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【摘 要】目前不同行业标准、规范、规程对于地震液化的规定不尽相同。本文就目前就《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）与《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中对于地震液化的有关规定作简要对比分析。
【关键词】公路工程；地震液化；对比
Highway projects, for earthquake liquefaction of the relevant provisions of the contrast
Zhang Guan-rui
(Taiyuan Municipal Engineering design and research institute Shanxi Taiyuan 030002)
【Abstract】Different industry standards, norms, procedures for earthquake liquefaction provisions vary. This article on the current highway bridge seismic design details (JTG / T B02-01-2008) and "highway engineering and geological survey" (JTG C20-2011) in seismic liquefaction of the relevant provisions for a brief comparative analysis.
【Key words】Highway projects;Earthquake liquefaction;Contrast
1.液化判别的前提条件
《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中规定存在饱和砂土或饱和粉土（不含黄土）的地基，除6度设防外，应进行液化判别。黄土液化目前缺乏详细的评价资料，需要进一步研究。《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中规定地震动峰值加速度或大于等于0.1g的地区，地面下20m深度范围内有饱和砂土、粉土时，应进行地震液化工程地质勘察。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）附录D地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表。0.1g对应地震烈度为大于或等于7度区。两者表述虽稍有不同，但认为事实一致。
2. 液化初判
2.1 在《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中规定地质年代为第四纪晚更新世（Q3 ）及其以前时，7度、8度时可判为不液化，但在《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中则规定地质年代为第四纪晚更新世（Q3 ）及其以前时，可判为不液化。两者稍有区别，但《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）更显慎重。
2.2 对于粉土的黏粒含量（粒径小于0.005m的颗粒）百分率的规定，两种规范规定相同。
2.3 对于上覆非液化土层厚度和地下水位深度的相关规定中，在《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中则明确规定，基础埋置深度不超过2m的天然地基，当上覆非液化土层的厚度和地下水位深度符合下列条件时，可不考虑液化
du＞d0+db-2（1）
dw＞d0+db-3（2）
du+dw＞1.5d0+2db-4.5（3）
dw ——地下水位深度（m），宜按设计基准其年内平均最高水位采用，也可按近期年内最高水位采用；
du ——上覆非液化土层厚度（m），计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除。
db ——基础埋置深度（m），不超过2m时，应采用2m；
d0——液化土特征深度（m），
2.4 上述计算公式与《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中的相同，各字母代表的含义一致，液化土特征深度的取值相同。但在《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）只说明是天然地基的桥梁。并没有明确规定基础埋置深度不超过2.0m。笔者认为《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中关于基础埋置深度的规定与其后述基础埋置深度 的解释不协调。按该规范规定的理解：当基础埋置深度db 大于2.0m时，就不能用（1）、（2）、（3）式进行液化初步判别，采用上述三式判定时基础埋置深度 只能小于或等于2.0m，即取值只能是 db＝2.0m。
3. 液化的进一步判别
3.1 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中规定，当需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下15m深度范围内；当采用桩基础或埋深大于5m的基础时，尚应判别15～20m范围内的液化。当饱和土标准贯入锤击数（未经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数临界值 Ncr时应判为液化土。当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。
Ncr=N0 ［0.9+0.1(ds-dw)］ 3/ρc（ ds≤15） （4）
Ncr=N0 ［2.4-0.1dw］ 3/ρc（15＜ds ≤20）（5）
式中：Ncr ——液化判别标准贯入锤击数临界值；
N0 ——液化判别标准贯入锤击数基准值，按《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)表4.3.3采用；
ds——饱和土标准贯入点深度（m）；
ρc ——粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3；
3.2 《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中则规定经初步判别有可能液化的土层，可采用标准贯入试验判别法进一步判定土层是否液化。当土层实测的修正标准贯入锤击数 小于按式计算的修正液化临界标准贯入锤击数 时，应判为液化，否则应判为不液化。 判别公式：
N1=CnN（6）
Ncr=［11.8〔1+13.06σ0σekhCV〕12-8.09］ξ（7）
式中：N1 ——土层的实测修正标准贯入试验锤击数；
N63.5 ——实测的标准贯入试验锤击数；
Cn ——标准贯入试验锤击数的修正系数；
kh——水平地震系数；
σ0 ——标准贯入试验点处土的总上覆压力(KPa)；
σe——标准贯入试验点处土的有效覆盖压力(KPa)；
CV——地震剪应力随深度的折减系数；
ξ——粘粒含量修正系数；ξ=1-0.17Pc 1/2
Pc——黏粒含量百分率（％）。
3.3 液化的进一步判别，两种规范均采用标准贯入试验判别法，最大不同就是两者公式不同。《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）判别深度分为15.0m与20.0m两种情况，而《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）考虑上覆压力和有效覆盖压力的影响，判别深度明确为地面下20m深度范围。
4. 液化指数的计算
4.1 液化指数计算的公式形式相同。按下式计算每个钻孔的液化指数
IlE= ∑n i=1 (1-NiNcri) di Wi （8）
式中： IlE ——液化指数；
n——在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入点的总数；
di ——i点所代表的土层厚度（m）；
Wi——i土层单位土层厚度的层位影响权函数值（m-1）。
Ni 、Ncri ——分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值，当实测值大于临界值时应取临界值的数值；
4.2 对于n 、di 的解释两种规范相同，在《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中Ni 、 Ncri为标准贯入锤击数的实测值和临界值、在《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）中 为标准贯入锤击数的实测值， Ncri在此处解释为临界值，而并未明确为(7)式计算而得的修正液化临界标准贯入锤击数Ncr ，同时按照《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）附件条文说明中对术语和符号的说明：一个符号也可能代表几个不同的含义。在此笔者认为 Ncri 应为（7）式计算而得的修正液化临界标准贯入锤击数。在原《公路工程地质勘察规范》（JTJ-064-98）中规定当判别为液化土层时，应按国家标准《建筑抗震设计规范》确定液化指数和液化等级。此处 Ncri 应理解为由《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中有关规定计算而得出的吗？此处并没有明确说明，让人费解！
4.3 《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中规定层位权函数影响值Wi ，当该层中点深度不大于5m时，应采用10；等于20m时，应采用零值；5～20m时，应按线性内插法取值。但在该规范表7.11.9“地基液化等级”中又分为判别深度为15.0m、20m时的液化等级，根据其条文说明该表采用了《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中有关规定。此处与该规范对于层位权函数影响值 的规定有矛盾之处，似乎不够严谨，有点不妥。
4.4 在《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中对于层位权函数影响值 规定分为15.0m或20m时两种情况。这样规定造成的弊端，同一个钻孔当判别深度分别采用15m和20m判别时，造成15.0m深度范围内的液化指数计算结果不同。这种缺陷已在现行《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中得到修正，避免了这种情况的发生。
5. 工程实例计算
5.1 本文选择了太原市存在液化可能若干桥梁工程场地的勘察数据进行计算，计算过程及数据不在此列出。经计算发现。
5.2 黏粒含量小于10.20％时，修正液化临界标准贯入锤击数 Ncr 按《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）的计算受到黏粒含量的影响的变化幅度相对较小，而按照《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）计算的临界值 受到黏粒含量变化影响相对较大。
5.3 对同一场地，按照《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）计算不液化的点，而按照《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）的计算往往液化，即按照《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）的计算更倾向于液化。按照《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）计算的液化抵抗系数，相对于按照《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）计算结果往往偏小，且计算点深度越大越明显。
6. 结语
本文简要地就两种规范中地震液化的液化初判、进一步判别、计算结果等进行对比，作了简要讨论。我们工程勘察从业人员应在实际工作中更加注意各类规范规定的不同之处，应更注重细节。
参考文献
［1］ 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）人民交通出版社.
［2］ 《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011），人民交通出版社.
［3］ 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），中国建筑工业出版社.
［文章编号］1619-2737（2012）07-14-679
［作者简介］ 张观瑞 （1975-）男，职称：工程师 ，主要从事岩土工程勘察工作。
【关键词】公路工程；地震液化；对比
Highway projects, for earthquake liquefaction of the relevant provisions of the contrast
Zhang Guan-rui
(Taiyuan Municipal Engineering design and research institute Shanxi Taiyuan 030002)
【Abstract】Different industry standards, norms, procedures for earthquake liquefaction provisions vary. This article on the current highway bridge seismic design details (JTG / T B02-01-2008) and "highway engineering and geological survey" (JTG C20-2011) in seismic liquefaction of the relevant provisions for a brief comparative analysis.
【Key words】Highway projects;Earthquake liquefaction;Contrast
1.液化判别的前提条件
《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中规定存在饱和砂土或饱和粉土（不含黄土）的地基，除6度设防外，应进行液化判别。黄土液化目前缺乏详细的评价资料，需要进一步研究。《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中规定地震动峰值加速度或大于等于0.1g的地区，地面下20m深度范围内有饱和砂土、粉土时，应进行地震液化工程地质勘察。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）附录D地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表。0.1g对应地震烈度为大于或等于7度区。两者表述虽稍有不同，但认为事实一致。
2. 液化初判
2.1 在《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中规定地质年代为第四纪晚更新世（Q3 ）及其以前时，7度、8度时可判为不液化，但在《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中则规定地质年代为第四纪晚更新世（Q3 ）及其以前时，可判为不液化。两者稍有区别，但《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）更显慎重。
2.2 对于粉土的黏粒含量（粒径小于0.005m的颗粒）百分率的规定，两种规范规定相同。
2.3 对于上覆非液化土层厚度和地下水位深度的相关规定中，在《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中则明确规定，基础埋置深度不超过2m的天然地基，当上覆非液化土层的厚度和地下水位深度符合下列条件时，可不考虑液化
du＞d0+db-2（1）
dw＞d0+db-3（2）
du+dw＞1.5d0+2db-4.5（3）
dw ——地下水位深度（m），宜按设计基准其年内平均最高水位采用，也可按近期年内最高水位采用；
du ——上覆非液化土层厚度（m），计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除。
db ——基础埋置深度（m），不超过2m时，应采用2m；
d0——液化土特征深度（m），
2.4 上述计算公式与《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中的相同，各字母代表的含义一致，液化土特征深度的取值相同。但在《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）只说明是天然地基的桥梁。并没有明确规定基础埋置深度不超过2.0m。笔者认为《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中关于基础埋置深度的规定与其后述基础埋置深度 的解释不协调。按该规范规定的理解：当基础埋置深度db 大于2.0m时，就不能用（1）、（2）、（3）式进行液化初步判别，采用上述三式判定时基础埋置深度 只能小于或等于2.0m，即取值只能是 db＝2.0m。
3. 液化的进一步判别
3.1 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中规定，当需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下15m深度范围内；当采用桩基础或埋深大于5m的基础时，尚应判别15～20m范围内的液化。当饱和土标准贯入锤击数（未经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数临界值 Ncr时应判为液化土。当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。
Ncr=N0 ［0.9+0.1(ds-dw)］ 3/ρc（ ds≤15） （4）
Ncr=N0 ［2.4-0.1dw］ 3/ρc（15＜ds ≤20）（5）
式中：Ncr ——液化判别标准贯入锤击数临界值；
N0 ——液化判别标准贯入锤击数基准值，按《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)表4.3.3采用；
ds——饱和土标准贯入点深度（m）；
ρc ——粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3；
3.2 《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中则规定经初步判别有可能液化的土层，可采用标准贯入试验判别法进一步判定土层是否液化。当土层实测的修正标准贯入锤击数 小于按式计算的修正液化临界标准贯入锤击数 时，应判为液化，否则应判为不液化。 判别公式：
N1=CnN（6）
Ncr=［11.8〔1+13.06σ0σekhCV〕12-8.09］ξ（7）
式中：N1 ——土层的实测修正标准贯入试验锤击数；
N63.5 ——实测的标准贯入试验锤击数；
Cn ——标准贯入试验锤击数的修正系数；
kh——水平地震系数；
σ0 ——标准贯入试验点处土的总上覆压力(KPa)；
σe——标准贯入试验点处土的有效覆盖压力(KPa)；
CV——地震剪应力随深度的折减系数；
ξ——粘粒含量修正系数；ξ=1-0.17Pc 1/2
Pc——黏粒含量百分率（％）。
3.3 液化的进一步判别，两种规范均采用标准贯入试验判别法，最大不同就是两者公式不同。《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）判别深度分为15.0m与20.0m两种情况，而《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）考虑上覆压力和有效覆盖压力的影响，判别深度明确为地面下20m深度范围。
4. 液化指数的计算
4.1 液化指数计算的公式形式相同。按下式计算每个钻孔的液化指数
IlE= ∑n i=1 (1-NiNcri) di Wi （8）
式中： IlE ——液化指数；
n——在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入点的总数；
di ——i点所代表的土层厚度（m）；
Wi——i土层单位土层厚度的层位影响权函数值（m-1）。
Ni 、Ncri ——分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值，当实测值大于临界值时应取临界值的数值；
4.2 对于n 、di 的解释两种规范相同，在《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中Ni 、 Ncri为标准贯入锤击数的实测值和临界值、在《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）中 为标准贯入锤击数的实测值， Ncri在此处解释为临界值，而并未明确为(7)式计算而得的修正液化临界标准贯入锤击数Ncr ，同时按照《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）附件条文说明中对术语和符号的说明：一个符号也可能代表几个不同的含义。在此笔者认为 Ncri 应为（7）式计算而得的修正液化临界标准贯入锤击数。在原《公路工程地质勘察规范》（JTJ-064-98）中规定当判别为液化土层时，应按国家标准《建筑抗震设计规范》确定液化指数和液化等级。此处 Ncri 应理解为由《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中有关规定计算而得出的吗？此处并没有明确说明，让人费解！
4.3 《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）中规定层位权函数影响值Wi ，当该层中点深度不大于5m时，应采用10；等于20m时，应采用零值；5～20m时，应按线性内插法取值。但在该规范表7.11.9“地基液化等级”中又分为判别深度为15.0m、20m时的液化等级，根据其条文说明该表采用了《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中有关规定。此处与该规范对于层位权函数影响值 的规定有矛盾之处，似乎不够严谨，有点不妥。
4.4 在《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）中对于层位权函数影响值 规定分为15.0m或20m时两种情况。这样规定造成的弊端，同一个钻孔当判别深度分别采用15m和20m判别时，造成15.0m深度范围内的液化指数计算结果不同。这种缺陷已在现行《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中得到修正，避免了这种情况的发生。
5. 工程实例计算
5.1 本文选择了太原市存在液化可能若干桥梁工程场地的勘察数据进行计算，计算过程及数据不在此列出。经计算发现。
5.2 黏粒含量小于10.20％时，修正液化临界标准贯入锤击数 Ncr 按《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）的计算受到黏粒含量的影响的变化幅度相对较小，而按照《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）计算的临界值 受到黏粒含量变化影响相对较大。
5.3 对同一场地，按照《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）计算不液化的点，而按照《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）的计算往往液化，即按照《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）的计算更倾向于液化。按照《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）计算的液化抵抗系数，相对于按照《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）计算结果往往偏小，且计算点深度越大越明显。
6. 结语
本文简要地就两种规范中地震液化的液化初判、进一步判别、计算结果等进行对比，作了简要讨论。我们工程勘察从业人员应在实际工作中更加注意各类规范规定的不同之处，应更注重细节。
参考文献
［1］ 《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）人民交通出版社.
［2］ 《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011），人民交通出版社.
［3］ 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），中国建筑工业出版社.
［文章编号］1619-2737（2012）07-14-679
［作者简介］ 张观瑞 （1975-）男，职称：工程师 ，主要从事岩土工程勘察工作。