專題（四）文化建設7-地震導致的區(qū)域性砂土液化2-3歲開始培養(yǎng)孩子對因果關系的認識，讓孩子看看吹風能使小風車旋轉，還能使小盆里的水出現波紋，將肥皂水吹出五顏六色的肥皂泡。這可激發(fā)孩子的好奇心，激發(fā)其學習探究的熱情，促進認知發(fā)育。還可以進行歸類練習，比如教孩子按某種性質練習分類?？砂凑瘴锓N分類，將動物和植物歸類，還可按照顏色、形狀、大小、用途分類等等，以提高孩子歸納、概括的能力。在孩子2歲半到3歲之前，大人要增加一些有趣的思維游戲，比如序列的學習、最簡單的加與減。序列學習，大人準備紅藍兩種顏色的珠子，在桌子上先擺放一個藍色的，在藍色的旁邊放一個紅色的，紅色的旁邊放一個藍色的，接著一個紅色的，讓寶寶仔細看好，并且大人一邊操作，一邊說出珠子的顏色。重復兩次以后，讓孩子按照這樣的排序選擇下一個珠子，并放好。隨著訓練的次數增多，要適當加大難度，增加顏色，增加數量。細細品味《去年的樹》，一種哀婉動人的心緒會縈繞在我們心頭，久久揮之不去。究竟是什么打動了我們的心？《去年的樹》是一個關于友誼的故事，但它的構思卻與眾不同：故事剛交待了鳥兒和樹的友誼，樹就從故事中退出了。作者的敘述主線完全落在了鳥兒身上，讓鳥兒信守諾言，去追尋樹的蹤跡。故事的結局讓我們心靈震顫——鳥兒找到的已經不是當年枝葉繁茂的大樹，而是朋友的軀體點燃的燈火，盡管這樣，鳥兒還是對燈火唱起了這個故事打動我們的不只是鳥兒的信守諾言，而是一種生死不渝的友誼。當友誼超越了生死的界限，就成為感人肺腑的永恒情懷，成為巨大的精神力量。我覺得這是這個童話人文內涵的主導傾向，它有別于其他歌頌友誼的課文，具有獨到的教育價值。當我第一遍讀文本時，我覺得這篇作品的主旨在“環(huán)?！鄙希阂獝圩o樹木，保護樹木，不應該亂加砍伐。但再讀幾遍后，我認為作為文學作品，這篇童話更為重要的，在于非常生動地敘寫并歌頌了人與人之間存在的深厚的愛意、純真忠誠的友誼。小鳥對著燈火歌唱著，樹變成火柴，這是有形的，可是當變成火光，就是無形的，小鳥為什么還要歌唱？小鳥對著不可觸摸的，已經飄逝的火光唱歌，明明知道它已經不會回答了。這是盡心，這是牽掛，這是深厚的愛意，這是純真的友誼，這是對自己的愛負責?！彪m然我對文本的解讀是到位的，但在教學中，對引導學生體會小鳥的信守諾言做得不到位，感覺太突兀了，學生還不明白。二、重視整體把握和時間的安排對要進行的每一個教學環(huán)節(jié)先進行估計，想想這一個步在課堂中我試圖把學生帶入文本，帶入作者的心靈。因此，我把指導學生朗讀作為重點，讓學生帶著憂傷，帶著對大樹的同情深深的去體會，去感悟。因為方法到位，大膽放手，課堂基本達到了自己想要的那種境界。珍視學生獨特的感受。在最后３個自然段的學習中，我提出問題：小鳥深情地注視著油燈的火苗，然后為火苗唱起了去年的那支歌。那是什么朋友一生一起走，那些日子不再有。一句話一輩子，一生情一杯酒。朋友不曾孤單過，一聲朋友你會懂。還有傷還有痛，還要走還有我。同學們暢所欲言，有的說，有的唱，課堂氣氛達到了高潮。朋友一生一起走，那些日子不再有。一句話一輩子，一生情一杯酒。朋友不曾孤單過，一聲朋友你會懂。還有傷還有痛，還要走還有我。同學們暢所欲言，有的說，有的唱，課堂氣氛達到了高潮。歌，你能知道嗎？朋友一生一起走，那些日子不再有。一句話一輩子，一生情一杯酒。朋友不曾孤單過，一聲朋友你會懂。還有傷還有痛，還要走還有我。同學們暢所欲言，有的說，有的唱，課堂氣氛達到了高潮。7-地震導致的區(qū)域性砂土液化7.1基本概念及研究意義一、基本概念砂土——無粘性土：干砂土振動密實效應飽水砂土振動液化1、砂土液化對于飽和砂土，在振動荷載的作用下，空隙水壓力上升到使砂粒間有效正應力降為零時，砂體就會懸浮于水中，砂體也就完全喪失了強度和承載能力，這就是砂土液化。飽水的粉細砂或輕亞粘土在地震力的作用下瞬時失掉強度，由固態(tài)變成液體狀態(tài)的力學過程砂水懸浮液在上覆土層壓力作用下，可能沖破土層薄弱部位噴到地表，這就是噴水冒砂現象。地震引起的砂土液化實例1964年6.16，日本新寫發(fā)生7.5級地震，因地基土發(fā)生液化造成破壞。2019年1.17，發(fā)生在神戶的李氏7.2級地震造成橋梁地基及結構破壞。二、砂土液化引起的破壞涌出的砂掩蓋農田，壓死作物，使沃土鹽堿化、砂質化，同時造成河床、渠道、徑井筒等淤塞，使農業(yè)灌溉設施受到嚴重損害。1、涌砂7.1基本概念及研究意義一、基本概念

砂土——無粘性土：干砂土振動密實效應飽水砂土振動液化1、砂土液化

對于飽和砂土，在振動荷載的作用下，空隙水壓力上升到使砂粒間有效正應力降為零時，砂體就會懸浮于水中，砂體也就完全喪失了強度和承載能力，這就是砂土液化。飽水的粉細砂或輕亞粘土在地震力的作用下瞬時失掉強度，由固態(tài)變成液體狀態(tài)的力學過程

砂水懸浮液在上覆土層壓力作用下，可能沖破土層薄弱部位噴到地表，這就是噴水冒砂現象。

地震引起的砂土液化實例1964年6.16，日本新寫發(fā)生7.5級地震，因地基土發(fā)生液化造成破壞。2019年1.17，發(fā)生在神戶的李氏7.2級地震造成橋梁地基及結構破壞。二、砂土液化引起的破壞

涌出的砂掩蓋農田，壓死作物，使沃土鹽堿化、砂質化，同時造成河床、渠道、徑井筒等淤塞，使農業(yè)灌溉設施受到嚴重損害。1、涌砂

地震液化機制遠比一般振動液化復雜。地震液化:先后相繼發(fā)生的振動液化+滲流液化7.2地震時砂土液化機制一、振動液化如振動前砂土處于緊密排列狀態(tài)如果砂土位于地下水位以上的包氣帶中如果砂土位于地下水位以下的飽水帶振動液化

受振動時，每個顆粒都受到其值為振動加速度與顆粒質量乘積的慣性力的反復作用。顆粒間沒有內聚力或內聚力很小，在慣性力周期性反復作用下，各顆粒就都處于運動狀態(tài)，振動前緊密狀態(tài)，震后排列和孔隙度不會有很大變化，振動前疏松狀態(tài)，比緊密排列高得多的勢能，在振動加速度的反復荷載作用下，必然逐步加密，以期最終成為最穩(wěn)定的緊密狀態(tài)。砂土位于地下水位以下的飽水帶，要變密就必須排水。急速變化的周期性荷載作用下，產生的孔隙度瞬時減小都要求排擠出一些水，

砂的滲透性不良，排水不通暢，前一周期的排水尚未完成，下一周期的孔隙度再減小又產生了?？紫端厝怀惺苡煽紫抖葴p小而產生的擠壓力，生了剩余孔隙水壓力或超孔隙水壓力(excessporewaterpressure)。隨振動持續(xù)時間的增長，剩余孔隙水壓會不斷累積而增大。

空隙水壓力為pw0，振動過程中的剩余空隙水壓力為△pw振動前τ＝（σ-pw0）tgφ

振動時：τ＝[σ-（pw0+△pw）]tgφ隨△pw累積性增大，最終pw0+△pw＝σ，此時砂土的抗剪強度降為零，完全不能承受外荷載而達到液化狀態(tài)。振動液化形成超空隙水壓力二、滲流液化滲流液化：水自下而上形成水頭差，并產生自下而上的滲流，動水壓力推動砂粒向懸浮狀態(tài)轉化，砂粒處于失重狀態(tài)，甚至向上運動。滲流液化

飽和砂土，在強烈地震作用，振動液化，使空隙水壓力迅速上升，產生上、下水頭差和孔隙水自下而上的運動，動水壓力推動砂粒向懸浮狀態(tài)轉化，形成滲流液化使砂層變松?！駴]有不透水蓋層的情況下出現冒水，上部砂層松脹、強度喪失，但不噴水冒砂。裂縫處出現冒砂現象；●有不透水的粘土蓋層，剩余水壓由兩個部分組成，液化層的骨架和蓋層的壓力。剩余空隙水壓力超過蓋層強度，或蓋層裂隙才有沿裂縫產生噴水冒砂，滲流液化局限于噴砂口附近。

地表無覆蓋層時，產生遍地冒水、上部砂層松脹、強度喪失。不產生噴水冒沙。

地表有不透水粘土蓋層，形成暫時承壓水。一旦壓力突破蓋層，產生噴水冒沙。剩余空隙水壓力：Pwe=(r-rw)M1+rgM27.3區(qū)域性砂土地震液化的形成條件

砂土層：砂土的成分、結構以及飽水砂層的埋藏條件。地震方面主要是地震的強烈程度和持續(xù)時間。

從砂土地震液化機制的討論，砂土層本身和地震這兩方面具備一定條件才能產生砂土液化:一、砂土特性和飽水砂層埋藏條件及成因時代特征1、砂土特性高的剩余空隙水壓力形成的必要條件：一是地震時，砂土必須有明顯的體積縮小從而產生空隙水的排水二是向砂土外的排水滯后于砂體的振動變密，即砂體的滲透性能不良，不利于剩余空隙水壓力的迅速消散，隨荷載循環(huán)的增加,空隙水壓力因不斷累積而升高。表征砂土的液化條件的指標：

(1)砂土的相對密度

Dr=(emax-e)/(emax-emin)

相對密度愈大，需要愈大的震動強度或更多的振動循環(huán)次數N才能使它液化。

(2)砂土的粒徑和級配

相對密度低并不是砂土地震液化的充分條件，有些顆粒比較粗的砂，相對密度雖然很低但卻很少液化。

具備一定粒度成分和級配是一個很重要的液化條件。2、飽水砂土層的埋藏條件

直接在地表出露的飽水砂層最易于液化。(Pz=r-rw)*Z

如果飽水砂層埋藏較深，上覆土層的蓋重足以抑制地下水面附近產生液化，液化也就不會向深處發(fā)展。Pz=rh+(r-rw)(Z-h)3、飽水砂層的成因和時代

顆粒細、結構疏松、上覆非液化蓋層薄和地下水埋深淺等條件，而又廣泛分布的砂體。近代河口三角洲砂體和近期河床堆積砂體，其中河口三角洲砂體是造成區(qū)域性砂土液化的主要砂體。

動力--地震加速度，地震愈強、加速度愈大，愈容易引起砂土液化。按不同烈度評價某種砂土液化的可能性。二、地震強度及持續(xù)時間

根據觀測得出，在Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度烈度區(qū)可能液化的砂土的D50分別為0.05-0.15，0.03-0.25，0.015-0.5mm。地震烈度愈高，可液化的砂土的平均粒徑范圍愈大。又如，烈度不同的可液化砂土的相對密度值也不同，烈度愈高可液化砂土的相對密度值也愈大。

確切評價砂土液化的地震強度條件,需實測出地震時最大地面加速度，計算在地下某一深度處由于地震而產生的實際剪應力，再用以判定該深度處的砂土層能否液化。地震條件----地質條件---埋藏條件---土質條件7.4砂土地震液化的判別一、地震液化的初判條件1、地震條件震級(M)與液化最大震中距(Dmax)有如下關系：Dmax＝0.82×100.862(M-5)

由上式可以判定：如M＝5，則液化范圍限于震中附近1km之內。（1）液化最大震中距我國地震文獻中沒有地震震級小于5級的噴水冒砂記錄。震級5級震中烈度為VI度，故液化最低烈度為VI度。（2）液化最低地震烈度近年來歷次地震震后調查發(fā)現，發(fā)生液化處所多為:

全新世乃至近代海相及河湖相沉積平原，河口三角洲，特別是洼地、河流的泛濫地帶、河漫攤、古河道、濱海地帶及人工填土地帶等。2、地質條件噴砂冒水嚴重的地區(qū)，地下水埋深一般不超過3m，甚至不足1m，深為3-4m時噴砂冒水現象少見，超過5m沒有噴砂冒水實例3、埋藏條件(1)最大液化深度：一般認為液化判別應在地下15m深度范圍內進行。最大液化深度可達20m，但對一般淺基礎而言，即使15m以下液化，對建筑物影響也極輕微。(2)最大地下水位深度：平均粒徑(D50)為0.01-1.0mm；粘粒(粒徑＜0.005)含量不大于10％；或15％。不均勻系數(η)不大于10；相對密度(Dr)不大于75％；級配不連續(xù)的土粒徑＜1mm的顆粒含量大于40％；塑性指數(Ip)不大于10。液化土的某些特性指標的限界值為:4、土質條件凡經初步判別認為有可能液化或需考慮液化影響的飽和砂土或粉土，都應進行以現場測試為主的進一步判別。二、現場測試法標貫判別（常用方法）靜力觸探判別剪切波速判別液化臨界標準貫入擊數Ncr：1、標貫判別法Ncr=N0[1+0.1(ds-3)-0.1(dw-2)](3/pc)0.5

=N0[0.9+0.1(ds-dw)](3/pc)0.5

式中：pc為粘粒含量百分數，小于3或砂土時取3。ds為砂土層埋深。dw為地下水埋深。烈度震中距ⅦⅧⅨ近震61016遠震81218將砂層埋深（ds）為3m、地下水埋深（dw）為2m作為基本情況，求出不同烈度情況下液化與不液化的標準貫入擊數基準值N0?！豆I(yè)民用建筑抗震設計規(guī)范》GBJ11-892、剪切波速判別利用剪切波速Vs與標貫擊數N值之間的相關性（Vs＝100N0.2

），可以將以N為判據的判別式轉換為以Vs為判據的判別式。為液化臨界剪切波速；為液化臨界剪切波速基準值與N0的對應值N0

6810121618（m/s）145150160165