• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

考虑场地液化影响的海堤工程震害预测方法研究

何润泽 郭恩栋 闫培雷 吴厚礼 金宇航 王晓娜

何润泽,郭恩栋,闫培雷,吴厚礼,金宇航,王晓娜,2023. 考虑场地液化影响的海堤工程震害预测方法研究. 震灾防御技术,18(2):330−337. doi:10.11899/zzfy20230214. doi: 10.11899/zzfy20230214
引用本文: 何润泽,郭恩栋,闫培雷,吴厚礼,金宇航,王晓娜,2023. 考虑场地液化影响的海堤工程震害预测方法研究. 震灾防御技术,18(2):330−337. doi:10.11899/zzfy20230214. doi: 10.11899/zzfy20230214
He Runze, Guo Endong, Yan Peilei, Wu Houli, Jin Yuhang, Wang Xiaona. Earthquake Damage Prediction Method of Seawall Engineering Considering Site Liquefaction[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2023, 18(2): 330-337. doi: 10.11899/zzfy20230214
Citation: He Runze, Guo Endong, Yan Peilei, Wu Houli, Jin Yuhang, Wang Xiaona. Earthquake Damage Prediction Method of Seawall Engineering Considering Site Liquefaction[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2023, 18(2): 330-337. doi: 10.11899/zzfy20230214

考虑场地液化影响的海堤工程震害预测方法研究

doi: 10.11899/zzfy20230214
基金项目: 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室重点专项(2019EEEVL0103-01);2019年胜利油田重点建(构)筑物震害预测及数据分析专项(19-FW2099-0111)
详细信息
    作者简介:

    何润泽,男,生于1996年。硕士。主要从事生命线工程抗震研究。E-mail:923295526@qq.com

    通讯作者:

    郭恩栋,男,生于1966年。研究员。主要从事生命线工程抗震研究。E-mail:iemged@263.net

Earthquake Damage Prediction Method of Seawall Engineering Considering Site Liquefaction

  • 摘要: 为合理进行海堤工程震害预测,通过改变液化土层力学参数的方法考虑场地液化对海堤抗滑稳定性的影响,综合海堤本体结构抗滑安全系数和场地液化程度,提出新的海堤工程震害预测方法,并给出海堤破坏等级划分标准。以某海堤工程为算例,采用理正岩土分析软件建立海堤抗滑稳定性分析模型,进行不同地震烈度下海堤震害预测。研究结果表明,场地液化对海堤地震稳定性有较大影响,依托的海堤工程满足当地7度抗震设防要求,但8度时可发生中等破坏,存在较高的地震灾害风险,宜采取有针对性的加固措施。
  • 图  1  海堤震害预测方法流程

    Figure  1.  Flow chart of seawall earthquake damage prediction

    图  2  海堤稳定性分析示意

    Figure  2.  Schematic diagram of seawall stability analysis

    图  3  海堤实景

    Figure  3.  Seawall

    图  4  海堤断面

    Figure  4.  Seawall section

    图  5  地震强度为0.20 g时外坡迎浪面海堤地震稳定性分析结果

    Figure  5.  Seismic stability analysis results of the wave face of the outer slope seawall with an earthquake intensity of 0.20 g

    图  6  地震强度为0.20 g时内坡背浪面海堤地震稳定性分析结果

    Figure  6.  Seismic stability analysis results of a seawall on the inner slope and back wave surface with an earthquake intensity of 0.20 g

    表  1  计算参数修正方法

    Table  1.   Calculation parameter correction method

    场地液化程度黏聚力c内摩擦角
    未液化cφ
    轻微液化0.92c~0.99c0.82φ~0.99φ
    中等液化0.80c~0.91c0.60φ~0.81φ
    严重液化0.68c~0.79c0.42φ~0.59φ
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    表  2  海堤滑坡与抗滑安全系数最小值的关系

    Table  2.   Relationship between seawall landslide and minimum safety factor of anti-sliding

    抗滑安全系数最小值海堤状态
    $ {K_{\rm{s}}} \in \left( {0\;,\;1.05} \right) $滑坡
    $ {K_{\rm{s}}} = 1.05 $临界
    $ {K_{\rm{s}}} \in \left( {1.05\;,\; + \infty } \right) $不滑坡
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    表  3  海堤破坏等级评定方法

    Table  3.   Evaluation method of seawall damage grade

    破坏等级评定依据
    基本完好海堤抗滑安全系数最小值>1.05,且海堤地基未液化
    轻微破坏海堤抗滑安全系数最小值>1.05,且海堤地基轻微液化
    中等破坏海堤抗滑安全系数最小值>1.05,且海堤地基中等液化
    严重破坏海堤抗滑安全系数最小值>1.05,且海堤地基严重液化
    毁坏海堤抗滑安全系数最小值<1.05
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    表  4  不同破坏等级海堤破坏现象和功能状态

    Table  4.   Phenomena and engineering state corresponding to seawall damage grades

    破坏等级破坏现象和功能状态
    基本完好堤坝表面完好,无须维修能够继续使用
    轻微破坏堤坝表面有轻微裂痕,局部维修后能继续使用
    中等破坏堤坝表面有较多裂缝,加固后方能使用
    严重破坏堤坝表面多处开裂,局部坍塌,大修后方能使用
    毁坏堤坝坍塌,海堤使用功能丧失,需重建
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    表  5  场地液化程度判定结果

    Table  5.   Determination results of site liquefaction degree

    地震加速度值场地液化程度
    0.10 g不发生液化
    0.15 g中等液化
    0.20 g及以上严重液化
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    表  6  模型计算参数

    Table  6.   Calculation parameters of the model

    参数地震强度/g
    0.050.100.150.200.300.400.80
    土体重度/(kN·m−3土层118.0718.0718.0718.0718.0718.0718.07
    土层219.5219.5219.5219.5219.5219.5219.52
    土体黏聚力/kPa土层116.0016.0016.0016.0016.0016.0016.00
    土层213.0013.0010.408.848.848.848.84
    土体内摩擦角/(°)土层118.0018.0018.0018.0018.0018.0018.00
    土层229.0029.0017.4012.1812.1812.1812.18
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    表  7  海堤土层高程分布

    Table  7.   Soil layer distribution map of seawall

    土层种类土层高程/m
    粉土−1.170~−0.370
    粉质黏土−8.070~−1.170
    粉土−11.270~−8.070
    粉质黏土−14.470~−11.270
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    表  8  海堤地震稳定性分析结果

    Table  8.   Seawall seismic stability analysis results

    地震强度/g外坡迎浪面海堤抗滑安全系数内坡背浪面海堤抗滑安全系数
    考虑液化不考虑液化考虑液化不考虑液化
    0.051.3271.3271.9901.990
    0.101.1801.1801.7461.746
    0.151.1371.1481.7021.692
    0.201.0431.1191.5981.603
    0.300.9631.0641.4211.528
    0.400.8951.0031.2381.467
    0.800.7720.9721.0481.381
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    表  9  海堤震害预测结果

    Table  9.   Forecast results of sea wall earthquake damage

    地震强度/g0.050.100.150.200.300.400.80
    Fsy1.3271.1801.1371.0430.9630.8950.772
    Fsb1.9901.7461.7021.5981.4211.2381.048
    液化程度不发生液化不发生液化中等液化严重液化严重液化严重液化严重液化
    震害等级基本完好基本完好中等破坏严重破坏毁坏毁坏毁坏
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-16
  • 刊出日期:  2023-06-30

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