地震液化是一种复杂的自然现象,同时它会给人类的生命财产造成重大损失,特别是近期大地震中,因液化导致的工程破坏和社会灾害所占比重越来越大,成为国际上防震减灾工作中的“毒瘤”,也成为了可能危害人类安全的极端危险源。我国属于液化震害高风险国家,开展液化震害风险防治理论与技术方法研究对于国家防震减灾事业发展具有重要意义。目前工程上采用的液化防治技术体系形成于20世纪60-80年代,并在许多具体技术方法研究上取得了很大进展。时至今日,以风险、性态和韧性的思想理念作为原则和指导的抗震设计已经成为地震灾害防御的发展趋势,因此也对液化震害防治研究提出了新的要求。其中,以新的思想理念发展和更新既有液化震害风险防治技术体系为首要工作,同时针对技术体系控制要素及其短板问题开展研究也是十分必要的。本文根据液化震害风险防治技术发展的客观需求,以地震工程学、管理学、系统工程学、技术学等学科理论方法及最新进展为基础,研究建立新的液化震害风险防治技术体系,并针对技术体系中的液化设防标准、液化防治投资标准以及液化风险评价这三大控制要素开展研究,发现并弥补其中的短板问题,力图为液化震害风险防治技术研究发展和应用提供科学指导与技术支持。本文主要工作和成果如下:1.建立液化震害风险防治新技术体系是以风险、性态和韧性思想理念指导下开展液化震害风险防治研究的首要任务。本文通过系统研究,概括了液化震害在致灾对象的广泛性、致灾后果的严重性、致灾效应的级联性、致灾机理的特殊性和防治技术的复杂性等方面的显著特点,补充完善了技术体系的构建原则,指出了我国既有液化防治技术体系的现存问题,融合商业领域先进的风险管理体系、既有工程风险管理体系以及地震工程性态设计技术体系的优点,综合考虑目标的社会性、功能的整体性、构成的层次性、要素的连锁性、技术的完备性和先进性,提出了液化震害风险防治的目标和内涵,建立了风险、性态和韧性三合一的液化震害风险防治新技术体系框架和技术流程,为指导、控制和协调液化震害风险防治技术的研究发展提供了纲领和路线。2.液化设防标准是新技术体系中第一个控制要素,作为防治目标组成要素的重要性毋庸置疑,但由于以往对不同水平地震动下液化震害差异性缺乏认识,导致我国既有工程建设中液化设防缺少统一标准并且容易出现混乱。本文运用新建立的技术体系,系统对比了我国工程领域抗震设防总体要求和液化设防实施标准,发现了我国广泛应用的建筑、构筑、公路、铁路、水运、电力等六大工程领域的液化设防标准与总体抗震设防要求严重不符的突出问题,进而通过不同设防水准下液化震害风险差异性的理论研究及震害调查分析,论证了问题的客观性,指出将大震峰值加速度作为场地液化设防值是我国主体工程领域抗震规范中亟待改进的重要问题。在此基础上,以设防整体要求和液化风险为控制指标,本文提出了典型工程液化设防新标准,弥补了既有抗震设防标准的短板。3.液化防治投资标准是新技术体系中第二个控制要素,作为防治目标的另一组成要素也十分重要,但以往的尚少研究,导致抗液化技术方法的研究发展带有主观性和盲目性。本文通过具有广泛性、代表性和权威性的调查,分析得到了我国专业群体震害风险防治投资可接受能力的基本认识,提出了地震风险区、建筑抗震类别、设防目标对抗震投资决策的影响规律。在此基础上,以专业群体形成的共识及液化概率等级为控制指标,本文提出了典型建筑工程液化设防投资推荐标准,弥补了既有抗震设防标准的短板。调查分析表明,对不同地震风险区内重点设防类和标准设防类建筑,不同身份的专业人员选定的抗震投资比具有一致性;对同一设防目标下的不同抗震类别建筑,权威群体选定的抗震投资比具有规律性;对按不同设防标准设计的同类型建筑,权威群体选定的抗震投资比有一定变化但很不显著,相关研究有待深入。这些结果,可为液化震害风险防治技术方法的研究发展提供指导。4.液化风险评价是新体系中的第三个控制要素,作为风险概念下的基本要素,与上述两个标准的制定密切相关,同时它决定着新体系的可执行性,也是新体系技术主体中所有技术方法的控制因素。本文剖析了既有液化概率评价方法及不足,采用系统工程方法论,建立了基于单变量的概率评价新模型,运用新模型提出了砂土液化概率计算新方法与新公式,并通过了大量地震实测数据的对比检验。本文提出的新方法,将较为成熟的土层液化判定的确定性方法与概率求解的经典数学方法相结合,克服了既有方法在较深土层不合理的缺点,使液化概率的合理评价区间从以往的地下10m以内扩展到地下30m以内,为本文建立的新技术体系的高质量运行提供了保障,也为我国包括大量深基础和地下设施的工程建设中液化灾害风险评价提供了新的技术支持。