Probabilistic framework for assessing liquefaction hazard at a given site in a specified exposure time using standard penetration testing

Author： Juang C. H. Ou Chang-Yu Lu Chih-Chieh Luo Zhe

Publisher： NRC Research Press

ISSN： 1208-6010

Source： Canadian Geotechnical Journal, Vol.47, Iss.6, 2010-06, pp. : 674-687

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Abstract

This paper presents a probabilistic framework for assessing the liquefaction hazard at a given site in a given exposure time. Ten sites from different seismic-prone regions of the USA are studied to validate the developed probabilistic framework. Additionally, this framework is extended from the focus of liquefaction potential at a given soil element (or finite layer) to the concern of the whole soil column based on the concept of liquefaction potential index (LPI) proposed by Iwasaki and his co-workers. In this extended framework, the probability of surface manifestation of liquefaction at a given site subjected to all ground motions at all hazard levels in a given exposure time is determined. As an example to illustrate this probabilistic framework, the widely used, standard penetration test (SPT)-based method by Youd et al. is adopted as a building block in the framework. This framework is illustrated with examples and its versatility is demonstrated. Finally, the procedure for extending the developed framework to the evaluation of ground settlement is outlined.Cet article présente une démarche probabiliste pour déterminer le risque de liquéfaction pour un site donné pour un temps d’exposition donné. Dix sites provenant de différentes zones propices aux séismes aux États-Unis sont étudiés pour valider la démarche probabiliste développée. De plus, cette démarche, dont l’emphase était sur le potentiel de liquéfaction d’un élément d’un sol (ou couche finie), a été étendue à la colonne entière de sol selon le concept d’indice de potentiel de liquéfaction proposé par Iwasaki et ses collaborateurs. Cette démarche étendue permet de déterminer la probabilité d’une manifestation de liquéfaction à la surface d’un site soumis aux mouvements du sol et tout autre niveau de risque à l’intérieur d’une période d’exposition donnée. Par exemple, un des éléments de la démarche est la méthode de Youd et al., basée sur les essais de pénétration standard qui sont couramment utilisés. Cette démarche est illustrée avec des exemples et sa versatilité est démontrée. Finalement, une procédure pour appliquer la démarche développée à l’évaluation du tassement du sol est présentée.