本课题以含粘粒砂土为研究对象，通过土颗粒微细观结构观测、动三轴单元体试验、土工离心机振动台模型试验和地震液化现场调查测试相结合的多尺度试验研究，以剪切波速为土体结构性的表征参数，揭示粘粒含量对含粘粒砂土结构及动强度和剪切波速的影响，从而发展含粘粒砂土液化判别的剪切波速方法。发展了含粘粒砂土制样控制方法，以福建石英砂和萧山粘土为土样材料配置不同粘粒含量的含粘粒砂土，开展了测量剪切波速的固结试验和渗透试验，研究粘粒含量对含粘粒砂土孔隙比、压缩性及渗透性等物理力学参数的影响规律，揭示不同固结应力状态下含粘粒砂土剪切波速变化规律。在此基础上，利用光学显微镜技术观测不同粘粒含量含粘粒砂土微细观特征，发现随着粘粒含量的不断增加，含粘粒砂土结构发生了从“类砂土”到“类粘土”的演变，其粘粒临界含量约为20-25%。据此改进了含粘粒砂土微观结构演化的概念模型，用于解释粘粒含量对砂土结构性及剪切波速等宏观参数的影响机理。开展测量剪切波速的动三轴液化试验，研究重塑含粘粒砂土动应力应变关系及超静孔隙水压力变化模式，揭示粘粒含量对砂土抗液化强度和剪切波速的影响规律。研究发现，当粘粒含量低于临界含量时，与相同骨架相对密度的洁净砂相比，含粘粒砂土表现出更大的剪缩势、更易液化，且该规律可用结构性概念模型很好的加以解释。建立了含粘粒砂土抗液化强度（CRR）与剪切波速(Vs1)之间的相关关系，发现该相关性曲线随粘粒含量增加而上升。研发了超重力环境下的弯曲元波速测试技术，开展了4个测量剪切波速的离心机振动台液化模型试验。通过洁净砂与含粘粒砂土对比试验，揭示了含粘粒砂土场地在地震荷载下的动力响应及超静孔压变化规律。建立了基于离心机振动台试验的模型场地液化数据处理方法，获得了34组液化实例数据（CSR,Vs1），验证了基于单元体试验获得的CRR-Vs1相关关系的正确性。对1999年我国台湾地区集集地震、1999年土耳其Kocaeli地震开展地震液化实例研究，建立含粘粒砂土场地液化数据库（包含地震剪应力比CSR、剪切波速Vs1和粘粒含量CC），从场地尺度验证了基于单元体试验获得的CRR-Vs1相关关系可靠性。最后基于Seed 简化方法框架，提出含粘粒砂土场地液化判别的剪切波速方法。本项目研究成果共发表论文11篇，授权或申请专利5项，并获得多项省部级奖励。 2100433B

饱和砂性土地震液化灾变及其判别是岩土地震工程领域的重要研究课题。迄今已有的砂土液化判别研究主要集中在洁净砂上，很少涉及含粘粒砂土。近年来全球地震中出现了大量含粘粒砂土液化震害实例。含粘粒砂土地震液化是一个涵盖了从土颗粒微观结构损伤、单元体动力特性弱化到场地液化破坏的多尺度灾变问题，粘粒种类、含量和塑性对砂土结构性及不排水动力特性影响机理是研究含粘粒砂土地震液化灾变的关键科学问题。本项目拟通过土颗粒微观结构观测、动三轴单元体试验、土工离心机振动台模型试验和地震液化现场调查相结合的多尺度试验研究，利用剪切波速表征含粘粒砂土结构性，揭示含粘粒砂土结构性对抗液化强度和剪切波速的影响规律，建立抗液化强度与剪切波速间的相关关系。据此发展含粘粒砂土地震液化判别剪切波速法，完善现有的考虑细粒影响的砂土液化判别方法以指导实际场地液化评价，从而为我国地下基础设施防震减灾及工程抗震设计提供科学依据。

混凝土坝的地震安全是学术界和工程界极为关注的重大课题之一。在实际大坝工程中，坝体混凝土或坝体局部不可避免含有初始缺陷或损伤，这必然会影响混凝土的静、动力学性能，进而对大坝的灾变破坏过程和安全评估产生很大影响。但目前混凝土坝的动力设计和研究多是针对成型无损坝体进行的，很少考虑坝体混凝土初始缺陷的影响。本项目拟结合理论、试验和数值方法，系统深入地开展缺陷对大坝混凝土静动力学性能以及大坝灾变行为和破坏过程的研究，具体包括：进行含初始缺陷的混凝土材料力学性能试验研究，建立含缺陷影响的混凝土静、动态损伤本构模型和破坏准则；建立反映微结构特征的混凝土渐进破坏和损伤累积的PD模型，研究缺陷的萌生、发展和集结过程；进行含缺陷混凝土坝在动力环境下的灾变行为和破坏过程研究。为具有初始缺陷的混凝土大坝动力灾变破坏模拟和安全评价提供从材料到结构层次的理论依据和分析手段。

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。

***********************************************

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。 "

针对大跨度斜拉桥风致灾变研究中亟待解决的基础性问题，从理论分析、数值模拟、试验研究和现场测试、工程应用四个方面，深入研究强（台）风场作用下大跨度斜拉桥的动力学行为、损伤破坏演化机理及其过程，主要包括：1) 揭示大跨度斜拉桥的多尺度物理机制及其耦合机理，建立强（台）风场作用下大跨度斜拉桥基于物理的、一体化的动力行为描述与分析方法；2) 研究大跨度斜拉桥在强（台）风场作用下材料尺度的损伤演化行为及损伤累积效应，揭示损伤演化从材料尺度向构件尺度发展的机理和特性，在此基础上研究构件尺度的损伤演化规律及其失效破坏机理；3) 研究大跨度斜拉桥构件尺度破坏与整体结构尺度破坏之间的关系，建立大跨度斜拉桥风致灾变破坏的预测方法，并将研究成果进一步应用于国家重点工程苏通长江大桥的结构整体状态预警系统。. 本项目内容是重大工程结构损伤积累、健康监测与安全评定研究中亟待解决的核心问题，具有重要的学术价值。