摘要：土層液化會(huì)導(dǎo)致地基產(chǎn)生形變，從而造成對(duì)地基上建筑物的損害。在地震區(qū)進(jìn)行建筑工程，需要考慮砂土地基的液化問題。本文研究了地基液化形成的條件，液化地基危害，提出防止地基液化的思路，研究了防止地基液化的處理方法。本文的研究對(duì)于在震區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)具有重要的實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：地基液化危害

0 引言

松散的砂土，含水達(dá)到飽和后，受到外界動(dòng)力作用時(shí)，顆粒間隙間水壓力急劇上升，水壓力尚未全部消解時(shí)，砂土、粘砂土接觸點(diǎn)傳遞的壓力減小，砂土顆粒呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)，成為液體狀態(tài)而喪失抗剪強(qiáng)度和承載能力，出現(xiàn)液化現(xiàn)象，使地基承載力消失，此即土層的液化現(xiàn)象。土層液化會(huì)導(dǎo)致地基不均勻沉降，液化土向低處流動(dòng)，從而造成對(duì)地基上建筑物的損害。根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)，在地震區(qū)進(jìn)行建筑工程，需要考慮砂土地基的液化問題。

1 地基液化形成的條件

砂土液化形成的條件與砂土粒徑、砂土密度、砂土層埋深、地下水位、地震強(qiáng)度、地震持續(xù)時(shí)間等因素有關(guān)。砂土粒徑是決定砂土液化的重要因素。砂土粒徑在0.075~0.100毫米之間時(shí)，砂土更容易發(fā)生液化現(xiàn)象。通常粒徑在0.075~0.100毫米之間砂土含量達(dá)到總重40%以上時(shí)，砂土液化可能性增加。砂土相對(duì)密度影響砂土的動(dòng)力穩(wěn)定性，是決定砂土液化的另一個(gè)重要因素，砂土相對(duì)密度小于70%時(shí)，容易發(fā)生液化現(xiàn)象，砂土相對(duì)密度大于70%時(shí)，不會(huì)發(fā)生砂土液化現(xiàn)象。粘性土影響砂土液化，砂土中粘粒含量越高，越不容易發(fā)生砂土液化。砂土層越深，覆蓋壓力大，不易發(fā)生砂土液化現(xiàn)象，在有效覆蓋壓力小于50千帕的區(qū)域，易發(fā)生砂土液化現(xiàn)象。地震烈度越高，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，越易發(fā)生砂土液化現(xiàn)象。

2 地基液化的危害

2.1 砂土液化的危害的表現(xiàn) 地震是引起砂土液化的主要原因，另外機(jī)器振動(dòng)、打樁和爆破，也可以引起砂土的液化。砂土液化的變形會(huì)引起地基不均勻沉降沉陷，或者造成地基液化流滑形成滑裂，造成房屋開裂，鐵路軌道懸空或拉裂，路面塌陷、開裂、坍滑，橋梁折斷，河道淤塞，農(nóng)田掩埋，壩體失穩(wěn)等。

2.2 砂土液化危害的特點(diǎn) ①砂土液化危害多出現(xiàn)在地震之后，噴砂噴水、地基失穩(wěn)、房屋倒塌常發(fā)生在地震之后，說明地震產(chǎn)生了降低砂土強(qiáng)度的作用，地基液化失穩(wěn)是在靜力作用下產(chǎn)生的；②砂土地基液化對(duì)建筑造成的震害，主要以傾斜、沉降為主，倒塌建筑占的比例比較?。虎垡夯巴翆佑幸欢ǖ臏p震作用，可以削弱地震波，所以在地震持續(xù)時(shí)間短時(shí)，砂土液化區(qū)受到的地震破壞比非液化區(qū)輕；④液化產(chǎn)生后，液化砂土層會(huì)發(fā)生大面積流動(dòng)，即使液化層水平分力很小，也會(huì)產(chǎn)生砂土層的大面積滑動(dòng)。

3 防止地基液化的思路

①控制砂土層水分含量，控制砂土層的滲透性，增加砂土顆粒的直接接觸，相互嵌入性提高，防止超靜孔隙水壓力的產(chǎn)生。通常采取的措施是防滲、排水等。②改變砂土層的顆粒結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)砂土密實(shí)度，從而提高砂土層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。通常采取的措施是振動(dòng)加密、碎石樁、振動(dòng)壓實(shí)等。③改變砂土層的組成，通常采取的措施是對(duì)砂土層進(jìn)行化學(xué)注漿，對(duì)砂土層進(jìn)行砂土改良等。④改變砂土層的圍壓，增加砂土層側(cè)向約束，通常采取的措施是反壓護(hù)道方法。

4 防止地基液化的主要方法

4.1 強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法利用吊車和巨錘，利用高落距用巨錘夯擊地面，通過沖擊使地基土層密實(shí)，提高土層顆粒的嵌入性，減小土層顆粒之間的孔隙，提高地基承載力。強(qiáng)夯法可以對(duì)易于液化的土層進(jìn)行地基加固，對(duì)于碎石土、砂土、雜填土、濕陷性黃土等地基進(jìn)行處理。全液化地基處理面積大，且施工區(qū)域無重要建筑物時(shí)，適于使用強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、效果好、速度快。

4.2 換填法。換填法是通過改變砂土層的構(gòu)成，來解決砂土地基的液化問題。通常砂土法的加固深度3～4米，將砂土以下一定范圍內(nèi)存在液化風(fēng)險(xiǎn)的土層挖去，回填以強(qiáng)度較大的、素土、碎石、灰土等材料，分層夯實(shí)，增強(qiáng)土層的穩(wěn)定性。換填法施工簡(jiǎn)單，施工速度快，成本低、工藝成熟。換填法適用于淺層地基處理，適于中小型建筑地基處理。如果地基所在位置軟土層厚、軟土埋深大、換填材料不足，不適于采用換填法。

4.3 砂樁法。砂樁法是用振動(dòng)、沖擊等方式，在易于液化的砂土地基中成孔，將砂擠入孔中，通過密實(shí)砂柱體加固砂土地基的方法，加固深度約為20米。砂樁法通過擠密作用，使砂樁與樁間土形成復(fù)合地基，提高了土層顆粒的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，有效防止砂土地基液化。

4.4 碎石樁法。砂樁法是用振動(dòng)、沖擊等方式，在易于液化的砂土地基中成孔，將碎石擠入孔中，由碎石所形成密實(shí)樁體。碎石樁法加固效果好、施工速度快、工藝成熟。碎石樁法加固深度通常在20～25米。

5 結(jié)束語

實(shí)際工程施工中，對(duì)于液化地基，需要做好勘察工作，查清施工現(xiàn)場(chǎng)地形、地貌、水文地質(zhì)情況，判斷地基液化的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)工程性質(zhì)，進(jìn)行前期試驗(yàn)，進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，做出合理、安全、經(jīng)濟(jì)的液化地基處理方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣楚生.高裂度地震區(qū)鐵路液化地基處理措施的試驗(yàn)研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2012（12）.

[2]劉松玉.共振法加固公路可液化地基試驗(yàn)[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2012（06）.

[3]王睿.液化地基側(cè)向流動(dòng)引起的樁基礎(chǔ)破壞分析[J].巖土力學(xué)，2011（S1）.

[4]葉斌.液化砂土地基剛度恢復(fù)過程的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J].水利學(xué)報(bào)，2012（07）.

[5]趙劍明.穿黃隧洞地基地震反應(yīng)分析與液化可能性評(píng)價(jià)[J].人民長(zhǎng)江，2011（08）.

作者簡(jiǎn)介：張國(guó)民（1982-），男，河北衡水人，工程師，本科，主要研究方向：工程地質(zhì)勘察。