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申请/专利权人：河海大学

摘要：当前软弱土地基抗液化加固设计存在过度加固问题，造成资源、人力和财力浪费，为此本发明提供了一种基于地震液化安全系数的软弱地基加固处理技术选择方法。首先开展室内试验确定场地软弱土地基的抗液化强度曲线，然后结合场地抗震设计参数计算不同埋深土体的液化安全系数，最后针对不同埋深土层、不同液化安全系数，结合不同软弱土抗液化加固处理方法的适用性和经济性，给出了不同类型的软弱地基加固处理选择组合方法。本发明有利于实现软弱土地基经济高效、绿色环保、安全可靠的抗液化加固处理。

主权项：1.一种基于地震液化安全系数的软弱地基加固处理技术选择方法，其特征在于，包括确定软弱地基的地震液化安全系数和基于地震液化安全系数选择地基加固处理技术两部分；其中，确定软弱地基的地震液化安全系数包括如下步骤：1开展软弱地基场地现场钻孔勘察和测试试验，获取原位软弱地基地层土性特征、刚度特征和场地地震动信息；所述土性特征包括颗分曲线、渗透系数、矿物成分、颗粒形状；所述刚度特征通过现场原位剪切波速测试获取；所述场地地震动信息包括场地类别和地震动峰值加速度；2基于取样土开展多组室内含剪切波速测量的动三轴液化试验，用于形成每组工况下的抗液化强度和剪切波速数据组；所述多组试验为3到6组，每组试验的所用围压为50kPa到200kPa；3基于取样土开展含剪切波速测量的分级加载固结试验，用于拟合得到取样土刚度与应力状态之间的关系，拟合式采用式1：Gmax＝ρVs2＝AFeσ′mn1式中：Gmax为土体小应变剪切模量；ρ为土体密度；Vs为剪切波速测量结果；A为材料常数，由试验结果拟合得到；e为土体孔隙比；Fe为孔隙比函数；σ'm为有效应力；n为描述应力对土体剪切波速影响的常数，由试验拟合确定；4将多组不同围压下的含剪切波速测量的动三轴液化试验结果转换至参考应力100kPa下，其中，剪切波速的转换方法如式2所示，抗液化强度的转换方法如式3所示：Vs1＝Vsσ′mPan22式中：Pa为参考应力，取为100kPa；Vs1为转换到100kPa应力下的剪切波速； 式中：CRRσ'm为试样在有效应力为σ'm时的抗液化强度；CRRσ'm＝1为试样转换到100kPa应力下的抗液化强度；Dr为土体的相对密实度；5对转换之后的土体抗液化强度和剪切波速数据组CRRσ'm＝1，Vs1进行非线性拟合，拟合公式如式4所示：CRR＝a·Vs1b4式中：a和b为拟合参数；6将现场测量得到的不同埋深位置处土层的剪切波速按照公式2换算至参考应力100kPa下的剪切波速Vs1，然后代入到公式4计算得到场地不同埋深位置处土层的抗液化强度CRR；7根据场地地震动设计参数计算潜在地震荷载作用下的不同深度处土层的循环剪应力比CSR，计算公式如式5所示： 式中：amax为场地地震动峰值设计加速度；g为重力加速度；σ'v为土体总有效应力；σv为土体总应力；rd为剪应力折减系数由式6计算得到；MSF为地震动震级修正系数，由式7计算得到； 式中：Mw为地震动设计震级；z为土体埋深；8根据场地不同埋深位置处土层的抗液化强度CRR和循环剪应力比CSR，由式8计算场地不同埋深土层的液化安全系数： 其中，基于地震液化安全系数选择地基加固处理技术包括如下步骤：a确定软弱地基不同深度土层的液化安全系数，当Fs大于1认为该土层无液化风险；当Fs小于1认为该土层存在液化风险；b存在液化风险的土层埋深超过30m，当液化安全系数为0.5-1.0时，不进行地基加固处理；当液化安全系数小于0.5时，选择振动沉管碎石桩、深层搅拌桩、静压管桩方法进行加固处理；c存在液化风险的土层埋深为20m-30m时，当液化安全系数为0.8-1.0，不进行地基加固处理；当液化安全系数小于0.8时，选择振动沉管碎石桩、深层搅拌桩、静压管桩方法进行加固处理；d存在液化风险的土层埋深为10m-20m时，当液化安全系数为0.95-1.0时，不进行地基加固处理；当液化安全系数小于0.95时，选择振动沉管碎石桩、水泥粉煤灰搅拌碎石桩、深层搅拌桩、静压管桩方法进行加固处理；e存在液化风险的土层埋深为5m-10m时，当液化安全系数为0.8-1.0时，采用注浆加固、微生物固化、减饱和度方法进行加固处理；当液化安全系数小于0.8时，采用振动沉管碎石桩、水泥粉煤灰搅拌碎石桩、深层搅拌桩、静压管桩方法加固；f存在液化风险的土层埋深为0m-5m时，当液化安全系数为0.8-1.0时，采用注浆加固、微生物固化、减饱和度方法进行加固处理；当液化安全系数小于0.8时，采用置换土层、振动沉管碎石桩、水泥粉煤灰搅拌碎石桩、深层搅拌桩、静压管桩方法加固。

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