩和土坡响应的全面模拟和测量。2）进行了系列化的抗滑桩加固土坡的离心模型试验，并结合数值模拟典型化深入研究、多因素对比论证，研究揭示了地震等多种荷载作用下抗滑桩加固土坡的响应特性。3）辨识了抗滑桩加固土坡的主要破坏模式及其发生条件，发现了土坡存在着显著的渐进破坏并加以定量确定。将变形过程与破坏过程统一分析，阐明了抗滑桩加固土坡的渐进破坏机理。4）比较了素土坡和加固土坡的响应规律，基于变形分析提出了抗滑桩的“抗剪效应”和“增压效应”两个概念及量化指标，揭示了地震等条件下土坡的抗滑桩加固机理。5）采用提出的新分析方法揭示了土钉和土工织物加固土坡的破坏和加固机理。6）提出了“等效桩土条”模型，建立了抗滑桩加固土坡稳定性简化分析方法。通过离心模型试验验证了方法的有效性，并用于实际抗滑桩加固工程分析。 2100433B

抗滑桩是一种常用边坡抗震加固手段。本项目拟以离心模型试验为主要手段，研究土质边坡的抗滑桩加固机制以及加固边坡的破坏模式和机理，建立加固边坡稳定性分析方法。研制新的离心场入桩系统，升级图像位移测量系统并与电测手段结合，形成地震条件下抗滑桩加固边坡离心模型试验与测量平台。进行系统的离心模型试验，再现抗滑桩加固边坡的动力响应，揭示边坡变形破坏的基本规律及其主要影响因素。通过素土边坡和抗滑桩加固边坡的比较，主要从变形的角度揭示地震条件下抗滑桩对边坡的加固机制。基于不同条件下的破坏性试验结果，辨识边坡的主要破坏模式及其支配规律，阐明抗滑桩在边坡应变局部化过程中的作用机制，揭示抗滑桩加固边坡的破坏机理。通过动力有限元分析提出抗滑桩加固边坡的动力响应简化模式，研究边坡破坏模式、桩三维加固效应等问题的简化准则，建立地震条件下抗滑桩加固边坡稳定性的分析方法，并通过离心模型试验结果验证其有效性。

本书可供水利水电工程设计、施工、运行管理、水库地震台网监测人 员和抗震防护科研人员使用，也可供大专院校相关专业师生参考。

《水库地震评价与预测》编著者夏其发、李敏、常庭改、苏锦星、汪 雍熙等。

《水库地震评价与预测》从工程地质学与环境地质学的角度提出了“ 水库地震评价和预测”的研究和分析方法，其主要内容除绪论外，共分十 章。绪论部分简述了水库地震研究的概况、含义和领域以及研究的必要性 ；第一章到第三章，分别论述了水库地震的基本情况与其共同特征；第四 章从库水在水库地震中的作用，讨论了水库地震的成因类型及其判别标志 ；第五章论述了水库地震工程地质条件与地震地质内容的分析；第六章与 第七章论述了水库地震的评价目的与步骤以及水库地震危险性的评价方法 ；第八章介绍了水库地震的监测预测系统；第九章讨论了水库地震的对策研究。

哪些场地需要进行地震液化评价

显然，某些地区是相对稳定版块，地震烈度极小，一般建筑物不进行地震液化评价。岩土工程勘察规范2001指出

“在抗震设防烈度等于或大于6度的地区进行勘察时，应划分场地类别，划分对抗震有利、不利或危险的地段”。“抗震设防烈度6度时，可不考虑液化的影响，但对沉陷敏感的乙类建筑，可按7度进行液化判别。甲类建筑应进行专门的液化勘察。”

地震液化判定方法

岩土勘查规范和水利水电工程地质勘查规范都要求(a) 初判 (b) 复判

准备工作，先查场区地震烈度，7度以上进行地震液化判断。

（1）初判

首先，根据地基土的基本特性，特别是土的颗分分类，一般产生地震液化的是“少粘性土”，粘粒含量大于17%，则初判无地震液化可能，否则，需要根据（2）复判。

（2）复判

复判方法很多，常用的是综合指标法和标贯判定：

（a）综合指标判断

烈度 7 8 9

加速度g 0.1 0.2 0.4

颗分d50(mm) 0.05-0.15 0.03-0.25 0.15-0.50

相对密度 <0.6 <0.7 <0.8

**相对密度，一般作试验比较麻烦，实践中很少采用。

（b）根据标准贯入试验判断

该方法是最常用和可靠的，好多国外也用中国的经验[我在合适的时候上载老外对地震液化的研究]，因为是原位测试结果，而且可以反应场地地应力状态等。一般判断15米以内地基，太深标贯修正钻杆、孔斜、孔壁摩擦等问题突出。还有15米以下即使是少粘性土，一般也很密实，很少有地震液化的可能。

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Nc=N[1 0.125(H-3)-0.05(h-2)]

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N是N63.5进行杆长和地下水修正后的表贯击数。

H - 砂土层的埋深(米)

h - 地下水位埋深(米)

H=3m,h=2m,按下面取N

烈度 7 8 9

N 6 10 16

判断：N63.5 > Nc 不液化，否则液化

另外，有的还进一步进行液化程度计算，一般需要大量的标贯或静力触探数据，否则没法进行。我从来没有计算过，搞到复判就可以啦。

说明：以上方法大多可水电规范或抗震设计规范中找到，但一般没有条理，给出很多方法，大家都基本不用，因此给新手增加了好多麻烦, 让人感到“不知道哪个更好、哪个更准确”。

液化判定深度问题

岩土勘察规范规定:“地震液化的进一步判定应该在地面以下15米范围进行，对于桩基或基础埋深大于5米的,加深至20米。勘探点不少于3个，勘探深度大于液化深度。 "

注册土木工程师专业考试复习导航与习题精解：地震工程与特殊条件下的岩土工程，ISBN：9787114055553，作者：周健、高广运