浅谈吹填土强夯后的液化判别分析

（北京爱地地质工程技术有限公司，北京市，100144） 樊岳华 张磊霄 赵琳琳

吹填土是由水力充填泥沙形成的填土，广泛用于填海造陆。无序吹填土层在未经地基处理的情况下，大都为可能液化土层[2]。目前比较多的吹填土消除液化处理方案有强夯、振冲碎石桩、CFG 桩复合地基等。部分研究成果表述强夯处理后，能够消除6m 范围内的地基土层液化，使液化指数明显减小[1]。本文结合某工程实例，对经强夯后的吹填土场地进行液化判别，并对判别结果分析，同时借助前人的成果对使用的液化判别方法进行分析。

1 工程实例

某工程位于渤海龙口湾南部海域人工岛内，场地经围海造陆吹填而成，吹填及处理时间达七年以上。吹填土厚度9.5～12.4m，场地进行了强夯处理，点夯单击夯击能为2 000KN·m，满夯夯击能为800KN·m，计划强夯有效加固深度为6.0m。场地地震烈度为7 度，地震加速度0.15g。场地在强夯前，场地内吹填土均判定为液化，液化等级为中等-严重，各钻孔液化指数在10.15～24.99。

2 主要勘察成果

2.1 地层情况

拟建场地内吹填土依据黏性土、粉土、砂土含量占比（各自含量超过50%），划分为黏性土吹填土（以粉质黏土为主，混砂粒），粉土吹填土（以粉土为主，混砂粒）和砂土吹填土（以砂粒为主）。吹填土土质不均，具中-高压缩性，粉土吹填土、砂土吹填土地层中夹不均匀大、小黏土块。

2.2 地下水情况

水位埋深0.60～1.70m，接近地表。人工岛暂未施工止水帷幕，涨潮时，海水可随之自围堰外侧渗至场地内，落潮时，部分孔隙潜水向外渗出，场地内地下水水质与海水相近，高矿化度。

2.3 标贯击数统计

液化判别主要采用了标贯法，粉土吹填土统计49 组标贯数据，标贯击数3～18，平均值9。砂土吹填土统计248 组标贯数据，标贯击数3～28，平均值12。粉土、砂土吹填土中裹有黏土团块，均匀性较差。研究表明，土体标贯击数大于30，认为土体不液化[4]，详见表1。

表1 人工吹填土各级颗粒占比情况统计

2.4 人工吹填土层级配情况

粉土吹填土不均匀系数Cu=7.10,曲率系数Cc=1.97;砂土吹填土不均匀系数Cu=9.52,曲率系数Cc2.89。已有研究表明吹填土的抗液化强度随着含砂量的增大而降低，当含砂量大于60%时，随着含砂量的增大吹填土的抗液化强度先增大后降低，并在某一含砂量时对抗液化强度达到最低[3]。

2.5 场地波速成果

根据实测成果，拟建场地上部吹填土的等效剪切波速为154.28m/s～164.13m/s，属中软土。

3 液化判别方法

我国规范中常用的液化判别方法有标贯法（SPT）、波速法（vs）、静力触探法（CPT）等。

标贯法是我国应用最广泛的液化判别法，其原理是比较土层标准贯入经验值N 和临界经验值Ncr的大小。本次液化判别也主要使用了此方法。

剪切波速法原理是比较实测剪切波速vs和临界剪切波速值vscr的大小。

式中：vscr-饱和砂土或饱和粉土液化剪切波速临界值（m/s）；vs0-与烈度、土类有关的经验系数（烈度7度区，砂土取65m/s，粉土取45m/s。）；ds-剪切波速测点深度（m）；Dw-地下水深度（m）。

CPT 液化判别方法，其原理是比较实测计算比贯入阻力ps或实测计算锥尖阻力qc与液化比贯入阻力临界值pscr或液化锥尖阻力临界值qccr的大小。

4 不同液化判别方法结果分析

使用标贯法，地面标高按照3.60m计算，地下水位按绝对标高2.0m 考虑。粉土吹填土中的黏粒含量使用试验数值，砂土吹填土中的黏粒含量按3 选择。各钻孔液化指数在0.72～9.68之间。使用波速法，抗震设防烈度7 度区，实测波速154.28m/s、164.13m/s 均大于90m/s，可不考虑震陷影响。套入公式（1），经计算，吹填土地层均不液化。另基于CPT 的判别方法，该方法的液化判别临界线的锥尖阻力临界值是随着深度的增大而减小。这与目前液化临界曲线与砂层埋深呈非线性递增关系的认知是相悖的[5]。这种情况下会造成该方法将浅层大部分非液化点判别为液化点。

5 结语

综上所述，人工吹填土为影响场地液化的主要因素，但粉土、砂土吹填土中裹有黏土团块，土质均匀性较差。采用标贯法时，对不均匀土层判别液化，会出现较多异常数值，需要综合判断，对结果数据进行筛选。标贯法判定时需要标贯深度对应的黏粒含量试验结果，而对于粉土吹填土，黏粒含量使用实验获得的高值判定则偏激进，砂土吹填土中黏粒含量使用3则偏保守。强夯处理消除了一部分液化影响，但影响场地强夯效果的因素除夯击能、夯锤底面积、锤击间隔时间外，地下水位埋深对强夯处理深度影响较大。