静力触探在路基砂土液化判别中的应用探讨

王耀 王辉

(安徽省交通规划设计总院股份有限公司，安徽合肥 230088)

静力触探在路基砂土液化判别中的应用探讨

王耀 王辉

(安徽省交通规划设计总院股份有限公司，安徽合肥 230088)

运用静力触探与标准贯入试验，对软土路基中砂土夹层进行了液化判别，并对比分析了两种砂土液化的判别数据，指出静力触探作为定性分析可靠性较高，定量分析在统计个数少时，误差较大。

路基，砂土液化，静力触探，临界值

0 引言

饱水的疏松砂土或粉土在地震或动载作用下导致孔隙水压力逐渐上升，部分或完全抵消土骨架承担的有效应力，导致土体结构发生破坏，砂土或粉土从固态转变成液态，从而发生液化。这种现象致使路基失稳，将严重危及拟建公路的运营。故路基液化问题将是道路工程中的一个重要研究课题。

目前国内对于路基砂土液化判别一般均采用标准贯入法。面波判别法、静力触探判别法在实际工程中进行砂土液化判别应用较少。

软土段落中时常分布有砂土夹层，多采用静力触探进行路基勘察，钻孔布置较少。因此，采用钻孔进行软土段落中的砂土夹层进行液化判别存在一定的差异性，为此考虑运用静力触探进行砂土液化判别。

1 静力触探判别原理

目前《建筑抗震设计规范》及《公路工程地质勘查规范》中均采用标准贯入试验判别方法判别地面下15 m深度范围内的砂土液化。为此作者查阅资料，《铁路工程地质原位测试规程》中介绍了静力触探进行砂土液化判别的测试方法，提出了在地震动峰值加速度为0.1g的地区，计算深度取值为地面下15 m内;地震动峰值加速度为0.2g或0.4g的地区，计算深度取值为地面下20 m以内，在此范围内运用静力触探进行砂土液化判别较为理想。目前，静力触探进行砂土液化判别多是以地震现场实测资料为基础进行模型建立的经验公式，并给出了在不同地震烈度条件下，场地饱和粉土、砂土液化判断所对应的双桥静力触探液化临界锥尖阻力qccr的计算方法。

计算公式中考虑粘粒含量对液化的影响时，其判别表达式如下所示:

式中:qccr——饱和砂土静力触探锥尖阻力临界值，MPa;

du——扣除淤泥和淤泥质层厚后的上覆非液化土层的厚度，m;

dw——地下水位深度，m;按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期年最高水位采用;

aw——地下水位埋深dw的修正系数，aw=1－0.065(dw－2);

au——上覆非液化土层厚度 du的修正系数，au=1－0.050(du－2);

ap——与静力触探摩擦比有关的土性修正系数。

当实测锥尖阻力小于静力触探锥尖阻力临界值qccr时，应判为液化土;否则判定为非液化土。

2 工程运用中的分析对比

本次运用国道 G104五河淮河特大桥及接线工程 K15+ 427～K17+327段软土进行对比分析，该软土段落位于安徽省蚌埠市五河县双忠庙镇张滩村境内。该软土段落主要由粉土组成，局部夹砂土薄层;地貌单元为河漫滩，地震加速度为0.10g，地下水位埋深在1.50 m～4.80 m之间。对比试验孔分为静力触探孔和钻孔，均采用统计学原理对同一软土层中同一粉土夹层进行砂土液化判别。

具体试验结果与相关分析见表1。

表1 静力触探与标贯试验液化判别对比表 个

从表1中数据分析可知:静力触探进行砂土液化判别时，可作为一种大致的趋势分析判定方法;通过数理统计的方法发现，在液化判别中定性判断的准确率为85.29%，定量分析的准确率为61.7%，定量分析的误差较大，达到38.3%。

3 结语

1)在路基勘探时，若钻孔数量过少可运用静力触探的结果进行强震区的砂土液化判别。

2)静力触探在砂土液化判别中定性分析的准确性较好，但定量分析的准确性相对较低。

3)为了提高静力触探砂土液化定量分析，应增加统计个数，从数理统计学中消除发大的离散性。

［1］蔡国军，刘松玉，童立元，等.基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法［J］.岩石力学与工程学报，2008，27(5): 99-100.

［2］童立元，涂启柱，刘松玉，等.基于多功能地震波孔压力静力触探的唐山地区砂土液化特性再调查试验研究［J］.岩石力学与工程学报，2013，32(1):51-53.

［3］GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范［S］.

［4］GB 50011—2010，建筑抗震设计规范［S］.

［5］GB 50021—2001，岩土工程勘察规范［S］.

The application discussion on CPT in sub-grade liquefaction discrimination

Wang Yao Wang Hui
(Anhui Transport Consulting＆Design Institute Co.，Ltd，Hefei 230088，China)

This paper made liquefaction discrimination to sandy soil interlayer using CPT and standard penetration test，compared and analyzed the discrimination data of two kinds of sandy soil liquefaction，pointed out that the CPT had higher reliability as qualitative analysis，the quantitative analysis had larger error in fewer statistical.

sub-grade，sand liquefaction，CPT，critical value

U441.4

:A

1009-6825(2016)36-0098-02

2016-10-20

王 耀(1983-)，男，工程师; 王 辉(1974-)，男，高级工程师