使用非排干脆性指数粗略估算静态液化(undrained brittleness index)
1. 引言
静态液化的本质是土的剪切强度突然失去，尽管现代静态液化分析使用了先进的数值模型【静态液化模拟(Static Liquefaction)；液化模拟(Liquefaction Modeling)】，但由于我们已经初步掌握了土体的物理力学性质，因此可以使用试验室三轴压缩数据和现场CPT测试数据快速进行静态液化的验证和评估。本文简要讨论了使用非排干脆性指数评估静态液化(undrained brittleness index)。
2. 非排干脆性指数
非排干脆性指数IB是Bishop(1971)提出的一个概念，用来评价土的静态液化。IB=土的屈服强度(峰值强度)减去土的液化强度(残余强度)，然后再除以土的屈服强度，如下式表示。
静三轴压缩试验与【Duncan-Chang双曲线模型的材料参数(Hyperbolic Material Model)】中描述的试样相同，取自1#尾粉土，围压Sigma3分别为100kPa, 200kPa, 300kPa和400kPa。从图中可以看出，没有明显的应变软化趋势，IB的值趋于0，因而可以推断出尾粉土的静态液化可能性不大。
一些研究者也提出了更精细的关系式来计算IB，例如：
4 CPT验证
一些研究者使用CPT的锥头贯入阻力估算IB，例如下式：
根据24个钻孔的统计数据显示，qc的最大值为6.54MPa，最小值为2.42MPa, 平均值为4.32MPa，如果按照平均值估算，IB值的范围在0.59~0.71之间，这显示出尾粉土有一定的静态液化趋势。我们正在使用一个Excel程序对全场地的CPT钻孔进行逐一评价。
5 参考
下面的参考论文来自于GeotechSet数据集，不一定覆盖了所有的相关文献。
[1] (1980) Flow Slides and the Undrained Brittleness Index of Some Mine Tailings【泥石流和牵引式滑坡灾害---Debris and flowslide】
[2] (2003) The Pre- and Post-Failure Deformation Behaviour of Soil Slopes【非结构化的文献快速聚合: Synthetic Rock Mass】
[3] (2011) Undrained brittleness of sand in triaxial compression and ring shear tests【岩石三轴压缩模拟试验(Triaxial Compression Simulation Test)】
[4] (2013) Static liquefaction-triggering analysis considering soil dilatancy【原始Norsand模型的参数回顾(Jefferies's Excel VBA code)】
[5] (2014) Effect of soil contraction tendency on static liquefaction triggering analysis【溃坝破坏原因的调查结果---静态液化(Static Liquefaction)】
[6] (2018) Characterisation of Static Liquefaction of Sand with Different Mixtures of Fines【液化分析数值模型(Numerical Models for Liquefaction Analysis)】
[7] (2019) Prediction of Static Liquefaction Landslides【全球变化对滑坡风险的影响---滑坡和岩石边坡稳定性】
[8] (2021) Brittleness index of lightly cemented soil in ring shear tests【[最新文献]循环单轴和三轴剪切的液化阻力: 一个比较研究 [11/8/2020]】
[9] (2021) Impacts of fixed-end and flexible boundary conditions on seismic response of shallow foundations on saturated sand【UNSAT2023---第八届非饱和土国际会议(Unsaturated Soils)】
[10] (2022) A review of methods for estimating undrained brittleness index from the CPT【什么是流动液化(flow liquefaction)】
