1. 引言

靜態液化的本質是土的剪切強度突然失去，盡管現代靜態液化分析使用了先進的數值模型【靜態液化模擬(Static Liquefaction)；液化模擬(Liquefaction Modeling)】，但由于我們已經初步掌握了土體的物理力學性質，因此可以使用試驗室三軸壓縮數據和現場CPT測試數據快速進行靜態液化的驗證和評估。本文簡要討論了使用非排干脆性指數評估靜態液化(undrained brittleness index)。

2. 非排干脆性指數

非排干脆性指數IB是Bishop(1971)提出的一個概念，用來評價土的靜態液化。IB=土的屈服強度(峰值強度)減去土的液化強度(殘余強度)，然后再除以土的屈服強度，如下式表示。

IB的值域范圍是[0,1]，IB=1意味著土呈現出非常高的脆性，強度完全失去，而IB=0意味著土在應變過程中沒有失去強度。

3 靜三軸壓縮試驗驗證

靜三軸壓縮試驗與【Duncan-Chang雙曲線模型的材料參數(Hyperbolic Material Model)】中描述的試樣相同，取自1#尾粉土，圍壓Sigma3分別為100kPa, 200kPa, 300kPa和400kPa。從圖中可以看出，沒有明顯的應變軟化趨勢，IB的值趨于0，因而可以推斷出尾粉土的靜態液化可能性不大。

一些研究者也提出了更精細的關系式來計算IB，例如：

4 CPT驗證

一些研究者使用CPT的錐頭貫入阻力估算IB，例如下式：

根據24個鉆孔的統計數據顯示，qc的最大值為6.54MPa，最小值為2.42MPa, 平均值為4.32MPa，如果按照平均值估算，IB值的范圍在0.59~0.71之間，這顯示出尾粉土有一定的靜態液化趨勢。我們正在使用一個Excel程序對全場地的CPT鉆孔進行逐一評價。

5 參考

下面的參考論文來自于GeotechSet數據集，不一定覆蓋了所有的相關文獻。

[1] (1980) Flow Slides and the Undrained Brittleness Index of Some Mine Tailings【泥石流和牽引式滑坡災害---Debris and flowslide】

[2] (2003) The Pre- and Post-Failure Deformation Behaviour of Soil Slopes【非結構化的文獻快速聚合: Synthetic Rock Mass】

[3] (2011) Undrained brittleness of sand in triaxial compression and ring shear tests【巖石三軸壓縮模擬試驗(Triaxial Compression Simulation Test)】

[4] (2013) Static liquefaction-triggering analysis considering soil dilatancy【原始Norsand模型的參數回顧(Jefferies's Excel VBA code)】

[5] (2014) Effect of soil contraction tendency on static liquefaction triggering analysis【潰壩破壞原因的調查結果---靜態液化(Static Liquefaction)】

[6] (2018) Characterisation of Static Liquefaction of Sand with Different Mixtures of Fines【液化分析數值模型(Numerical Models for Liquefaction Analysis)】 

[7] (2019) Prediction of Static Liquefaction Landslides【全球變化對滑坡風險的影響---滑坡和巖石邊坡穩定性】

[8] (2021) Brittleness index of lightly cemented soil in ring shear tests【[最新文獻]循環單軸和三軸剪切的液化阻力: 一個比較研究 [11/8/2020]】

[9] (2021) Impacts of fixed-end and flexible boundary conditions on seismic response of shallow foundations on saturated sand【UNSAT2023---第八屆非飽和土國際會議(Unsaturated Soils)】

[10] (2022) A review of methods for estimating undrained brittleness index from the CPT【什么是流動液化(flow liquefaction)】

文章來源：計算巖土力學