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动荷载下砂土液化的分析及其处理研究本文介绍了砂土液化的原理，论述了砂土液化的形成条件，在砂土液化的判别中，分别叙述了Seed法和规范法两种常见的砂土液化的判别方法，并对两种方法进行分析，最后介绍砂土液化的防护措施。
标签：砂土液化液化原理处理措施1前言对于砂土液化的研究，由于其目的和观点的不同，使其有多种的解释，最普遍的认识是饱和的砂土或粉土在地震的作用下，饱和砂土或粉土经历强烈的振动后，使土体呈现出一种近乎于液体的悬浮状态，导致土体失去强度产生失效的现象。
通常，砂土液化会造成更大的伤害：例如，地基承载力的损失；液化土流下，造成高孔隙压力的浮动结构；喷沙形成将导致侧向压力的增加；当覆盖上一层破裂，会有水和砂现象，常常导致不均匀沉降的建筑物，使建筑物出现倾斜，开裂和破坏。
对过去发生的地震事件，由于灾害造成的土壤液化已成为不可或缺的工程灾害，所以研究者越来越多的关注研究砂土液化。
2液化原理[1]松散的砂土与粉土，在地下水的作用之下达到饱和。
在受到动应力作用下变得更加紧密，由于土的结构遭到剪揉作用而迅速破坏，此时，空隙中的空气来不及排除使孔隙水压力迅速增长到上浮有效应力，在短时间的动荷载作用下，使土颗粒之间相互传递的压力变小，当有效应力彻底消散时，土体丧失了抗剪强度和承载力，并表现出液体所呈现出的形态，这就是砂土的液化现象。
饱和砂土和粉土下加载，迅速消失的抗剪强度和其抗剪强度可以表示为：（1）在地震前，由砂骨架，承担该部分只有其土壤在此时砂地基处于稳定状态，承受水的静水压力图（I）。
（2）对地震应力反复作用，框架会产生位移，状态的变化，和饱和砂量是相同的，地震动态应力承受代替砂骨架。
这样，造成孔隙水压力的急剧增大，等到孔隙水压力等于或大于土体所承受的总应力时，饱和砂土液化，土壤结构完全破坏，土壤颗粒悬浮在水中，并在地裂薄弱部位喷射出来，导致冒沙现象，见图（II）。
（3）液化后，悬浮颗粒逐渐下沉，骨架被破坏，损失的地基承载力及地表沉降引起的倾斜，见图（III）。
砂土液化的工程地质判别法说到砂土液化，嘿，大家听起来可能有点陌生，但要是我跟你说，它就像一只“潜伏在地下的炸弹”，说不定哪天它就会“嘭”一下，把你辛辛苦苦建起来的房子给震塌了，大家就不那么淡定了吧？别着急，我慢慢给你讲，听懂了你就能发现，其实这事儿并没有想象的那么可怕，关键是咱得学会怎么判断，提前发现问题。
好了，扯远了，咱还是从头说。
砂土液化呢，说白了就是地面上的砂土在受到强烈外力，比如地震、爆炸或者是大规模建筑施工震动时，水分被挤出，砂土就会像变魔术一样，失去固体状态，变成了液体那种感觉。
你想象一下，一片看起来很坚固的沙地，突然变成了“沙泥浆”，在上面建的高楼大厦就“嘎嘣”一声掉进去了，吓得人心慌慌。
所以，砂土液化的判断，简直是建筑行业的“头等大事”。
要判断砂土会不会液化，首先得看它的“家底”。
什么是家底？那就是地基的基本情况，简单来说，地底下的土壤啥样？如果地下是松软的沙土，而且水位又特别高，这时候就容易发生液化了。
想象一下，如果这块土层就像一碗沙拉，浑浑噩噩的加上一点水分，它就有可能失去原本的形态，一触即溃。
所以说，液化危险最喜欢找那些“松软的土层”，它就像是沙滩上的海浪，一不小心就会把上面的东西给冲垮了。
就是土壤颗粒的“心态”了。
你有没有注意到，某些沙子特别细，像面粉一样，粘性弱，颗粒松散，这种土壤最容易液化。
反过来说，颗粒大、紧密的土壤，它们的“凝聚力”强，就不容易液化。
所以，咱在判断砂土会不会液化的时候，不仅得看它是不是沙子，更得看它的颗粒啥样。
细沙松散，颗粒粗大，稳得很，不容易出事。
接下来就是水文条件的事儿。
地下水太高，简直就是“火上加油”。
你想，地下水位一旦上升，土壤的水分就被加持，土壤的“浮力”也变得更强。
特别是遇到地震或其他震动，这时候那一层沙子就像是加了弹簧的弹力床，随时准备弹起来，没地方去的水分又会像泄洪一样被挤出去，砂土液化的风险就一下子增加。
这个道理就像是你往盆里倒水，水位高了，水就开始溢出来，土壤被水撑起来，自然就没了稳固性。
砂土地震液化1.基本概念砂土地震液化指饱和砂土在地震、动荷载或其他外动力作用下，砂土受到强烈振动后，致使土体丧失强度、土粒处于悬浮状态，造成地基失效的作用或现象。
2.砂土地震液化的机理饱和砂土在地震力作用下有颗粒移动和变密的趋势，对应力的承受由砂土土体骨架转向水，由于砂土渗透性不良，孔隙水压力逐渐累积，有效应力下降，当孔隙水压力累积至总应力时，有效应力为零，土颗粒在水中处于悬浮状态。
C +=φστtan式中：σtan Ф——摩擦强度，C ——黏聚强度。
土体类型和性质饱和沙土（内因）饱和砂层的埋藏条件 砂土 地震 液化地震强度地震因素（外因）地震持续作用3.影响砂土地震液化的因素3.1土体类型和性质以砂土的相对密实度Dr 以及砂土粒径和级配表征砂土液化条件。
（参见表1，表2）minmax max e e ee Dr --=表1粒组划分标准粒组结构粒组粒径巨粒漂石（块石）>200mm 卵石（碎石）60-200mm粗粒圆砾（角砾）2-60mm 砂粒粉砂0.5-2mm中砂0.25-0.5mm细砂0.075-0.25mm细粒粉粒0.005-0.075mm 粘粒<0.005mm表2 影响砂土地震液化的因素之土性、埋藏和动荷条件因素指标对液化的影响土性条件颗粒特征粒径平均粒径细颗粒较容易液化，平均粒径在0.1mm左右的粉细砂抗液化性最差级配不均匀系数Cu不均匀系数愈小液化性俞差，黏性土含量愈高，俞不易液化形状——圆粒形砂比棱角砂更易液化密度孔隙比e相对密实度Dr密度愈高，液化可能性愈小渗透性渗透系数K渗透性低的砂土容易液化结构性颗粒排列胶结程度均匀性——原状土比结构破坏的土不易液化，老砂层比新砂层不易液化压密状态超固结比OCR超压密砂土比正常砂土不易液化埋藏条件上覆土层上覆土层有效压应力上覆土层厚度愈大，土的上覆有效压力愈大，愈不易液化静止土压应力系数K0排水条件孔隙水向外排出的渗透路径长度液化砂层厚度排水条件良好有利于孔隙水压力的消散，能减小液化的可能性边界土层的渗透性地震历史——遭受过历史地震的砂土不易液化，但曾发生过液化又重新被压密的砂土，却易重新液化动荷条件地震烈度震动强度地面加速度地震烈度高，地面加速度大，就愈容易液化持续时间等小循环次数N震动时间愈长，或震动次数愈多，愈容易液化3.2饱和砂层的埋藏条件（1）地下水位埋深；（2）砂土层上的非液化性粘土层厚度表（表2） 3.3地震强度实测地震时最大地面加速度，计算在地下某一深度处由于地震而产生的实际剪应力，再用以判定该深度处的砂土层能否产生液化。
探讨砂土液化危害及地基处理措施大家好，我是勘查2班的李浩男。
今天主要讲一下砂土液化在工程建设方面的危害及防护措施。
中国是一个多地震的国家。
在过去的多次强震中，砂土液化引起的各种灾害已成为一种不可忽视的震害现象。
近年来，随着地震活动的发生，特别是发生在1964年日本新泻的7.6级地震，因为河岸附近液化砂土面积大，大量的建筑物被损坏，倒塌毁坏房屋2130栋, 6200栋建筑受损，31200栋受到轻度损伤。
在我国邢台1966年发生的6-7级地震，也在涤阳河附近很大面积的发生了砂土液化，并引起喷砂导致大量的堤坝崩溃，河道建筑物被破坏。
1975年海城发生7.3级地震和唐山的7.8级地震均造成大量的液化砂。
其中唐山地区发生两次特大地震，震后几分钟地面开始发生大面积的砂土液化、喷水冒沙数小时，导致地表开裂下沉，最终使建筑物陷入裂缝当中。
其他国家，如：美国阿拉斯加地震时大量饱和砂土液化引起各类建筑物遭到严重破坏，也极大地推动了人们对砂土液化特性的探索和研究。
2 砂上的液化机理分析由于地震的荷载作用会使饱和砂土发生液化，其根本原因在于：一是基础的压实度不足，孔隙水压力在动态荷载作用下上升，大大降低了土体的有效应力，使颗粒一直处于悬浮状态，导致地基承载力不足，变形增大;二在地震荷载作用下孔隙水压力的消散时间会变得更长，从而造成喷砂或由使砂土从固体状态变为液体流动状态，液化过程如图1所示。
液化过程示意在地震作用下，饱和砂土内颗粒收到的惯性力作用不同，因此在新的应力对土粒间的接触点产生新的应力，当这种压力超过一定值时，就会破坏土壤颗粒之间的原始连接，土壤结构可能会突然崩溃，土粒之间脱离接触。
同时，由于荷载的突然作用，孔隙水排出不及时(相当于不排水状态)，引起孔隙压力上升，造成一定的损失，土体强度降低甚至出现疏松砂(泥)状态。
饱和砂土土体振动液化后，孔隙水压力逐渐降低，土量沉降形成堆积。
3 影响砂土液化的原因及判别3.1 砂土液化的判别(1)当抗震设防烈度为7~9级时，若在场地发现有饱和砂土以及粉土时，就应该及时的对土层液化进行判断。
三大岩石：岩浆岩，沉积岩，变质岩。
坡流：在降雨或融雪时，地表水一部分份渗入地下，其余的沿坡面向下运动。
这种暂时性的无固定流槽的陆地薄层状，网状细流称为片流。
片流对坡面产生剥皮式的破坏作用，使高处被削低，称为洗刷作用。
洪流：坡流逐渐集中汇成几段较大的流线水状，再向下形成快速奔腾的洪流。
洪流猛烈冲刷沟底，沟壑的岩石并使其遭受破坏，称为冲刷作用。
滑坡：斜坡上大量的岩土体，在一定的自然条件（地质结构，岩性和水文地质条件等）及其重力的作用下，使部分岩体失去稳定性，沿斜坡内部一个或几个滑动面带整体地向下滑动，且水平位移大于垂直位移的现象。
工程地质测绘方法：路线穿越法，界限追索法，布点法。
砂土液化：饱和砂土在地震，动力荷载或其他外力作用下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象称为砂土液化或振动液化。
影响砂土液化的因素：1土的类型及性质（粒度，密实度，成因及年代）2饱和沙土的埋藏分布条件3地震活动的强度及历时。
砂土液化的危害：地面下沉，地表塌陷，地基土承载力丧失，地面流滑。
土的组成及结构与构造：土由三相组成：固相——矿物颗粒和有机质；液相——水；气象——空气。
矿物颗粒和有机质构成土的骨架，也是土中最主要的物质成分，空气和水则填充骨架间的孔隙。
土的矿物成分：原生矿物，次生矿物（a蒙脱石b伊利石c高岭石），有机质。
土中的水：在不同作用力下处于不同的状态，可呈液相，气相或固相。
土中液态水分为结合水和自由水两大类。
结合水分为强结合水（吸着水）和弱结合水（薄膜水）。
自由水分为重力水和毛细水。
地震震级是表示地震本身大小的尺度，是由地震所释放出来的能量大小所决定的。
地震烈度是指某一地区地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度。
岩体的影响因素：主要有岩石的矿物成分，结构，构造及成因，水的作用和风化作用等。
外力地质作用：主要由太阳辐射热引起，并主要发生在地壳的表层。
主要包括风化地质作用，陆地流水地质作用（片流，洪流，河流），湖泊与海洋地质作用，风的地质作用，冰川地质作用和成岩地质作用。
