GIS技术在黄河郑州段砂土液化评价中的应用

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1、GIS技术在黄河郑州段砂土液化评价中的应用摘要：砂土液化研究是一项复杂的系统的工作，是工程地质界重要的研究方向。本文简单的阐述了GIS特点及其功能，在综合了液化判别规范的基础上提出液化安全系数法，并借助GIS相关理论和方法，以ArcGIS软件为平台在黄河郑州段工程实例中得以应用,实现了对区域的砂土液化分级预测,为基于有限资料下的大区域砂土液化判别及预测提供了可行有效的途径。关键词：GIS；砂土液化；安全系数评价；工程地质ExplorationonApplicationofGISTechnologyinEvaluationRegionalSandLiquefactionofZhengzhouse

2、ctionoftheYellowRiverVillageAbstract:Thesandliquefactionproblemisacomplexsystemicwork,andisanimportantresearchdirectionforgeotechnicalengineeringInEngineeringgeologicalcommunity.ThispaperdescribessimplyfeaturesandfunctionsofTheGIS,themethodofsafetycoefficientofliquefactionisproposedbasedonthecriteri

3、onsofliquefactiondistinction,andthismethodisappliedtotheexampleinvirtueofthecorrelativetheoryandmethodofGIS,andregardingtheArcGiSsoftwareasaplatform,thesandliquefactionclassifypredictionofresearchregionalareaiscompletedandthisprovidesafeasibleeffectivewayforsandliquefactiondistinctioninlargeregionba

4、sedonlimitedinformation.Keywords:GIS;Sandliquefaction;Evaluationofthesafetycoefficient;Engineeringgeological1引言1.1关于GIS地理信息系统(GeographicInformationSystem简称GIS)是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一项新兴技术，是一个能够对空间相关数据进行采集、管理、分析和可视化输出的计算机信息系统。它可将表格式的属性信息和地图式的图形信息结合起来在计算机内组织成一个既反映数量特征又反映拓扑特征的地理信息数据库[1]。GIS的功

5、能由5个组成部分提供：用户接口、系统数据库管理、数据输入、空间数据处理和分析、数字或专题图形输出。其优势在于把各类实体的空间数据都投影到同一地理坐标系下，把所有的属性数据和空间数据有机地联系起来，同类实体按表(图层)的方式存储在一起，这种信息的表达方式更接近自然实体的客观状态。在地学问题的研究中，它所提供的数字地面模型、拓扑叠加功能、网络分析模型等都得到了广泛的应用。1.2砂土液化和安全系数液化判别法砂土液化是指饱和砂土在振动作用下表现出液体性质的一种现象，能够导致建筑物的基础失稳，从而造成工程失事，是工程地质领域常遇到的问题。安全系数砂土液化判别法是基于规范规定[2]的方法，即标准贯入锤击法

6、(SPT)，原因是：借鉴边坡工程中对边坡稳定分析时使用的安全系数的理念，以便简单、准确地来表征事务的状态；规范中砂土液化判别公式变换的可行性；便于在GIS相关软件中的应用，以便作出液化分级可视化评价。规范中砂土液化判别分为2个步骤：初判和复判.当不满足初判条件可能发生液化时,需进行复判,复判的公式为：①②③对式①两边同除以标准锤击数临界值，引进砂土液化安全系数，令④式中的物理意义是实测标贯值与临界标贯值之比。当>1时，砂土不发生液化；当<1时，则砂土液化,故其能够表征砂土是否发生液化。为了能对砂土液化的结果进行分级，采用液化指数ILE的算法⑤根据计算所得的的值对砂土液化进行分级[3],分级标准

7、见表1。表1液化等级分级标准Table1Thegradingstandardsofliquidlevel判别深度/m轻微中等严重15202GIS在黄河郑州段保合寨—东坝头砂土液化评价中的应用2.1实例简介黄河郑州段保合寨—东坝头,东西长约11.5km,南北长约3km,面积约为34.5km2,工程区地震动峰值加速度为0.15g(相应的地震基本烈度为Ⅶ度)，动反应谱特征周期为0.35s。地下水埋深一般