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地震液化阈值是一个非常重要的科学问题,一般认为M5地震不会形成大面积的液化。2009年12月14日,中国新疆哈密市发生了M5. 1中等地震,震源深度仅4 km。地震砂脉网格在平面从几十厘米到2 m以上;砂脉纵断面呈楔形、倾斜（平均75. 10°）,分选较好。通常情况下,它们通过液化和流化分异作用发生在细粒丰富的盐渍砂砾层（SSGL,Salinization Sand—Gravel Layer）和盐粒砂砾层（SGSGL,Salt- Grain—Sand—Gravel Layer）中,尽管没有细粒盖层和源砂,但这些盐渍的砂砾层极易在盐溶后发生活化,颗粒之间的摩擦力骤降,液化上涌而形成砂脉。液化边界距震中可达80 km,甚至可能达到120 km,相当于M7. 0~8. 0级地震的液化最远距离。哈密地区之所以能在M5. 1地震作用下形成远程砂脉,主要由于以下5个优势：① 砂泥的盐溶液中细粒组分容易发生液化流化。浓盐水能够降低颗粒的剪切能力,平均降低25%~75%左右,使地震液化阈值降低到 0. 15~0. 05 g（以0. 2 g为一般阈值）。与此同时,浓盐水由于密度大,盐水可使淡水最小流化速度（Umf）降低12. 51%~21. 58%,有利于流化。 ② 广泛分布的盐渍砂砾层和盐粒砂砾层。 ③ 震源极浅（深度仅4 km）。 ④ 基底极浅（深度0~3 m）。 ⑤ 表层盐屑混合盖+盐渍砂砾层+盐粒砂砾层+极浅基岩基底组成了特殊的三明治结构。通过对液化流化的形成机理研究表明,砂主要来自砂脉底部的砂砾层的流化分选,流化分选会在砂脉底部的砂砾层中形成一个分选晕。 相似文献
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2018年5月28日,吉林松原市宁江区毛都站镇牙木吐村发生M5.7级地震(45°16'12″N,124°42'35″E),震源深度13 km,震中位于郯庐断裂带西北侧的扶余/松原—肇东断裂带、第二松花江断裂带和扶余北断裂带交汇处。地震诱发震中距3 km范围内普遍的液化和地表裂缝,给当地居民带来严重灾害。可见液化构造以砂火山为主,其次为液化砂堆、液化砂脉和液化砂席等。液化砂火山又可分为有火山口型砂火山、无火山口型砂火山和无砂型(水)火山。地震液化伴生软沉积物变形构造有变形层理、负载构造和火焰构造、滑塌褶皱、碟状构造和包卷层理等。地震诱发液化砂火山形成过程包括液化层内超孔隙流体压力形成、上覆低渗透层破裂和水、砂喷出地表后砂涌3个阶段。液化和流化砂体在上涌过程中会注入低渗透黏土层形成各种形态的砂脉、砂席和多种类型的变形构造。垂向上地震液化结构可划分为底部松散可液化层、下部液化变形层、上部液化变形层和地表砂火山4层结构。液化层埋深2~5 m,液化层厚度2 m。松原M5.7级地震发震机制为NE-SW(35°~215°)方向挤压应力使断层活跃,推测扶余/松原—肇东断裂是主要的发震断层。松原地震液化构造研究为现代地震活动区和灾害易发区预测提供依据,为地震引发的现代软沉积物变形构造研究提供丰富的素材,兼具将今论古意义,为揭示本世纪以来郯庐断裂带北段进入了一个强断裂和地震活跃阶段提供了最新的实际资料。 相似文献
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最近20年地震中场地液化现象的回顾与土体液化可能性的评价准则 总被引：1，自引：0，他引：1
回顾了1994年美国Northridge地震、1995年日本阪神地震、1999年土耳其Kocaeli地震、1999年台湾集集地震、2008年中国汶川地震、2010年智利Maule地震、2010～2011新西兰Darfield地震及余震、2011年东日本地震中大量的、不同类型的液化实例调查与研究,发现这些地震的液化具有以下特点：（1）罕见的特大地震（Mw9.0）使远离震中300～400 km的新近人工填土发生严重的大规模液化;（2）特大地震（Ms8.0、Mw8.8）使远离震中的低烈度Ⅴ～Ⅵ度地区发生严重液化;（3）海岸、河岸附近地区的新近沉积冲积、湖积土,填筑时间不到50年的含细粒、砂砾人工填土,容易发生严重液化;（4）天然的砂砾土层液化发生严重液化;（5）发生了深达20 m的土层液化现象;（6）松散土层液化后可以恢复到震前状态并再次发生液化;（7）高细粒（粒径≤75 ?m）含量≥50%或高黏粒（粒径≤5 ?m）含量≥25%的低-中塑性土严重液化,对介于类砂土与类黏土之间的过渡性态土,有时地表未见液化现象;（8）液化土层的深度较深或厚度较小时,容易出现地面裂缝而无喷砂现象;有较厚的上覆非液化土层时,场地液化不一定伴随地表破坏。液化实例证明,第四系晚更新世Q3地层可以发生严重液化;黏粒含量不是评价细粒土液化可能性的一个可靠指标;低液限、高含水率的细粒土易发生液化,采用塑性指数PI、含水率wc与液限LL之比作为细粒土液化可能性评价的指标是适宜的。综合Boulanger和Idriss、Bray和Sincio、Seed和Cetin等的液化实例调查与室内试验研究成果,建议细粒土液化可能性的评价准则如下：PI ＜12且wc/LL＞0.85的土为易液化土,12＜PI≤20和/wc/LL≥0.80的土为可液化土;PI ＞20或wc/LL＜0.80的土为不液化土。 相似文献
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青岛灵山岛南背来石剖面发育了两层大型不规则砂脉。其主要特征如下：上层大型不规则砂脉呈分散团块状顺黄褐色凝灰质泥岩分布,断续延伸约60 m,宽数米;有17个侵入砂团块。砂团块多呈浅灰色,主要岩性为砂岩、砂砾岩;砂团块直径在1~2 m。砂团块的形态非常复杂,侧向极易尖灭或突然中止。边界与围岩多突变,某些地方与节理发育方向相同。下层大型不规则砂脉浅灰色,主要底部为砂岩、顶部为砂砾岩,呈透镜状顺层产于灰黑色薄层砂泥岩中,均一团块状和边缘含大量泥砾;厚18 m,宽度和高度不详;上层砂脉发育在浅湖中;下层大型不规则砂脉发育在三角洲前缘。与此同时还探讨了上层砂脉的形成的动力学机制,建立了顺层砂脉的形成深度与液化层的深度之间的关系式（h=0.29H）。该公式可以用来预测顺层的侵位深度和寻找砂脉,为含油气盆地砂脉储层预测提供理论依据和新方法。通过流化公式计算获得了形成上层砂脉的流体上侵速度为1.26 m/s。通过本文的论述,进一步为理解灵山岛地区下白垩统的沉积环境和沉积动力学特征提供了新的岩石学证据。 相似文献
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在郯庐断裂带的安丘—夏庄箕状盆地的古近纪朱壁店组厚层冲积层中,发育许多震积岩层。它们是由地震液化、地震裂隙充填、振动塌落、地震断裂和地震沉陷作用而形成的震积岩组合。通过野外观测、室内鉴定和比较地震地质学研究,鉴别出了液化砂岩脉、液化砂岩墙、液化砂岩团块、裂隙充填砂砾岩墙、震塌岩、地震成因层内断裂及地震沉陷构造等震积岩构造。根据震积岩构造的特征和有关的研究成果,本文建立了由A、B和C3个震积岩单元组成的震积岩序列。水饱和砂受强烈振动液化作用形成A单元;随后,由砂砾层或砂层的地震裂隙充填和震动塌落而形成B单元;最后,由层内断裂作用及地面沉陷作用生成C单元;该序列的3个单元反映了厚层冲积物的地震作用全过程。 相似文献
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鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长6 油层组是盆地内中生界最重要的含油层段之一。长6油层组以储集砂体发育、成因类型多样为特征。其中,位于湖盆中部的华池—庆阳地区在长6油层组沉积演化过程中广泛发育了一套与古地震事件有关的液化变形构造砂体。该地区长6油层组砂体中所发育的液化变形构造类型主要包括：负荷及砂球构造、振动液化卷曲变形构造、沙侵蘑菇、液化岩脉、液化摆动构造等。地震事件与重力滑塌所形成的变形构造的区别主要表现在：变形构造的优势方位、是否存在滑动面和是否存在均一化层。与古地震事件有关的液化变形构造砂体和其他成因类型砂体的叠置,主要包括两种类型：一为地震事件成因砂体与正常沉积作用所形成的砂体（三角洲前缘砂体）的叠置;二为地震事件成因砂体与由地震作用导致的三角洲前缘滑塌再搬运而形成的浊积砂体的叠置。最后,建立了不同沉积作用所形成砂体的成因模式。 相似文献
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砂岩侵入体是指深水沉积砂体受到外界的触发,并在一定条件下形成超压,致使上覆弱渗透性沉积物等围岩发生破裂,砂体以流化和液化的形式向周围沉积物产生侵入。砂岩侵入体的形成过程为形成超压、盖层破裂、产生液化和流化、发生侵入。差异压实、地震引发的液化、流体的加入和压力传递等多种因素都可以使砂岩中形成超压,当地层压力达到并超过破裂压力时,发生水力破裂,或地震引起上覆地层破裂,超压砂岩发生流化,侵入到低渗透围岩中。大量未固结的深水沉积砂岩、低-非渗透层的快速覆盖、形成超压的机制和触发事件是砂岩发生侵入的必备条件。 相似文献
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山东灵山岛北背来石剖面下白垩统莱阳组发育大量砂脉。根据砂脉与层面的关系,将其分为顺层砂脉和非顺层砂脉。前者主要发育在三角洲前缘黑色泥岩中,顶、底界面普遍参差不齐,常与软沉积变形构造共生。在分析砂脉特征的基础上,建立了非地震条件下顺层砂脉侵入的物理模型和公式,推导出液化砂层的深度与侵位深度和上覆沉积层厚度之间的关系,认为形成大型砂脉的液化砂层深度都很大。该实例对研究砂脉的成因、湖泊相关沉积及盆地构造运动具有重要意义。 相似文献
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运用标贯法和seed简化方法对坝基的抗震液化进行了分析判别,发现坝基中粉砂和细砂层存在严重液化问题,中砂层局部存在液化问题,液化深度一般为7～9m,最大液化深度可达13.2m。依据坝坡稳定分析结果,确定上、下游坝脚内15m,坝脚外5m为坝基液化处理范围,粉砂、细砂层为主要处理地层。在实际防治工作中,采用振冲碎（砂）石桩或振动沉管砂石桩,结合水平排水对坝基的地震液化进行处理。处理后对各区砂土层的密实度及饱和砂土的地震液化进行检验,结果表明处理厚的坝基基本上达到了基础处理的目的。 相似文献
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山西云岗石窟侏罗系地震液化砂岩柱的发现及其大地构造意义 总被引：1，自引：0，他引：1
本文主要报道在华北克拉通北缘云岗石窟景区内侏罗系地层中发现的20余个由地震液化形成的砂岩柱。地震导致的砂土液化是非常普遍的自然现象,地震波的震动使埋藏在地下未固结的饱和砂质沉积物迅速变为流体并在巨大压力下喷涌至地表,形成砂火山或泥火山。2008年汶川8. 0级大地震和2012年新西兰6. 2级地震都产生了严重的液化现象,在对地表造成严重破坏的同时,分别在地表形成了一系列的溢出丘和形态完好的砂火山。古地震之后,液化砂质沉积物往往在上涌的通道内固结成岩,形成穿层的岩柱或岩管。近年来,美国科罗拉多大峡谷相继发现很多地震液化形成的中生代巨型碎屑岩柱。2018年,本文作者在云岗石窟景区内的侏罗系云岗组中发现了20多条直径15~20cm左右、高可达2m以上穿层“侵入”的砂岩柱,有的在纵向上呈串珠状排列,有的呈不规则的树枝状自下向上伸展,膨大狭缩、分支复合现象非常明显,砂岩柱内部结构均一,不见任何层理。砂岩柱顶端的泥质围岩石中有明显向上牵引、拖拽的痕迹。这些砂岩柱没有任何硅化木的特征,也不是普通成岩作用形成的结核,与暴雨、泥石流、重力滑塌等作用均无任何关系,是古地震液化作用在地层内保存的遗迹,故称为液化砂岩柱。地震液化砂岩柱发育的层位位于李振宏等人(2014)在宁武—静乐盆地侏罗系云岗组顶部的凝灰质泥晶碳酸盐层位(160 Ma)之下约40m处,初步判定形成这些液化砂岩柱的古地震发生于160. 75 Ma~160 Ma之间的晚侏罗世。古地震的形成过程与燕山运动引起的地壳运动有直接的关联,是华北克拉通内与燕山运动伴生的古地震在地层中留下的最直接证据。 相似文献
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利用空心圆柱扭剪仪对含非塑性细粒的饱和砂土进行单调加载和循环扭剪试验,研究了不同细粒含量饱和砂土的液化特性。试验结果表明：（1）最大孔隙比与最小孔隙比均随着细粒含量的增加呈先减小后增大的趋势,分别在20%和40%时达到最小。（2）细粒含量从0%增加到20%,体积应变逐渐增加;细粒含量从20%增加到40%时,体积应变逐渐减小;之后随着细粒含量从40%增加到60%,体积应变再次增大;细粒含量超过60%以后,体积应变再次递减。（3）随着细粒含量的增加,土样的峰值强度随之降低,应力-应变关系从应变硬化特征发展为理想的弹塑性。相变角在细粒含量为30%时达到最小值。（4）细粒含量越大,达到液化所需的循环次数越小,液化时的应变越小。（5）抗液化强度曲线与抗液化应力比的变化趋势一致,在小于界限细粒含量（30%）时,随着细粒含量的增加而减小。在界限细粒含量附近（30%～50%）时,随着细粒含量的增加而增大。在细粒含量增加到60%时出现明显的骤减,之后再次随着细粒含量的增加而增大。界限细粒含量在40%左右。 相似文献
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枕、球—枕构造：地层中的古地震记录 总被引：15，自引：2，他引：13
枕状构造(pillow)与球—枕构造(ballandpillow)、负载构造(load))是地层中的软沉积物变形构造,它们在形态、产状、变形机制等方面是不同的。枕状构造是砂层中一组呈“凹”形弯曲的变形沉积体,它的原始层平行于枕状体的底面,顶面则是一个平直的截切面。枕状构造是由于层状砂层强烈液化向上覆软沉积砂层流动、穿刺,使之弯曲褶皱,在原地固定位置形成,因此枕状构造在一个层内是沿岩层走向呈现一系列相间隔的向形和很窄的背形。形成球—枕构造与负载构造的软沉积层包括细砂单元与上覆粗砂单元。他们的变形机制与砂层的液化作用有关。下伏细粒砂单元具强的液化变形而上覆粗砂单元为弱变形层。上覆粗砂单元（比重大）在下伏细砂单元（比重小）之上形成一个不稳定重力驱动系统,地震发生时的剪切力使重的粗砂（弱液化）陷落下沉至下伏细粒单元（强液化）中成负载构造和球—枕构造。球—枕体位于细砂层的不同位置,表明他们是下沉穿越细砂层单元为异地沉积体。形成枕、球—枕及负载体的软沉积物液化变形机制不同,但液化作用的触发机制是强地震。这些液化变形构造在实验室砂层的振动液化模拟实验中也已得到证实。地层中的枕状构造及球—枕、负载构造代表一次Ms>5的古地震灾变事件。古地震往往是沿着某些古地震断裂分布,是古地震断裂活动的表现。本文将举例讨论我国古老地层中的某些枕状构造、球—枕与负载构造,并简述当时发震的构造背景。 相似文献
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细粒含量对尾矿材料液化特性的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为了模拟沉积分选后颗粒组成的变化对尾矿材料的动力特性的影响,尾矿筛分后按不同的细粒（颗粒直径小于 0.074 mm）含量制备尾矿试样,并进行了大量的土动力学试验。分析了细颗粒含量对尾矿材料的动力液化特性的影响规律。研究表明,对于铜矿类尾矿坝的尾矿材料,当细颗粒含量占到总量的35 %时其抗液化性能最佳。根据尾矿材料动力特性试验的研究结果,并结合现场的标准贯入试验成果,提出了适用于尾矿材料的细粒含量对标准贯入击数的修正式。该式可以分析不同细粒含量的尾矿材料的抗液化强度,提高尾矿坝液化判别方法的判别准确程度。 相似文献
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《现代地质》2016,(3)
利用研究区丰富的岩心、测井及地震资料,分析了玉门油田老君庙构造带古近系白杨河组M及L-M层的沉积特征,确定了沉积相类型,明确了其沉积相分布样式,并在此基础上探讨细粒冲积扇的主控因素。研究表明:研究区目的层发育以砂岩沉积为主的细粒冲积扇沉积,M层自下而上发育扇根和扇中亚相,L-M层发育扇缘亚相,粒径向上变细,整体为一退积型冲积扇。冲积扇在平面上呈伸长扇形,宽度为5~10 km,长为10~15 km,厚度为15~25 m,冲积扇的根部发育下切河道,宽度为2~4 km,受地势的影响,顺物源砂体呈厚度薄、分布范围广的分布特征。细粒冲积扇的形成及沉积特征是气候、物源和古地形等因素共同控制的结果,山间河道出山口后开阔的地势为冲积扇提供了有利的地形,白垩系泥岩和砂岩作为母岩以及山间河道出山口前平缓的地势影响了细粒冲积扇的粒度,同时干热环境加剧了母岩的风化程度,三种因素综合导致研究区形成了细粒冲积扇。 相似文献
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沉积灰岩脉广泛发育在桂林及桂西北右江盆地晚古生代碳酸盐岩台地边缘.广西桂林南边村泥盆纪—石炭纪(层55 ～ 56)国际副层型剖面中,沉积灰岩脉分别出现在层50(为多条栉壳状方解石细脉标示拉张的构造背景)和层45(为液化颗粒灰岩脉).层45中的液化颗粒灰岩脉与在桂林庙头剖面和桂西北右江盆地晚古生代地层中广泛发育的沉积灰岩脉有较大差异:桂林庙头和右江盆地晚古生代碳酸盐岩台地边缘的沉积灰岩脉中充填物大多数为与围岩有时差的后期正常海水沉积物,而层45内的沉积灰岩脉中充填物为上覆软沉积物液化颗粒流.由砂屑、生物屑颗粒组成:砂屑成分为含铁泥质、破碎方解石晶体及细小生物屑,呈暗色,彼此紧密接触,几乎没有填隙物,并常因挤压而变形,表明砂屑为非正常海水沉积物;生物屑主要为腕足类和海百合茎,挤在砂屑颗粒之间,且海百合茎纤细侧刺保存完好、腕足壳完整,被缓慢挤压变形几近U型合拢并原地寸断——佐证颗粒为非正常海水沉积物.脉顶端显示上宽下稍窄V字型,脉壁无侵蚀但贴有红色铁质泥皮(表明短暂间断);而且在周围岩层中找不到与脉内岩性结构相同的沉积地层.因此脉中颗粒物应来源于上覆弱固结沉积物流.晚泥盆世晚期,在拉张的构造背景下,桂林及右江盆地各台地边缘同沉积正断层活动并伴生张裂隙,同时诱发地震;桂林庙头剖面和右江盆地各含沉积灰岩脉剖面多数处在陡峭的台地边缘,是无沉积刚性正地形(bypassing),因此同沉积正断层及地震只在此形成伴生刚性张裂隙,并在下次海侵时接受正常海水沉积物;桂林南边村剖面处于靠近台缘的斜坡位置,因此具有上覆软沉积物;当台缘同沉积正断层及地震活动波及时,形成少量张裂隙,而上覆软沉积物,如准同生灰泥、砂屑、生物屑、亮晶胶结物、铁泥质等,与孔隙水混合形成粘稠的液化颗粒灰岩流,灌入这些张裂隙.二者裂隙成因均与台缘同沉积断层的构造—地震活动密切相关.即:同沉积断层发生时,在南边村剖面层45中产生刚性张裂隙,而其上覆地层的沉积物还处在弱固结的塑性状态,发生混合、颗粒化形成塑性液化颗粒流灌入下伏裂隙中.因此,南边村剖面层45中的沉积灰岩脉是软硬岩层对同沉积断层活动诱发地震的不同响应.而南边村剖面晚泥盆世所处的台缘靠近斜坡的古地理位置是其沉积灰岩脉的内部结构构造与众不同的原因. 相似文献
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汶川地震液化土层类型验证及土性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
2008年5月12日汶川特大地震中,除在山区引发了大量山体滑坡、崩塌和泥石流外,在成都平原等地液化现象也十分普遍。液化主要分布在含砂、砾石和卵石等的第四系地层。依据地层分布特征和地震烈度,选择6个典型液化点（带）进行现场勘测和试验,以验证液化土层类型、了解液化土层的土性特征,并检验《建筑抗震设计规范》中液化判别方法的适应性。结果表明：(1) 典型液化点土类包含砂、砾石和卵石等,6个验证点中有2个为砂层液化(其中1个为砾砂)、3个为砾石层液化和1个为卵石层液化;(2) 与非液化地层相比,液化地层结构松散,均匀性差,颗粒大小分布曲线较平缓,不均匀系数较大,其中液化砂土级配良好,砾石和卵石级配不良;(3) 依据《建筑抗震设计规范》液化判别方法,将验证点1中砂液化判为非液化,其余5个验证点由于含较多粗颗粒,因无法进行标准贯入试验而无法进行液化判别。 相似文献
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在区域构造背景研究和岩心观察的基础上,在柴达木盆地西南缘新近纪地层中识别出与地震沉积有关的软沉积物变形构造。软沉积物变形构造包括液化砂岩脉、泄水构造、重荷模、火焰构造、震积砂枕、砂球构造、枕状层、层内错断、地裂缝、串珠状构造、震褶层、混合层及地震角砾状构造等。液化砂岩脉有喉道状、脉络状、飘带状、尖突状及“V”字形五种,主要是由振动流体化作用、振动液化挤压作用和振动拉张裂缝充填作用形成的;重荷模、火焰构造、枕状构造、球状构造是受地震颤动在砂、泥岩界面上由于砂层下沉、泥层上穿形成的;地裂缝、层内错断、震褶层是地震颤动直接引起的断裂、错断和褶皱;枕状层是地震振动引起的砂层脱水、下沉、变形形成的;混合层构造的完整性取决于地震强度和地震持续时间;地震角砾状构造是由地震振动使原始沉积层断裂形成的自碎屑角砾、脆性角砾和塑性角砾组成。该成果从沉积学角度证明了新近纪是昆仑山造山带北侧断裂活动较强烈时期,也为柴达木盆地新生代构造演化研究提供了依据。地震作用极大地提高了储层的渗透率,改善了油气储层的储集物性。 相似文献
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砂土液化是地震主要次生地质灾害之一。在512汶川地震中,德阳等地发生较大面积砂土液化现象。为详细了解液化带工程地质基本特征,选择板桥学校液化带进行详细液化震害调查、钻探和现场试验。结果表明:（1）液化震害典型,主要包括喷水冒砂、地表裂缝、侧移和基础下沉等;（2）砾石层是唯一的无粘性土层,砾石层分为性质不同的全新世沉积和更新世沉积两部分,未见砂层分布;（3）液化土层是全新统砾石层,该砾石的颗粒大小分布特征表现为级配不良,并有粒组缺失现象;（4）非液化盖层对喷出物有过滤作用,砂粒等细颗粒容易沿裂缝喷出地表,卵砾石等粗颗粒受阻留在土层中,导致喷出物为砂土。 相似文献