r - The Hong Kong Polytechnic University

The 5th Cross-strait Conference on Structural and Geotechnical Engineering (SGE-5)
Hong Kong, China, 13-15 July 2011
砂 土 液 化 剪 切 波 速 判 别 法 研 究 进 展
1, 2
1, 2
陈 云 敏 周 燕 国
( 1 浙 江 大 学 软 弱 土 与 环 境 土 工 教 育 部 重 点 实 验 室 , 2 浙 江 大 学 岩 土 工 程 研 究 所 , 浙 江 杭 州 310058)
摘 要 : 砂 土 地 震 液 化 判 别 是 岩 土 地 震 工 程 领 域 的 重 要 课 题 。 剪 切 波 速 法 是 砂 土 液 化 判 别 的 主 要
方 法 之 一 , 其 核 心 在 于 建 立 砂 土 抗 液 化 强 度 与 剪 切 波 速 的 相 关 关 系 。 本 文 对 近 30 年 来 各 种 砂 土 液
化 剪 切 波 速 判 别 方 法 作 了 回 顾 , 针 对 循 环 剪 应 变 方 法 和 循 环 剪 应 力 方 法 体 系 , 分 析 了 液 化 标 准 和 土
体 结 构 性 对 建 立 各 种 相 关 性 经 验 公 式 的 重 要 影 响 。 液 化 标 准 不 同 , 使 得 具 有 相 同 剪 切 波 速 试 样 的 抗
液 化 强 度 显 著 不 同 ; 而 不 同 类 型 砂 土 的 结 构 性 差 异 显 著 , 其 抗 液 化 强 度 随 剪 切 波 速 的 变 化 规 律 也 不
同 , 因 此 现 有 各 种 剪 切 波 速 方 法 在 实 际 工 程 应 用 中 的 适 用 性 和 可 靠 性 存 在 差 异 。 建 立 经 济 、 可 靠 的
剪 切 波 速 判 别 法 有 待 于 提 出 与 土 类 相 关 的 CRR-V s 相 关 关 系 。
关 键 词 : 砂 土 液 化 剪 切 波 速 抗 液 化 强 度 液 化 标 准 结 构 性 地 震
RESEARCH PROGRESS OF LIQUEFACTION EVALUATION OF SANDY SOILS
BY SHEAR WAVE VELOCITY
Yun-Min CHEN 1, 2 and Yan-Guo ZHOU 1, 2
1 MOE Key Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering, Zhejiang University; 2 Institute of
Geotechnical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, P. R. China
Abstract: Evaluation of the liquefaction potential of sandy soils is important content in many geotechnical
earthquake engineering problems. Shear wave velocity-based evaluation is one of the main methods, and the key
issue is to establish the correlation between liquefaction resistance ratio (CRR) and shear wave velocity (V s ) of
sands. In this paper, the progress of V s -based evaluation methods in the last three decades were reviewed based
on either cyclic stress or strain approaches, and the influences of liquefaction criteria and soil structure on the
derivation of CRR-V s correlations are highlighted. Different liquefaction criteria leads to different cyclic
strength evaluation for a given sand with the same shear wave velocity, while different types of soils have
different CRR-V s correlations due to the variation of soil structures. Therefore the currently existing V s -based
methods differ from each other with respect to the suitability and reliability in engineering practices. The
economic and reliable Vs-based evaluation method requires soil type specific CRR-V s correlations.
Keywords: Sand liquefaction, shear wave velocity, liquefaction resistance, liquefaction criterion, soil structure,
earthquake.
一 、 前 言
土 体 地 震 液 化 是 最 常 见 也 是 最 具 破 坏 性 的 场 地 震 害 , 场 地 液 化 判 别 一 直 是 岩 土 地 震 工 程 研 究 和
实 践 的 重 要 课 题 。 根 据 Seed-Idriss 简 化 方 法 [1] , 地 震 液 化 判 别 需 要 确 定 两 个 主 要 参 数 : 一 是 地 震 在
场 地 引 起 的 循 环 剪 应 力 水 平 , 即 CSR (Cyclic Stress Ratio); 二 是 场 地 土 的 抗 液 化 强 度 , 即 CRR (Cyclic
Resistance Ratio)。 当 CSR 大 于 CRR 时 , 土 体 将 发 生 液 化 。 由 于 地 震 剪 应 力 CSR 可 由 如 下 Seed 简
化 公 式 确 定 :
基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (No. 50908207);973 计 划 资 助 项 目 (No. 2007CB714203); 中 央 高 校 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 助
( 项 目 批 准 号 :No.2010XZZX001,No.2010KYJD006), 浙 江 省 重 点 创 新 团 队 支 持 计 划 资 助 ( 项 目 批 准 号 :No.2009R50050)。
作 者 简 介 : 陈 云 敏 (1962-), 男 , 浙 江 温 岭 人 , 教 授 , 博 导 , 主 要 从 事 岩 土 工 程 教 学 、 科 研 和 工 程 咨 询 工 作 ;
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周 燕 国 (1978-), 男 , 浙 江 富 阳 人 , 副 教 授 , 主 要 从 事 岩 土 地 震 工 程 与 防 震 减 灾 方 向 的 教 学 与 科 研 工 作 。