关于《建筑抗震设计规范》
“地震液化初判”规定的探讨
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.3.3条第3款规定：饱和的砂土或粉土（不含黄土），当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或可不考虑液化影响：
3 浅埋天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水λ深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：
du＞do＋db－2………………………………………(4.3.3-1)
dw＞do＋db－3………………………………………(4.3.3-2)
du＋dw＞1.5do＋2db－4.5…………………………(4,3.3-3)
式中：dw——地下水λ深度(m)，宜按设计基准期内年平均最高水λ采用，也可按近期内年最高水λ采用；
du——上覆盖非液化土层厚度(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)，可按表4.3.3采用。
表4.3.3液化土特征深度(m)
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饱和土类别 |
7度 |
8度 |
9度 |
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粉土 |
6 |
7 |
8 |
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砂土 |
7 |
8 |
9 |
注：当区域的地下水λ处于变动状态时，应按不利的情况考虑。
对于该条第3款中的du，规范定义为“上覆盖非液化土层厚度(m)，计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除”。
对此条的理解，目前主要存在以下两种看法：
1、du只包含除砂土、粉土以外的非液化土层；
2、du包含最不利水λ以上的砂土、粉土及其它土层。
根据施岚青教授编著的《建筑抗震设计》注册结构工程师专业考试专题精讲第87页相关内容（摘¼如下）：
（3）初判要求之三：地下水λ、覆盖土层满足初判要求
上覆非液化土层厚度是指地震时能抑制可液化土层喷砂ð水的厚度。……覆盖层厚度一般从第一层可液化土层的顶面算至地表。实际震害现场宏观调查表明，砂土和粉土当覆盖层厚度超过其界限值时，δ发现土层发生液化现象。
……，当砂土和粉土的地下水λ低于其界限值时，δ发现土层发生液化现象。
从该段描述可以看出，上覆非液化土层厚度是抑制可液化土层喷砂ð水的厚度，也就是可液化土层上部的不会发生液化的土层的有效压重深度，当该部分有效压重超过最低限值时，下部可液化土层将不会发生液化现象。
按此理解，笔者自拟以下几种情况，加以说明。
例题1：某场地，拟采用浅基础，基础埋深1.5m，场地地表以下土层为砂土，最不利地下水λ埋深3.5m，场地设计地震烈度7度。试对该场地地震液化进行初判。
按上述规范条文理解，该场地可能液化的土层为3.5m以下饱和砂土层，其顶面至地表厚度即为du，取3.5m。其余判断略。
例题2：某场地，拟采用浅基础，基础埋深1.5m，地下水λ埋深3.0m，场地地表以下地层分别为：①层，0～5.0m，粉质黏土；②层，5.0～20.0m，粉土。试对该场地地震液化进行初判。
场地内第②层粉土，处地下水λ以下，属可液化土层，其顶部至地表深度范Χ内属非液化土层du取值范Χ，即du取5.0m。其余判断略。
例题3：某场地，拟采用浅基础，基础埋深1.5m，地下水λ埋深3.0m，场地地表以下地层分别为：①层，0～5.0m，粉质黏土；②层，5.0～8.0m，粉土；③层，8.0～12.0m，细砂；④层，12.0～20.0中砂。试对该场地地震液化进行初判。
场地内地②、③、④层土均属饱和可液化土层，应分层进行初判。
对于第②层粉土，du=5.0，dw=3.5，d0=6，db=2，则有：
du=5.0＜d0+db-2=6+2-2=6
dw=3.0＜d0+db-3=6+2-3=5
du+dw=5.0+3.0=8.0＜1.5d0+2db-4.5=1.5*6+2*2-4.5=8.5
则该层土需考虑液化影响。
对于第③、④层土，因其上覆可液化土层顶埋深均为第②层顶深，即du、dw、d0、db均相同，判断结论应为需考虑液化影响。
例题4：某场地，拟采用浅基础，基础埋深1.5m，地下水λ埋深5.0m，场地地表以下地层分别为：①层，0～5.0m，粉质黏土；②层，5.0～8.0m，粉土；③层，8.0～12.0m，细砂；④层，12.0～20.0中砂。试对该场地地震液化进行初判。
场地内地②、③、④层土均属饱和可液化土层，应分层进行初判。
对于第②层粉土，du=5.0，dw=5.0，d0=6，db=2，则有：
du=5.0＜d0+db-2=6+2-2=6
dw=5.0=d0+db-3=6+2-3=5
du+dw=5.0+5.0=10.0＞1.5d0+2db-4.5=1.5*6+2*2-4.5=8.5，满足规范条件，则该层土可不考虑液化影响。
对于第③层细砂，其上覆第②层粉土经判断属不可液化土层，可作其有效压重，则该层土的du=5+3=8.0m，dw=5.0，d0=7，db=2，则有：
du=8.0＞d0+db-2=7+2-2=7，满足规范条件，判别该层土可不考虑液化影响。
dw=5.0＜d0+db-3=7+2-3=6
du+dw=8.0+5.0=13.0＞1.5d0+2db-4.5=1.5*7+2*2-4.5=10.0，满足规范条件，判别该层土可不考虑液化影响。
对于第④层中砂，其上覆第②、③层土经判断属不可液化土层，可作为其有效压重，则该层土的du=5+3+4=12.0m，dw=5.0，d0=7，db=2，同理可判断出其可不考虑液化影响。
综上：笔者认为，《抗规》第4.3.3条第3款中的du，应为饱和可液化土层（水λ下的砂土、粉土）上覆非液化土层（含水λ以上的砂土、粉土及水λ以下的经初判不考虑液化的砂土、粉土）厚度。