基于标准贯入试验(SPT)的液化分析软件 NovoLIQ 4.0.2020.622

1 引言

土的液化危险评价是一门工程艺术，除了测试和分析外，还需要判断和经验。在过去的几十年里，在评估土液化势的理论方面取得了重要进展，但仍然有不确定的问题存在。为了帮助实践的岩土工程师快速进行液化评价，一些软件开发者发展了相应的工具软件，其中最常用的是基于标准贯入试验(SPT)进行液化分析和评价的工具软件，例如Settle3D，NovoLIQ，Liquiter，LiqIT, LiqSVs等，这些工具软件大同小异，采用了差不多相同的理论和公式。这个笔记以NovoLIQ为例简要描述了液化评价的指标。这个软件的大部分功能在其它的相似软件中也能找到。简言之，NovoLIQ能够帮助岩土工程师完成以下工作：

(1) 防止土液化的安全系数(Safety Factor Against Soil Liquefaction);

(2) 土液化的概率(Probability of Soil Liquefaction);

(3) 液化后场地移动(Post-liquefaction Site Movements):

(a) 再固结沉降(Re-consolidation Settlement)

(b) 横向扩展移动(Lateral Spreading Movement)

(c) 残余强度(Residual Strength)

2 NovoLIQ的基本功能

尽管NovoLIQ使用了三种现场试验---标准贯入试验SPT, Becker密度试验BDT和剪切波速试验Vs进行液化评价，但主要的评价方法是SPT. 基于SPT，NovoLIQ计算如下指标：

(1) 循环阻力比CRR；

有许多方法可用于液化触发。最广泛使用的方法是将循环应力与土的循环阻力进行比较(CSR/CRR)。当诱发应力超过土阻力时，土会发生液化。最常用的算法包括：

Boulanger and Idriss (2004)

• NCEER (1997) and Vancouver Task Force Report (2007)

• Seed et al. (1984)

• Youd and Idriss (2001)

• Boulanger and Idriss (2004)

• Cetin et al. (2004) Deterministic

• Japanese Bridge Code (1990)

• Cetin et al. (2004) Probabilistic

• Liao et al. (1998) Probabilistic

• Youd and Noble (2001) Probabilistic

(2) 液化概率；

• Youd and Noble (2001)

• Cetin et al (2004)

(3) SPT深度改正系数Cn；

(4) SPT/BDT/Vs之间的关系;

(5) 幅值缩放系数MSF;

(6) 细粒改正Fcc；

(7) 深度缩减系数Rd;

Rd的计算使用了如下算法：

• NCEER 1997

• Thomas F. Blake

• Idriss 1999 and Golesorkhi 1989

• Kayen et al. 1992

(8) 相对密度

(9) 结构超载对土液化的评价

4 再固结沉降

液化后的土会发生再固结沉降。对于平坦的地面条件，可以根据超孔隙水压力消散时引起的体积再固结应变来计算。根据以往地震的现场经验，体积应变的大小取决于抗震能力和设计地震时的CSR。Ishihara 和 Yoshimine (1992)提出的曲线如下图所示，表明体积再固结应变的范围从非常松散的砂的 4.5%到非常致密的砂的 1%。再固结应变是根据循环加载期间形成的最大剪切应变计算的，建议用这些曲线来估计液化后的沉降量。下列方法可用于确定体积应变：

• Ishihara and Yoshimine (1992)

• Tokimatsu and Seed (1987)

• Shamato et al. (1998)

• Wu et al. (2003)

• Cetin et al. (2009)

体积再固结应变与最大剪切应变和相对密度的函数关系(Ishihara & Yoshimine 1992)

5 横向位移

横向位移使用最大剪应变来计算。采用了下面的算法： 

• Zhang Robertson and Brachman (2004)

• Faris (2006)

• Youd (2002)

• Hamada etal (1986)

• Tokimatsu and Seed (1987)

• Shamato et al. (1998)

• Wu et al. (2003)

• Cetin et al. (2009)

BYSPT: 使用标准贯入试验估算土体的物理力学参数值

循环单轴和三轴剪切的液化阻力: 一个比较研究

岩土工程讲座: H. Bolton Seed Medal & Lecture

Idriss I.M. : 2019年太沙基讲座 (TL55): 岩土地震工程

FLAC3D 7.0 新特性简介(P3)---新的本构模型

墨西哥发生M7.4级地震---岩土地震工程

基于液限和塑限的经验关系式总结