段 偉，趙澤寧，蔡國(guó)軍，3，劉松玉，董曉強(qiáng)，陳瑞鋒

（1. 太原理工大學(xué)土木工程學(xué)院，山西太原 030024；2. 東南大學(xué)巖土工程研究所，江蘇南京 211189；3. 安徽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院，安徽合肥 230601）

在地震荷載作用下，飽和土體液化導(dǎo)致建筑設(shè)施不均勻沉降或結(jié)構(gòu)破壞，因此液化觸發(fā)評(píng)估是液化震害預(yù)防的首要任務(wù)。靜力觸探（CPT）作為最主要的原位測(cè)試技術(shù)，被廣泛用于土體液化判別［1-4］，目前基于CPT 的液化判別方法已經(jīng)取得了重要進(jìn)展［4-5］?；贑PT 或孔壓靜力觸探（CPTU）的液化判別方法可提供詳細(xì)的剖面圖，具有近似連讀、可重復(fù)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)［6］。然而，基于CPT 的液化判別方法需要根據(jù)土體特性進(jìn)行相應(yīng)修正，這在細(xì)粒含量較高的砂土液化判別時(shí)顯得尤為重要［4，7］。

近年來(lái)，利用剪切波速（Vs）對(duì)砂土液化進(jìn)行評(píng)估已受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注，并取得了重要的研究成果［8-9］。該方法的最大優(yōu)勢(shì)在于其基本獨(dú)立于土體特性，如細(xì)粒含量和顆粒壓縮性［7］，但測(cè)試間隔一般為1.0 m 或1.5 m，得到的結(jié)果缺乏詳細(xì)的地層信息，而CPT 測(cè)試間隔一般為0.05 m 或0.10 m，可獲取連續(xù)曲線，并得到較為詳細(xì)的地層信息［7］。上述2種方法都是基于大量的歷史液化案例數(shù)據(jù)庫(kù)，這些數(shù)據(jù)庫(kù)中涉及的土體主要為新近沉積的（全新世）或沒有膠結(jié)的土體。然而，在無(wú)法同時(shí)具備CPT和Vs測(cè)試的條件下，采用CPT-Vs相關(guān)性方法可提供一個(gè)經(jīng)濟(jì)的解決方案［7，10］。一些學(xué)者對(duì)CPT 與Vs測(cè)試2種方法進(jìn)行了比較［10-11］。例如，Robertson［7］對(duì)基于CPT與Vs的液化判別方法進(jìn)行了對(duì)比，給出了同時(shí)使用CPT 與Vs測(cè)試進(jìn)行液化判別的優(yōu)勢(shì)。Green等［11］分析了基于CPT 與Vs液化判別方法的相對(duì)有效性，接受者操作特性曲線（ROC）分析表明，相比于CPT方法，基于Vs測(cè)試方法計(jì)算的安全系數(shù)Fs能夠更好地區(qū)分砂土液化與非液化。

在核電站等較為復(fù)雜的高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目中，往往在同一位置用CPT或CPTU與Vs測(cè)試方法，以便相互驗(yàn)證，也可采用地震波CPT（SCPT）或地震波CPTU（SCPTU）的形式進(jìn)行一次性測(cè)試。通常都是2種測(cè)試手段對(duì)應(yīng)2種方法分別進(jìn)行液化評(píng)價(jià)，在一種方法中使用兩者的組合數(shù)據(jù)仍受到一定的限制，相關(guān)研究也較少［10］。

回顧了采用CPT 或CPTU 與Vs聯(lián)合測(cè)試技術(shù)進(jìn)行液化評(píng)估的方法，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)編譯數(shù)據(jù)庫(kù)，基于邏輯回歸（logistic）算法給出了CPT與Vs聯(lián)合測(cè)試方法（CPT-Vs聯(lián)合方法）。以唐山地震液化SCPTU 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)不同方法進(jìn)行比較，分析并驗(yàn)證CPT 或CPTU 與Vs聯(lián)合測(cè)試技術(shù)在地震液化判別中的有效性。

1 應(yīng)力框架下CPT法和Vs法液化評(píng)估

國(guó)際上普遍采用Seed 等［12］提出的應(yīng)力簡(jiǎn)化法，即將地震振動(dòng)產(chǎn)生的剪應(yīng)力與液化發(fā)生所需的剪應(yīng)力進(jìn)行比較。前者采用周期應(yīng)力比（S），后者采用周期阻力比（R），因此安全系數(shù)可定義為Fs=R/S。若Fs＞1，則將土體判別為不液化；反之，則判別為液化。

1.1 周期應(yīng)力比

周期應(yīng)力比是基于場(chǎng)地地震設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算的，Seed 等［12］首次提出簡(jiǎn)化法，而后被國(guó)際地震工程研究中心（NCEER）研討會(huì)采納［13］，成為最常用的簡(jiǎn)化法?？紤]地震震級(jí)的影響，將S轉(zhuǎn)換為震級(jí)Mw=7.5時(shí)的等效S7.5，表達(dá)式如下所示：

式中：σv0為土體計(jì)算深度處豎向總應(yīng)力，kPa；σ'v0為土體計(jì)算深度處豎向有效應(yīng)力，kPa；amax為地震動(dòng)峰值加速度，m·s?2；g為重力加速度，m·s?2；rd為應(yīng)力折減系數(shù)；M為震級(jí)比例系數(shù)。

1.2 CPT法計(jì)算R

周期阻力比是衡量土體抗液化性能的指標(biāo)，Robertson 等［4］提出了基于CPT 計(jì)算等效周期阻力比（R7.5）的方法，成為國(guó)際上CPT液化判別通用法，R7.5的表達(dá)式如下所示：

1.3 Vs法計(jì)算R

Andrus等［8］基于歸一化剪切波速Vs1提出了R7.5的計(jì)算式，如下所示：

式中：FC為細(xì)粒含量；PL為液化概率；Φ為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)累積分布函數(shù)。Kayen 等［14］認(rèn)為，液化概率PL=50%時(shí)，所對(duì)應(yīng)的Fs=1，因此可得到PL=50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的R值。

2 CPT與Vs聯(lián)合測(cè)試下液化判別法

2.1 CPT-Vs相關(guān)性液化判別法

Robertson［7］將當(dāng)時(shí)最新的基于Vs和CPT 的液化判別方法進(jìn)行比較，不僅可以實(shí)現(xiàn)基于CPT的方法中相關(guān)“細(xì)?！毙Ｕ莫?dú)立評(píng)估，還給出了同時(shí)使用CPT和Vs測(cè)試（SCPT或SCPTU）對(duì)砂土液化進(jìn)行評(píng)估的優(yōu)勢(shì)。

Robertson［15］提出了主要針對(duì)全新世土、無(wú)膠結(jié)土的歸一化剪切波速Vs1與歸一化錐尖阻力qc1N的相關(guān)關(guān)系，如下所示：

式（9）適用范圍為1.60＜Ic＜2.60；當(dāng)Ic≤1.60時(shí)，kc1=1.0。雖然CPT 與Vs的相關(guān)性有一定的不確定性，但是當(dāng)土體具有相似地質(zhì)成因及年代時(shí)這種不確定性會(huì)降低。實(shí)際上，對(duì)于Robertson［7］所提的相關(guān)關(guān)系式，平均相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差僅為10%左右。因此，Robertson［7］提出的CPT-Vs相關(guān)性方法可用于液化評(píng)估，彌補(bǔ)單純采用CPT 判別液化的不足，將該方法稱為方法一。

2.2 CPT與G0聯(lián)合液化判別法

Roy［16］指出，無(wú)論錐尖阻力qc還是剪切波速Vs，與液化阻力比R的相關(guān)性并不良好，而qc/G0與R表現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性，其中G0為小應(yīng)變剪切剛度。這主要是由于qc/G0依賴于塑性剪切強(qiáng)度參數(shù)摩擦角和剪脹角，而摩擦角和剪脹角與液化阻力密切相關(guān)［16］?；谑覂?nèi)和現(xiàn)場(chǎng)24 個(gè)場(chǎng)地的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，Roy［16］提出了qc/G0與R7.5的非線性相關(guān)關(guān)系，稱為地質(zhì)年代法。R7.5計(jì)算式如下所示：

式中：a、b、c為相關(guān)參數(shù)。全新世土所對(duì)應(yīng)的相關(guān)參數(shù)a、b、c分別為74.957 4、?303.427 0、1.580 1；更新世土所對(duì)應(yīng)的相關(guān)參數(shù)a、b、c分別為9.903 6、?63.679 5、1.541 6。G0=ρV2s，其中ρ為土體密度。該方法稱為方法二。

2.3 CPT與Vs聯(lián)合液化判別法

CPT 貫入過(guò)程是大應(yīng)變響應(yīng)過(guò)程，Vs測(cè)試屬于小應(yīng)變范疇。將CPT和Vs測(cè)試聯(lián)合起來(lái)，能夠相互補(bǔ)充，以此來(lái)表征不同應(yīng)變水平下的土體顆粒系統(tǒng)行為。Bán 等［10］聯(lián)合CPT 和Vs測(cè)試技術(shù)提出了液化評(píng)估方法。該方法分別基于CPT 數(shù)據(jù)庫(kù)和Vs數(shù)據(jù)庫(kù)給出，數(shù)據(jù)庫(kù)主要是指Moss等［5］的CPT數(shù)據(jù)庫(kù)和Kayen 等［14］的Vs數(shù)據(jù)庫(kù)以及其他數(shù)據(jù)，但并未對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠性等級(jí)進(jìn)行篩選。另外，該方法采用的是基于Seed和Idriss應(yīng)力法框架下Boulanger等［17］提出的CPT 液化判別法，而工程實(shí)踐中應(yīng)用Robertson等［4］提出的CPT液化判別法。

本研究中采用Ku等［18］整理的CPT數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)共有165個(gè)CPT案例記錄（125個(gè)液化案例，40個(gè)非液化案例），源于16次大地震，其中152個(gè)案例來(lái)自于文獻(xiàn)［19］，其余13個(gè)案例來(lái)自于文獻(xiàn)［20］中更新的中國(guó)唐山地震案例。需要說(shuō)明的是，上述數(shù)據(jù)庫(kù)中不存在被認(rèn)為“不可靠的C類數(shù)據(jù)”［21］。Robertson［7］指出，基于式（6）所得到的CPT-Vs相關(guān)關(guān)系，Vs的計(jì)算誤差很小。因此，采用Robertson［7］提出的CPT-Vs相關(guān)關(guān)系（見式6），在Ku等［18］整理的CPT數(shù)據(jù)庫(kù)（165個(gè)案例）中增加剪切波速數(shù)據(jù)列，然后基于邏輯回歸方法構(gòu)建模型，建立CPT-Vs聯(lián)合方法。

在邏輯回歸方法中，液化概率可表示為［21］

式中：yj為指示指標(biāo)，當(dāng)液化發(fā)生時(shí)，yj=1，當(dāng)為非液化時(shí)，yj=0；m為數(shù)據(jù)組數(shù)。一般β的最優(yōu)解可通過(guò)液化概率的極值點(diǎn)求得。當(dāng)L(X；B)取最大值時(shí)，得到的β?0，β?1，…，β?n將是β0，β1，…，βn的最佳估計(jì)。取PL（X）對(duì)β0，β1，…，βn求偏導(dǎo)數(shù)，可建立似然函數(shù)方程組。為了求解方便，采用lnL(X；B)進(jìn)行分析，對(duì)于lnL(X；B)的極值存在

以Ku 等［18］整理的數(shù)據(jù)庫(kù)為樣本，將解釋變量qc1N、Vs1、Mw、σ'v0和S代入式（13），通過(guò)計(jì)算求得β0，β1，…，β5，分別為?18.955、0.066，0.054、?1.055、?0.018、?6.818。因此，液化概率PL計(jì)算式為

液化判別結(jié)果的準(zhǔn)確率可以直接反映模型評(píng)價(jià)結(jié)果的合理性，即反映實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間的吻合程度。表1 給出了通過(guò)式（15）計(jì)算得到的預(yù)測(cè)值、場(chǎng)地實(shí)際液化觀測(cè)值的對(duì)比情況以及每種情況下預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。在模型回歸過(guò)程中，當(dāng)預(yù)測(cè)的液化概率大于0.5（50%）時(shí)，模型系統(tǒng)就認(rèn)為液化，反之，則認(rèn)為非液化。從表1 可看出，39 個(gè)非液化場(chǎng)地中有29個(gè)判別為非液化，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率為74.4%；123 個(gè)液化場(chǎng)地中有116 個(gè)判別為液化，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá)94.3%。對(duì)于所有案例，液化預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率為89.5%，說(shuō)明該模型整體預(yù)測(cè)效果較好。

表1 邏輯回歸模型預(yù)測(cè)結(jié)果Tab.1 Prediction results of logistic regression model

圖1 給出了液化概率PL=50%時(shí)的S7.5曲面。值得注意的是，該液化曲面是在Mw=7.5，σ'v0=100 kPa 下得出的。CPT-Vs聯(lián)合方法受到聯(lián)合CPT/CPTU 液化貫入阻力參數(shù)qc1N、Vs1、Mw和σ'v0參數(shù)的影響。如圖1 所示，50%的液化概率邊界曲線具有一定的保守性，可將其作為確定性邊界面。該模型稱為方法三。

圖1 當(dāng)PL=50%時(shí)液化阻力比曲面Fig.1 Curved surface of liquefaction resistance ratio when PL=50%

需要說(shuō)明的是，上述方法一、方法二和方法三都與CPT和Vs原位測(cè)試相關(guān)。方法一主要是CPT單一測(cè)試，通過(guò)式（8）得到基于CPT 的剪切波速液化判別結(jié)果，可減少單純使用基于CPT的判別方法時(shí)需根據(jù)土壤細(xì)粒含量信息進(jìn)行錐尖阻力的修正；方法二是由qc和G0給出的，G0需要Vs才能得到，因此方法二是聯(lián)合CPT 與Vs2 種原位測(cè)試給出的間接方法；方法三是CPT 與Vs測(cè)試同時(shí)進(jìn)行，結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)給出的方法（見式（14）或式（15））。

3 試驗(yàn)研究

3.1 試驗(yàn)場(chǎng)地

1976年唐山7.8級(jí)大地震所引發(fā)的砂土液化是造成災(zāi)害的主要原因之一，震后國(guó)內(nèi)外專家通過(guò)各種原位測(cè)試手段對(duì)砂土液化原因進(jìn)行了調(diào)查。30年后，中美聯(lián)合專家組采用多功能CPTU 原位測(cè)試技術(shù)對(duì)唐山場(chǎng)地進(jìn)行了再調(diào)查，從現(xiàn)場(chǎng)取樣并進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)場(chǎng)地的液化進(jìn)行了再評(píng)價(jià)。

受地震影響的地區(qū)位于山前地區(qū)。液化主要發(fā)生在松散至中密的粉細(xì)砂或細(xì)砂到中粗純凈砂，而非液化部分主要在密實(shí)純凈砂沉積物下部。針對(duì)該液化場(chǎng)地，中美聯(lián)合專家組在27 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了CPTU 現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試，其中16個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)為確定的液化或非液化場(chǎng)地［20］，具體各CPTU 鉆孔的基本信息如表2所示。大部分試驗(yàn)點(diǎn)位于近代沉積的灤河新沖積扇、近海的海陸交互相沉積和海積平原以及陡河等河流的河漫灘、一級(jí)階地等場(chǎng)地。以T7 場(chǎng)地（唐山東大夫坨）為例進(jìn)行液化分析，由于唐山地區(qū)沉積土屬于全新世地質(zhì)年代，因此采用Roy［16］提出的方法進(jìn)行液化阻力比R的估計(jì)。

表2 SCPTU試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)Tab.2 Statistical data of SCPTU tests

3.2 試驗(yàn)方法及設(shè)備

試驗(yàn)設(shè)備采用東南大學(xué)巖土工程研究所引進(jìn)的美國(guó)Vertek-Hogentogler 多功能數(shù)字式車載CPTU系統(tǒng)。該系統(tǒng)配備了具有最新功能的測(cè)試探頭，由鉆探卡車、CPT 系統(tǒng)兩部分組成。探頭規(guī)格符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，孔壓透水元件厚度為5 mm，位于錐肩位置，探頭的有效面積比a為0.8。貫入速率為2 cm·s?1，沿深度每隔5 cm 采集一組常規(guī)CPTU 參數(shù)，每隔1 m暫停貫入，隨后開始地震波測(cè)試并采集數(shù)據(jù)，測(cè)試原理如圖2 所示。值得注意的是，所測(cè)試的剪切波速與CPTU參數(shù)相互獨(dú)立［6］。

圖2 SCPTU原理示意圖Fig.2 Schematic diagram of of SCPTU principle

3.3 試驗(yàn)結(jié)果

圖3給出了典型的SCPTU剖面圖。圖3中，qc、fs、Rf、u2、Vs分別表示錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力、摩阻比、孔隙水壓力、剪切波速。由圖3可知，土體依次為填土、粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)砂土、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂、粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂、粉質(zhì)黏土、砂。深度6 m 到10 m 土層為細(xì)砂，是液化關(guān)鍵層。可以看出，孔隙水壓力u2小于或等于靜水壓力u0的深度區(qū)域，土體存在潛在剪脹行為。

圖3 典型SCPTU剖面圖（T16）Fig.3 Typical SCPTU profile(T16)

4 液化評(píng)價(jià)結(jié)果及對(duì)比

值得注意的是，當(dāng)前SCPTU 與1978 年唐山地震發(fā)生時(shí)隔40年之久，地震后測(cè)試的Vs可能略有所增加，但這種增加很難與當(dāng)前SCPTU 結(jié)果區(qū)分開來(lái)。就土層隨時(shí)間的變化而言，地表以下土層變化不大，相比于地質(zhì)年代引起的土層變化，40年時(shí)間要小的多，因此可忽略間隔時(shí)間的影響。唐山地震場(chǎng)地屬于全新世沉積土，因此采用相應(yīng)的qc/G0方法進(jìn)行分析。

以T7場(chǎng)地為例，該場(chǎng)地峰值水平地面加速度為0.64g。圖4給出了3種試驗(yàn)方法對(duì)比結(jié)果。結(jié)合圖4a和文獻(xiàn)［20］可知，T7場(chǎng)地液化關(guān)鍵層在3.0～4.0 m 之間，地下水位約3 m。圖4b 分別給出了基于常規(guī)方法（CPT 法、Vs法）、CPT-Vs相關(guān)性方法、qc/G0方法及CPT-Vs聯(lián)合方法對(duì)T7 測(cè)點(diǎn)的液化判別結(jié)果。通過(guò)對(duì)比分析可以看出，基于CPT與Vs的常規(guī)方法得到了相同的液化判別結(jié)果，相比而言，基于Vs的方法較基于CPT的方法更為保守。

圖4 T7場(chǎng)地液化評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.4 Liquefaction potential evaluation results of T7 site

對(duì)于方法一、二、三，整體而言，3種方法都對(duì)T7場(chǎng)地的液化給出了較為準(zhǔn)確的評(píng)估。值得一提的是，基于CPT 法能夠給出土層的連續(xù)剖面信息，進(jìn)而可進(jìn)行土層剖面連續(xù)的液化判別。在4.5 m 到6.3 m 之間存在斷點(diǎn)，這是由于qc非常大，土體密實(shí)度也很大，為非液化區(qū)。CPT 法中qc1N，cs≤160，當(dāng)qc1N，cs＞160時(shí)，并未給出相關(guān)計(jì)算式，此時(shí)認(rèn)為土體非常硬、密實(shí)，不易被液化。方法二和方法三的公式中并未給出相對(duì)應(yīng)的qc范圍。方法二在6 m附近的判別結(jié)果與其他方法不一致，可能原因是方法二具有較強(qiáng)的保守性，另一方面方法二中所采用的數(shù)據(jù)庫(kù)并未涉及到全球范圍，數(shù)據(jù)庫(kù)中S的室內(nèi)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果不能很好地吻合，并且其中一些qc數(shù)據(jù)是基于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（SPT）推測(cè)得到的，原始測(cè)試參數(shù)的不確定也會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果。綜上所述，T7測(cè)點(diǎn)的液化區(qū)域?yàn)?.0～4.5 m 及6.2～8.5 m，6 m 附近為不液化區(qū)域。因此，采用CPT-Vs聯(lián)合方法可對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)及重要工程進(jìn)行液化評(píng)價(jià)，SCPTU成為該類工程的首選原位測(cè)試技術(shù)。

假定每個(gè)測(cè)試場(chǎng)地都位于水位以上，通過(guò)各測(cè)點(diǎn)關(guān)鍵層內(nèi)的CPTU參數(shù)及Vs測(cè)試參數(shù)，基于上述3種方法分別評(píng)價(jià)唐山地震場(chǎng)地的液化情況，如表3所示。由表3可知，方法一的液化案例中僅有1個(gè)誤判，非液化區(qū)有1 個(gè)實(shí)際液化觀測(cè)點(diǎn),4 個(gè)非液化案例（T3、T4、T9 和T16）由于錐尖阻力超出范圍，無(wú)法給出準(zhǔn)確的判別結(jié)果。方法二中液化區(qū)僅有2個(gè)誤判為非液化點(diǎn)，而非液化點(diǎn)僅有1 個(gè)正確判別。方法三中的液化案例全部判別正確，非液化區(qū)僅有2個(gè)誤判為液化點(diǎn)。上述方法存在不同的保守性及不確定性，但從整體上看，方法一和方法三都能夠較為準(zhǔn)確地對(duì)液化與非液化場(chǎng)地進(jìn)行判別。從液化危害的角度看，液化場(chǎng)地的判別至關(guān)重要，因此方法三相比于方法一較優(yōu)，而方法二的保守性過(guò)高，導(dǎo)致非液化區(qū)判別失真。需要說(shuō)明的是，方法一僅適用于50＜qc1N，cs≤160內(nèi)的工況，超過(guò)該范圍的在表3中進(jìn)行了標(biāo)注。國(guó)際通用CPT 法（Robertson 法）未給出qc1N，cs＞160 時(shí)的表達(dá)式，當(dāng)qc1N，cs＞160 時(shí)，貫入阻力較大，一般認(rèn)為是不液化的，由于qc1N，cs＞160的液化案例數(shù)據(jù)點(diǎn)較少，無(wú)法給出準(zhǔn)確的表述。

表3 基于不同方法的液化評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.3 Evaluation results of liquefaction potential based on different methods

表4匯總了3個(gè)方法的液化預(yù)測(cè)性能。方法一、二、三的場(chǎng)地液化預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率分別為89%、78%、100%，相應(yīng)的整體液化判別準(zhǔn)確率分別為94%、50%、94%。方法一中通過(guò)CPT 與Vs的轉(zhuǎn)換，基于CPT 從Vs角度進(jìn)行液化判別，避開了基于CPT 法中通過(guò)細(xì)粒含量對(duì)qc進(jìn)行的修正，判別率較高。方法二的數(shù)據(jù)庫(kù)中部分qc值來(lái)自標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)SPT的轉(zhuǎn)換，并且沒有結(jié)合絕大多數(shù)的地震液化歷史案例，方法保守性過(guò)強(qiáng)，造成非液化區(qū)判別誤差較大。方法三中綜合了CPT與Vs測(cè)試2種原位測(cè)試方法，對(duì)于適用范圍沒有參數(shù)限制，將液化案例全部判斷正確。方法三對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)是較好的方法，但需要同時(shí)進(jìn)行CPT 和Vs測(cè)試，因此SCPTU 成為液化判別最優(yōu)的原位測(cè)試技術(shù)。

表4 3種方法液化預(yù)測(cè)性能Tab.4 Liquefaction prediction performance of three methods

5 結(jié)論

（1）基于CPT的液化判別方法需要根據(jù)土體特性如細(xì)粒含量進(jìn)行修正，而基于Vs測(cè)試的液化判別方法基本獨(dú)立于土體特性，無(wú)法獲取詳細(xì)的地層信息。因此，將CPT與Vs測(cè)試結(jié)合能夠充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，給出較為準(zhǔn)確的液化判別結(jié)果。

（2）CPT-Vs相關(guān)性方法、qc/G0方法及CPT-Vs聯(lián)合方法對(duì)于液化區(qū)的判別準(zhǔn)確率相對(duì)較高，分別為89%、78%、100%，但qc/G0方法偏于保守，導(dǎo)致非液化區(qū)的判別失真。結(jié)果表明，SCPTU可被視為提供數(shù)據(jù)的有力工具，是現(xiàn)場(chǎng)液化的多重評(píng)估或高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目液化評(píng)價(jià)的首選原位測(cè)試。

（3）采用CPT-Vs聯(lián)合方法進(jìn)行液化判別，將小應(yīng)變特性與大應(yīng)變測(cè)量聯(lián)系起來(lái)，可綜合表征土體抗液化強(qiáng)度的能力，并且沒有參數(shù)范圍的適用性限制。

（4）結(jié)合qc1N、Vs1和S7.5提出了液化概率判別公式，該公式初步嘗試采用2個(gè)土性參數(shù)代替1個(gè)土性參數(shù)來(lái)評(píng)估液化的可能性。

致謝 唐山地震液化場(chǎng)地調(diào)查SCPTU 是與美國(guó)加州理工州立大學(xué)及中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所合作完成，對(duì)Moss 教授團(tuán)隊(duì)、袁曉銘研究員團(tuán)隊(duì)成員的辛勤工作表示衷心感謝！

作者貢獻(xiàn)聲明：

段 偉：撰寫全文。

趙澤寧：試驗(yàn)結(jié)果分析。

蔡國(guó)軍：數(shù)據(jù)收集，論文思路提出及論文修改。

劉松玉：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及論文審閱。

董曉強(qiáng)：論文審閱。

陳瑞鋒：圖表繪制。