岩土工程中的砂土液化判别
饱和砂土液化判别方法中抗震规范与NCEER法的对比
贯入器
范围
穿心锤 安全锤 自动脱钩穿心锤 65mm~115mm 150mm 200mm 0m~3m 3m~4m 4m~6m 6m~10m 10m~30m 有衬管 无衬管
修正 系数 CE CE CE CB CB CB CR CR CR CR CR
CS CS
取值
0.5~1.0 0.7~1.2 0.8~1.3
（N1）60cs=α+β（N1）60
（6）
式 中 ：α、β 为 考 虑 细 粒 含 量 Fc 的 修 正 系 数， 当 Fc ≤ 5% 时，α=0，β=1 ； 当 5%<Fc<35% 时，α=exp[1.76-（190/Fc2）]， β=0.99+Fc1.5/1000 ；当 Fc ≥ 35% 时，α=5，β=1.2。
贯临界锤击数随深度呈抛物线式递增，与地下水位呈反比关
系，与地震动加速度呈正比关系。
3 NCEER 法
国外常用的 NCEER 法是在 SEED 简化法的基础上发展 而来的，其实质是将砂土中由地震动作用产生的剪应力与 产生液化所需的剪应力（即在相应动力作用下砂土的抗剪强 度）进行比较，后 H.B.Seed 将上述理论简化，利用成等效循
别标准贯入锤击数临界值 ；ds 为饱和土标准贯入点深度 ；dw
为地下水位深度；ρc 为黏粒含量百分率，小于 3 或为砂土时，
应取 3 ；β 为调整系数，设计地震为第一组时取 0.80，第二
组取 0.95，第三组取 1.05。
由公式（2）可以看出，抗震规范法对砂土液化判别的主
要与地震动参数、黏粒含量、地下水位埋深及深度有关，标
N 图 1 抗液化强度比与修正标贯击数的关系（震级 M=7.5）
3.3 标贯击数的修正
基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法
基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法一、本文概述液化是砂土在地震动荷载作用下由固态转变为液态的现象，是工程地震学中一个极为重要的问题。
液化会导致地基失效，建筑物沉陷或倾倒，从而引发严重的灾害。
因此，准确有效地对砂土液化进行判别，对于确保工程结构的安全性和稳定性具有至关重要的作用。
静力触探测试作为一种原位测试技术，具有操作简便、结果直观等优点，因此在砂土液化判别中得到了广泛应用。
本文旨在综述基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法。
将介绍砂土液化的基本概念和静力触探测试的基本原理。
将详细阐述国内外在砂土液化判别方面的研究成果和现状，包括各种判别方法的基本原理、适用范围和优缺点。
将探讨静力触探测试在砂土液化判别中的具体应用，以及未来在砂土液化判别领域的研究方向和发展趋势。
通过本文的综述，希望能够为工程师和研究人员提供关于砂土液化判别方法的全面了解和参考，为砂土液化判别技术的发展和应用提供有益的借鉴和启示。
二、国内外砂土液化判别方法研究现状砂土液化判别方法的研究一直是岩土工程领域的重要课题。
液化现象指的是在地震、爆炸等动力荷载作用下，无粘性土（如砂土）由固态转变为液态的现象，这种转变会导致土壤失去承载能力，对建筑物和基础设施造成极大破坏。
因此，准确判别砂土液化对于预防地震等自然灾害具有重要的工程实际意义。
在国内外，砂土液化判别方法的研究已经取得了显著进展。
传统的判别方法主要基于静力触探测试（CPT）的结果，通过分析CPT数据中的锥尖阻力、侧壁摩阻力等参数，结合现场的地质环境条件和地震动参数，来评估砂土液化的可能性。
这些方法虽然在一定程度上能够反映砂土的液化特性，但由于缺乏考虑动力因素，其准确性和可靠性有待进一步提高。
近年来，随着科技的发展和研究的深入，国内外学者提出了许多新的砂土液化判别方法。
这些方法不仅考虑了静力因素，还引入了动力参数，如地震加速度、频率等，以更全面地评估砂土的液化风险。
随着机器学习等技术的快速发展，一些基于数据驱动的砂土液化判别模型也逐渐兴起。
浅析液化土地基的判别与处理方法
在陈文化，崔杰，门福录，赵成刚所写的文章《建筑物非均质 地基的地震液化有效应力判别法》中推导了成层地基中附加动剪 应力，并结合均质建筑物地基地震液化总应力法和多孔介质动力 学理论，给出非均质地基中砂土孔隙水压力的求解方法和液化判
别步骤，使目前尚未解决的非均质建筑物地基液化判别的复杂问 题得以解决…。 ２．６改进的ＩＲＮ模型的地基液化判别
２液化的判别
２．１ 初步判别
满足下列条件之一者，应判为不液化，否则再进行下一步判别。
１）地质年代为第四纪晚更新世及以前时，７度，８度可判为不
液化。２）粉土的粘土颗粒含量百分率在７度，８度和９度时分别
大于１０，１３和１６可判为不液化。３）采用天然地基的建筑，当上
覆可液化土层人力、物力和财力的一种巨大耗费，很不科学。
方案二：水泥土搅拌桩，由本工程地质①层淤泥可知，厚度分
布不均，而且含有机质，局部富集，根据现行《建筑地基处理技术
规范》的１１．１．２条国家强制性条文：“水泥土搅拌法用于泥炭土、
有机质土、塑性指数，Ｄ＞２５的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无
工程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用性。”由于施工单
别，该试验是岩土工程中常用的一种原位测试方法，在判别砂土
和粉土液化时，必须满足三个要求，即自动落锤、回转钻进和泥浆
护壁，不宜采用冲击钻进和拉绳非自动落锤等操作方法。孔内竖
向测点间距为１ ＩＴＩ。试验步骤如下：１）用钻具钻至试验土层标高
以上１５ ｃｍ处。２）用质量为６３．５ ｋｇ的穿心锤，以０．７６ ｍ的自由
虑液化影响：
屯＞如＋以一２
（１）
也＞ｄｏ＋ｄ＾一３
（２）
ｄ。＋ｄ。＞１５也＋２ｄ６—４．５
（３）
其中，ｄ。为地下水位深度，ｍ；ｄ。为上覆盖非液化土层厚度，
210998488_采用标准贯入试验进行饱和砂、粉土液化判别计算时参数选择问题解析
图1 贯入点取值示意地面1层2层i -1层粉质粘土i 层粉砂i +1层卵石贯入点深度d s钻孔标准贯入器15cm预打段30cm 正式试验段实验段底深度ab c d【其 他】采用标准贯入试验进行饱和砂、粉土液化判别计算时参数选择问题解析孙晓风(中非地质工程勘查研究院，北京 100102)摘要：笔者经过20余年勘察实践，对岩土工程勘察活动中采用标准贯入试验进行饱和砂土和粉土液化判别计算进行了认真的总结和归纳，对其计算参数的取值和应注意的问题提出了明确的方法，并利用Excel的函数计算功能制订出“液化判别——Excel模板”，在勘察工作实践中应用效果良好。
关键词：岩土工程；液化判别；参数选择中图分类号：P642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9386(2007)06-0060-02 在岩土工程勘察活动中，经常需对地基饱和土进行液化判别，国标《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)4.3.4～4.3.5条款给出了采用标准贯入试验进行饱和砂土和粉土液化判别及液化指数的计算公式，并详细说明了公式中各参数的涵义及取值的方法和应注意的问题；实际使用时，由于技术人员的理解差异，常使同一组计算参数其计算结果因人而已；从而造成液化判别错误，使勘察成果结论存在安全隐患，甚至给工程建设造成不必要的安全隐患和经济浪费。
为此，笔者在此提出如下“液化判别计算参数的取值和应注意的问题”。
1 计算公式 采用标准贯入试验进行饱和砂土和粉土液化判别及液化指数的计算公式：N cr =N 0[0.9+0.1(d s -d w )]√3/ρc (d s ≤15)(1)N cr =N 0(2.4+0.1d w )√3/ρc (15≤d s ≤20)(2)I lE =∑(1- N i)d i wi (3)2 计算公式中参数的取值问题解析2.1 公式中N i 、N 0、ρc 、d w 的取值N i 根据标准贯入试验实测获得；N 0的取值可根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)表4.3.4查得，不会存在问题；ρc 根据土工试验报告或根据公式“注”中要求取值也不会存在问题；d w 的取值，规范有较明确说明，即“宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用”；前者的确定非常困难，勘察实践中一般采用后者；采用“历年最高水位”或“近3～5年最高水位”，一般也不会存在问题。
（完整版）砂土液化的判别
（完整版）砂⼟液化的判别砂⼟液化判别基本原理⼀、地震地球内部，聚蓄的能量，在迅速释放时，使地壳产⽣快速振动，并以波的形式从震源向外扩散、传播称为地震。
诱发地震的因素很多，当地下岩浆活动、⽕⼭喷发、溶洞塌陷、⼭崩、泥⽯流、⼈⼯爆破、⽔库蓄⽔、矿⼭开采、深井注⽔等都会引起地震的发⽣。
但是它们的强度和影响范围都较⼩，危害不太⼤；世界上绝⼤多数地震，是由地壳运动引起岩⽯受⼒发⽣弹性变形并储存能量（应⼒），当能量聚积达到⼀定的强度并超过岩⽯某⼀强度时，使岩层发⽣断裂、错动，这时蓄积的变形能量在瞬时释放所形成的构造地震；强烈的构造地震影响范围⼴、破坏性⼤，发⽣的频率⾼，占破坏性地震的90%以上。
因此在《建筑抗震设计规范》中，仅限于讨论在构造地震作⽤下建筑的设防问题。
（⼀）地震波按其在地壳传播的位置不同，可分为体波、⾯波。
1、体波在地球内部传播的波为体波。
体波⼜可分纵波和横波，纵波⼜称P 波，它是从震源向四周传播的压缩波。
这种波的周期短、振幅⼩、波速快，它在地壳内传播的速度⼀般为200-1400m/s ；它主要引起地⾯垂直⽅向的振动。
横波⼜称s波，是由震源向四周传播的剪切波。
这种波的周期长、振幅⼤、波速慢，在地壳内的波速⼀般为100-800m/s。
它主要引起地⾯的⽔平⽅向的振动。
2、⾯波在地球表⾯传播的波，⼜称L波。
它是由于体波经过地层界⾯多次反射、折射所形成的次⽣波。
它是在体波到达之后(纵波P⾸先到达，横波S次之)，⾯波（L波）最后才传到地⾯。
⾯波与横波⼀样，只有横向振动，没有纵向振动，其特点是波速较慢动、周期长、振动最强，对地⾯的破坏最强的⼀种。
所以在岩⼟⼯程勘察中，我们主要关⼼的还是⾯波（L波）对场地⼟的破坏。
⼆、砂⼟液化对⼯程建筑的危害地震时由于地震波的振动，会使埋深于地下⽔位以下的饱和砂⼟和粉⼟，⼟的颗粒之间有变密的趋势，孔隙⽔不能及时地排出，使⼟颗粒处于悬浮状态，呈现液体状。
此时，⼟体内的抗剪强度暂时为零，如果建筑物的地基⼟没有⾜够的稳定持⼒层，会导致喷⽔、冒砂，使地基⼟产⽣不均匀沉陷、裂缝、错位、滑坡等现象。
饱和砂土液化机理及液化判别方法
饱和砂土液化机理及液化判别方法作者：严鹏来源：《科技创新与应用》2017年第02期摘要：砂土液化是一种由地震引起的次生地质灾害。
我国邢台、唐山和海城三地强地震，都发生了大范围的液化，造成严重损害。
在当前国家加强基础设施建设、加快城镇化的背景下，砂土地震液化判别在岩土工程勘察中的重要性在不断提升。
文章对砂土液化机理进行介绍，对几种常用且有代表性的判别方法进行归纳总结，并对饱和砂土液化的判别方法提出自己一些认识及看法。
关键词：饱和砂土；液化机理；液化判别1 地震液化机理及影响因素1.1 砂土液化的概念在动力荷载、地震、等外力作用下，饱和砂土受到强烈的振动，导致其丧失抗剪强度，并使砂粒处于悬浮状态，造成地基出现失效现象即称为砂土液化。
1.2 地震液化的机理地震时剪切波在土体中引起交变应力，产生震动孔隙水压力。
引起孔隙水压力增加的原因是水与土粒在交变应力的作用下，受强烈震动的土粒变密，而受到水的阻碍把能量传递给水。
随着孔隙水压力的上升，土颗粒在自重的作用下力图向下沉落，而孔隙水在震动孔隙水压力作用下力图向上排出，导致土体结构在被破坏的瞬间，土粒向下沉落受到孔隙水向上排出的阻碍，最终有效应力减至零，土粒间无力的传递，土粒失重，使抗剪强度消失，进而砂土出现液化情况。
此时土骨架崩溃，土粒可随水流动，这就是液化过程。
1.3 液化影响因素砂土的组成：一般情况下，粗砂比细砂不容易液化，其主要原因是粗砂有良好的透水性，即使粗砂发生液化现象，孔隙水超压作用时间短，大大缩短其液化的时间。
相对密度：密砂比松砂不容易液化。
由于松砂是无粘性土与粘性土之间的土壤，所以砂土的密度低容易发生液化。
土层的埋深：地震发生时，液化砂土层的深度处于10m以内。
因此砂土层埋深深度越大，砂土越不容易液化。
地下水位：地下水位浅的比水位深的地方较容易发生液化现象。
地下水位深度小于4m的砂类液化区域，易发生液化。
粉土液化在7度至9度区内，地下水位小于1.5m、2.5m、6.0m 的区域容易被液化。
用标贯击数判别饱和砂土和粉土的液化问题
用标贯击数判别饱和砂土和粉土的液化问题发布时间：2021-10-14T08:38:15.014Z 来源：《工程建设标准化》2021年15期作者：杨杰超[导读] 对岩土工程勘察活动中采用标准贯入试验进行饱和砂土和粉土液化判别计算进行总结和归纳杨杰超海口市城市规划设计研究院有限公司海南海口 570100摘要：对岩土工程勘察活动中采用标准贯入试验进行饱和砂土和粉土液化判别计算进行总结和归纳,对其计算参数的取值和应注意的问题提出了明确的方法在勘察工作实践中应用效果良好。
用标贯击数判别饱和砂土和粉土的液化可能性是最常用的液化判别方法。
本文总结了该方法在具体应用中的一些问题，并提出判别步骤。
关键词：标准贯入试验锤击数；液化；饱和砂土；粉土目前，工程勘察工作中，大多利用标贯击数来评价勘察场地饱和砂土和粉土的液化可能性。
本文就如何运用好这种方法谈几点认识。
1、有关规范根据室内颗分实验成果，勘察场地范围内粉土的粘粒含量13.8~16.4%，由于勘察场地抗震抗震设防烈度为7度，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）4.3.3条相关规定，该粉土可判为不液化土。
当初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下20m深度范围内土的液化；但对可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的各类建筑，可只判别地面下15m范围内土的液化。
当饱和土标准贯入锤击数（未经杆长修正）小于或等于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土。
1. 地震烈度为6度时，不判别液化；地震烈度为7、8、9度时，判别液化。
2.饱和砂土或粉土，当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响。
1）地震烈度为7、8度时，地质时代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时，判为不液化土；可液化的时代为Q4、Q41、Q42或未标时代；地震烈度为9度时，不管地层年代是什么，都要进行液化判断；2）粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率，7度、8度和9度分别不小于10、13和16时，判为不液化土；3）天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：2. 液化土特征深度（m）3. 2）当饱和土标准贯入锤击数Ni（不经杆长修正）小于或等于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判别为液化土。
液化土层的判别及处理措施浅析
液化土层的判别及处理措施浅析摘要：在地震作用下，饱和状态的砂土或粉土中的空隙水压力上升，土中的有效应力减小，土的抗剪强度降低，达到一定程度时，土颗粒处于悬浮状态，空隙水压力迅速释放，导致土中有效应力完全消失，土体丧失承载能力，土变成了可流动的水土混合物，此即为地基土体液化。
唐山地震、汶川地震和日本阪神地震震害表明，因地基砂土液化对建筑物造成的破坏非常严重。
具体表现为地面喷砂冒水、建筑物基础沉降量大和倾斜严重的现象，甚至失稳、倒塌，从而造成了很大的生命和财产损失。
因此，如何避开液化危险地段修建房屋，如何处理存在液化土层的不利地段地基，如何采取减轻液化影响的基础和上部结构处理的措施，是地基基础设计在液化场地中需重点解决的问题。
关键词：岩土工程；地震液化；液化判别；抗液化措施一、前言近年来，全世界范围内地震频繁，唐山地震、日本阪神地震、汶川地震、福岛地震、墨西哥近海沿岸8.2级地震等对人类社会的生产生活秩序破坏非常严重。
而且随着社会经济的快速发展，大体量的高层及超高层建筑层出不穷，建筑结构的重要性不断提高。
怎样才能设计出安全且经济合理的方案，这就为基础位于液化土层上的地基基础设计带来了巨大的挑战，这也是每一位设计者值得深入思考的问题。
根据以往地震现场资料，判定现场某一地点的砂土已经发生液化的主要依据是：(1)地面喷水冒砂，同时上部建筑物发生巨大的沉陷或明显的倾斜，某些埋藏于土中的构筑物上浮，地面有明显变形。
(2)海边、河边等稍微倾斜的部位发生大规模的滑移，这种滑移具有“流动”的特征，滑动距离由数米至数十米；或者在上述地段虽无流动性质的滑坡，但有明显的侧向移动的迹象，并在岸坡后面产生沿岸大裂缝或大量纵横交错的裂缝。
(3)震后通过取土样发现，原来有明显层理的土，震后层理紊乱，同一地点相邻位置的触探曲线不相重合，差异变得非常显著。
二、液化判别人们在工程建设时考虑全部消除或部分消除场地液化对工程建设的影响，这就需要在工程建设前期对饱和砂土和粉土进行液化判别，进而指导设计、施工。
砂土液化判别及案例的思考
1
/
2
(7.3.6)
式中：Vscr ——饱和粉土或砂土剪切波速临界值(m/s)；
Kv ——与烈度、土类有关的经验系数。按表 7.3.6 取值；
ds ——剪切波速测点的深度(m)；深度为 15m～20m 时，取 ds=15m。d1=1m。
当实测剪切波速值小于按(7.3.6)式计算的剪切波速临界值时，应判为液化土，否则为不
K Dcr
KD0 0.8
0.04(ds
dw)
a
ds dw 0.9(ds
dw) (14
3 4ID
)1/ 2
式中
KDo——液化临界水平应力指数基准值，在 7 度地震且地震加速度 a =0.1g 时取 2.5；
ds ——实测水平应力指数所代表的深度（m）； dw ——地下水位深度（m），可采用常年地下水位平均值；
原位测试判别包括：标准贯入试验、静力触探、波速、 扁铲侧胀试验。 标准贯入试验
判别在地面下20m深度范围内，液化判别标准贯入锤 击数临界值可按下式计算：
静力触探试验判别 当采用静力触探试验对地面下15m（8度、9度地区
20m）深度范围内的饱和砂土或饱和粉土进行液化判别 时，可按下式计算。当实测值小于临界值时，可判为液 化土。
石江华（2011）采用波速（选取36个点）对 巴楚地震液化进行研究。
3 汶川地震 2008年5月12日汶川发生Ms8.0级地震，调
查显示，本次地震出现了大量砂砾土液化及 液化震害现象，液化涉及范围广，分布不均 匀，很大程度上受到工程地质条件的影响和 控制。
2 平原液化与岸边液化的不同表现 平原地区的地基失效一般与喷水冒砂有关，
没有喷水冒砂的地方，一般见不到地基失效 导致建筑物破坏的现象，故将喷水冒砂作为 地震液化的宏观标志。
饱和砂土液化判定参数取值问题
钻孔
标准贯入器
A
15cm 预打
B
30cm
C
正式试验
D
饱和砂土
打”段底部或“30cm 正式试验”段顶部 （图 1 中 B 点深度）作为贯入点深度 ds 的取值。
图1 d s 取值示意图
③试验结束深度：即“30cm 正式试验”段底部（图 1 中 D 点深度）
作为贯入点深度 ds 的取值。 上述三种 ds 的取值都有一定道理，但笔者认为上述三种取值深度都存
3
表1
ds 取值分析表
图 1 中位置
A B C D
ds 取值（m）
5 5.15 5.3 5.45
标贯锤击数 临界值 Ncr
12.9 13.05 13.2 13.35
实测标贯锤击数 N 13 13 13 13
是否液化
不液化 液化 液化 液化
据表 1，如现场描述员把标贯试验深度按上述 A 点记录，而技术人员
1
n
∑ IlE= （1 − Ni / Ncri）diWi i =1
1.2 《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89） 按《公路工程抗震设计规范》《JTJ 004-89》2.2.3 条，采用的砂土液
化判定公式： N1=CnN63.5 NC=[11.8（1+13.06σσ0 KhCv）1/2-8.09]ξ
2
解的不同会有以下四种可能（如图 1 所示）。
①开始试验深度：即“15cm 预打”
地面
段顶部深度（图 1 中 A 点深度）作为贯
入点深度 ds 的取值。据笔者了解西安地
贯
区大多数钻孔描述人员在野外纪录上的 入
点
标准贯入深度均以此为基准来纪录，且 深
砂土液化的判别
砂土液化判别基本原理一、地震地球内部，聚蓄的能量，在迅速释放时，使地壳产生快速振动，并以波的形式从震源向外扩散、传播称为地震。
诱发地震的因素很多，当地下岩浆活动、火山喷发、溶洞塌陷、山崩、泥石流、人工爆破、水库蓄水、矿山开采、深井注水等都会引起地震的发生。
但是它们的强度和影响范围都较小，危害不太大；世界上绝大多数地震，是由地壳运动引起岩石受力发生弹性变形并储存能量（应力），当能量聚积达到一定的强度并超过岩石某一强度时，使岩层发生断裂、错动，这时蓄积的变形能量在瞬时释放所形成的构造地震；强烈的构造地震影响范围广、破坏性大，发生的频率高，占破坏性地震的90%以上。
因此在《建筑抗震设计规范》中，仅限于讨论在构造地震作用下建筑的设防问题。
（一）地震波按其在地壳传播的位置不同，可分为体波、面波。
1、体波在地球内部传播的波为体波。
体波又可分纵波和横波，纵波又称P 波，它是从震源向四周传播的压缩波。
这种波的周期短、振幅小、波速快，它在地壳内传播的速度一般为200-1400m/s ；它主要引起地面垂直方向的振动。
横波又称s波，是由震源向四周传播的剪切波。
这种波的周期长、振幅大、波速慢，在地壳内的波速一般为100-800m/s。
它主要引起地面的水平方向的振动。
2、面波在地球表面传播的波，又称L波。
它是由于体波经过地层界面多次反射、折射所形成的次生波。
它是在体波到达之后(纵波P首先到达，横波S次之)，面波（L波）最后才传到地面。
面波与横波一样，只有横向振动，没有纵向振动，其特点是波速较慢动、周期长、振动最强，对地面的破坏最强的一种。
所以在岩土工程勘察中，我们主要关心的还是面波（L波）对场地土的破坏。
二、砂土液化对工程建筑的危害地震时由于地震波的振动，会使埋深于地下水位以下的饱和砂土和粉土，土的颗粒之间有变密的趋势，孔隙水不能及时地排出，使土颗粒处于悬浮状态，呈现液体状。
此时，土体内的抗剪强度暂时为零，如果建筑物的地基土没有足够的稳定持力层，会导致喷水、冒砂，使地基土产生不均匀沉陷、裂缝、错位、滑坡等现象。
地基液化的判别方法研究现状分析
地基液化的判别方法研究现状分析摘要：本文分析了地基液化的判别方法，具体可分为《建筑抗震设计规范》法、《水利水电工程地质勘察规范》法、《岩土工程勘察规范》法、抗液化剪应力法、概率统计法和多因素综合判别法。
具体分析了这六种地基液化判别的原理和基于的试验方法和参数，并指出了现有地基液化判别方法的不足和今后可能的两个方向发展，可以为今后地基液化判别作为参考。
关键词：地基液化、液化判别大地震引起的砂土液化问题常常会给构筑物造成巨大的损害，从人们开始认识到地基液化的危害开始，地基液化的判别就一直是一个比较热点的研究方向。
对于“液化”的定义，不同的专家学者给出的表述方式不尽相同，但本质上基本一致。
1978年美国土木工程师协会岩土工程分会土动力学委员会对“液化”所下的定义是“任一物质转变为液态的作用或过程”；Seed 教授给出的概念性解释为“峰值循环孔隙水压力比（峰值循环孔隙水压力与初始有效约束压力之比）到达 100%的初始液化”；汪闻韶院士给无粘性土液化的定义则是“物质从固体状态转化为液体状态的行为和过程”。
土体液化主要在饱和无粘性土或稍具粘性的土中发生。
在不排水条件下，在重复或单方向的荷载作用下，随超孔隙水压力增加，有效应力减小，抗剪强度降低甚至消失，由固体状态转变为液体状态。
对地基液化的定义一般为：指饱和状态的砂土或粉土在一定动荷载作用下表现出来的类似液体性质而完全丧失承载力的现象。
砂土液化的因素大体可以分为三个方面：（1）地震动强度及持续时间：主要是震级、震中距或者地震强度以及地震动持续时间；（2）土的特性：主要是土所处的地质年代、颗粒级配以及相对密实度；（3）环境条件：砂和地下水位的埋藏深度、透水性能。
引起液化机理主要有三种认识：（1）渗透压力；（2）单程加荷或剪切和（3）往返荷载或剪切。
对应的三种液化状态砂沸、流滑、往返活动性。
现在对地基液化的判别方法主要有：基于标准贯入试验的方法、基于静力触探的方法、基于地层等效剪切波速的方法、基于已有数据的概率统计法、以及多因素综合判别法等[1-3]。
(完整版)砂土液化的判别
砂土液化判别基本原理一、地震地球内部，聚蓄的能量，在迅速释放时，使地壳产生快速振动，并以波的形式从震源向外扩散、传播称为地震。
诱发地震的因素很多，当地下岩浆活动、火山喷发、溶洞塌陷、山崩、泥石流、人工爆破、水库蓄水、矿山开采、深井注水等都会引起地震的发生。
但是它们的强度和影响范围都较小，危害不太大；世界上绝大多数地震，是由地壳运动引起岩石受力发生弹性变形并储存能量（应力），当能量聚积达到一定的强度并超过岩石某一强度时，使岩层发生断裂、错动，这时蓄积的变形能量在瞬时释放所形成的构造地震；强烈的构造地震影响范围广、破坏性大，发生的频率高，占破坏性地震的90%以上。
因此在《建筑抗震设计规范》中，仅限于讨论在构造地震作用下建筑的设防问题。
（一）地震波按其在地壳传播的位置不同，可分为体波、面波。
1、体波在地球内部传播的波为体波。
体波又可分纵波和横波，纵波又称P 波，它是从震源向四周传播的压缩波。
这种波的周期短、振幅小、波速快，它在地壳内传播的速度一般为200-1400m/s ；它主要引起地面垂直方向的振动。
横波又称s波，是由震源向四周传播的剪切波。
这种波的周期长、振幅大、波速慢，在地壳内的波速一般为100-800m/s。
它主要引起地面的水平方向的振动。
2、面波在地球表面传播的波，又称L波。
它是由于体波经过地层界面多次反射、折射所形成的次生波。
它是在体波到达之后(纵波P首先到达，横波S次之)，面波（L波）最后才传到地面。
面波与横波一样，只有横向振动，没有纵向振动，其特点是波速较慢动、周期长、振动最强，对地面的破坏最强的一种。
所以在岩土工程勘察中，我们主要关心的还是面波（L波）对场地土的破坏。
二、砂土液化对工程建筑的危害地震时由于地震波的振动，会使埋深于地下水位以下的饱和砂土和粉土，土的颗粒之间有变密的趋势，孔隙水不能及时地排出，使土颗粒处于悬浮状态，呈现液体状。
此时，土体内的抗剪强度暂时为零，如果建筑物的地基土没有足够的稳定持力层，会导致喷水、冒砂，使地基土产生不均匀沉陷、裂缝、错位、滑坡等现象。
以标贯试验为依据的砂土液化确定性及概率判别法
以标贯试验为依据的砂土液化确定性及概率判别法
砂土液化确定性及概率判别法是根据接触式三轴试验的方法，可以从控制力和位移变化中推导出砂土液化变形特性。
该方法是国家规范技术标准《岩土试验》（JC-TBJ-2003-01）中提出的液化判定技术。
砂土液化确定性及概率判别法的基本原理是，在控制力随时间的变化特征中观察砂土液化边界，以此来确定砂土的液化特性，然后通过模拟分析，来确定砂土液化发生概率。
为此，首先要设计一个相应的试验方案，来确定砂土液化边界，有效控制剪切应力。
砂土液化确定性及概率判别法有两个重要环节：砂土液化性能确定和砂土液化发生概率确定。
确定砂土液化性能时，要利用控制力曲线来观察，以判断何时发生液化，并记录液化的起始和终止祛量，由此来确定液化系数。
然后，利用统计学方法，从控制力曲线和位移变化曲线中，确定砂土液化发生概率。
比如，可以计算控制力在液化发生前多少时间有95% 的概率发生失效，以及液化发生的概率有多大。
上述工作要求实验室有一定的技术和设备要求，来保证砂土受力试验的准确性。
在岩土实验室中，试验装置有力，位移必须和深度测量仪串联，以实现数据的有效测量，并实现液化系数确定和液化发生概率的确定。
总之，砂土液化确定性及概率判别法是一种有效、规范的液化研究方法，可以建立一个系统的实验模型，从而使岩土工程及结构安全能有力的得到保障，使用的可靠性和质量也大大提高。
土木工程师-专业知识(岩土)-地震工程-9.4土的液化
土木工程师-专业知识（岩土）-地震工程-9.4土的液化[单选题]1.在其他条件相同的情况下，下列关于砂土液化可能性的叙述，哪项是不正确的？()[2014年真题]A.颗粒磨圆度越好，（江南博哥）液化可能性越大B.排水条件越好，液化可能性越大C.震动时间越长，液化可能性越大D.上覆土层越薄，液化可能性越大正确答案：B参考解析：对于饱和疏松的粉细砂，当受到突发的动力荷载时，一方面由于动剪应力的作用有使体积减小的趋势，另一方面由于短时间来不及向外排水，因此就产生了很大的孔隙水压力，当孔隙水应力等于总应力时，土体内的有效应力为零，发生液化；B项，排水条件越好，孔隙水在受到外荷载时会及时排出，因此孔隙水压力可以消散，土体的有效应力变化不会降为零，所以土体不会液化；A项，颗粒磨圆度越好，颗粒之间的摩擦力越小，液化可能性越大；C项，震动时间越长，土骨架被打散，土的有效应力越小；D项，土层越薄，土的有效应力越小，在震动或其他外因作用下，越容易发生液化。
[单选题]2.根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）的规定，在深厚第四系覆盖层地区，对于可液化土的液化判别，下列选项中哪个不正确？()[2014年真题]A.抗震设防烈度为8度的地区，饱和粉土的黏粒含量为15%时可判为不液化土B.抗震设防烈度为8度的地区，拟建8层民用住宅采用桩基础，采用标准贯入试验法判别地基土的液化情况时，可只判别地面下15m范围内土的液化C.当饱和砂土未经杆长修正的标准贯入锤击数小于或等于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土D.勘察未见地下水时，应按设计基准期内年平均最高水位进行液化判别正确答案：B参考解析：B项，根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2016年版）第4.3.4条规定，当饱和砂土、粉土的初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下20m范围内土的液化；但对本规范第4.2.1条规定可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的各类建筑，可只判别地面下15m范围内土的液化。
液化判别的原位试验方法浅析
液化判别的原位试验方法浅析谢兰敏;黄志宏;陶家长【摘要】砂土液化是危害建筑物安全的重要因素,砂土液化的判别是世界各地的学者和专家关注的问题.由于各个方法的理论基础和所考虑液化影响因素的不同,现今工程应用的方法各具优缺点.它们往往适用于不同的工况.对各个液化判别方法做了比较分析,应用实际工程实例数据做了对比分析,从而确定各个方法在工程应用中的优劣.%Sand liquefaction is an important factor that may affect the building safety. It has been of concern to many scholars and experts around the world. Due to the different theoretical basis and the different effects considered in different methods, each methods has its advantages and disadvantages, used in different engineering conditions. A simple comparison and analysis of some different method are made. Some real practical project data are used to verify the analysis. Some pros and cons of different methods are proposed.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)025【总页数】5页(P6521-6524,6528)【关键词】液化判别;原位试验;标准贯入试验【作者】谢兰敏;黄志宏;陶家长【作者单位】中国十七冶集团有限公司,马鞍山243000;东南大学土木工程学院,南京210096;中国十七冶集团有限公司,马鞍山243000【正文语种】中文【中图分类】TU44砂土的液化问题是工程地质勘察中的一个重要问题。
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岩土工程中的砂土液化判别
摘要：简要介绍岩土工程勘察中，砂土掖化判别与原位测试
关键词：砂土液化；原位测试；试验
引言
与河流冲洪积有关的地貌，地基土层均可能有粉土、粉砂等组成，各土层物理性质差异较大。
现今，城区的建筑越来越多，结构复杂、荷载大，对地基土层的粉土、粉砂承掖化判别要求严格，岩土工程勘察工作就显得尤为重要。
以下按勘察工作（详勘）的地基土层的粉土、粉砂承掖化判别各个环节应注意的问题。
1原位测试
河流冲洪积地貌有明显的沉积韵律，往往有卵石、砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉土、粉质黏土,粘土。
且砂土常有互层、隔层出现。
多数地下水较浅。
1.1标准贯入试验
粉土、砂土层试验目的（用途）是判别地基液化可能性及液化等级，在粉土、粉砂层中试验时应对标贯器内的扰动土取样，做颗粒分析试验，以求得粘粒含量进行液化判别；在进行标准贯入试验时，如有卵石、砾砂塌孔应及时下如套管，确认无井内无掉块和无扰动下做实验。
若多次采取率较低时也不易做试验，否则易使试验结果失真，室内试验与测试结果差异大。
粉土、粉砂实验深度可根据其他钻孔编录资料确定。
1.2静力触探试验
静力触探试验已是不可缺少的测试手段，无卵石、砾砂层均适宜进行静力触探试验，试验目的（用途）包括判别土层均匀性和划分土层、选择桩基持力层、估算单桩承载力、估算地基土承载力和压缩模量、判断沉桩可能性、判别地基土液化等。
应选择双桥探头，同时测出锥尖阻力qc、侧壁摩阻力fs及摩阻比Rf，利用qc值进行液化判别，据公式ps=qc+0.00641×fs计算出比贯入阻力，利用ps 值进行估算地基土承载力。
2用标准贯入试验判别砂土掖化
按规范 4.3.4条需进一步进行液化判别时,用标准贯入试验法判别, 标准贯入试验实际锤击数与临界值小于或等于临界值时，应判为液化。
液化判别式：Ncr=N0β［㏑﹙0.6 ds ＋1.5﹚－0.1dw］√3/ρc β=1.05
在粉土、粉砂层中试验时，记录标准贯入试验锤击数后，还应对标贯器内的扰动土取样，做颗粒分析试验，以求得粘粒含量进行液化判别。
按《建筑抗震设
计规范》(GB50011-2010) 液化指数计算式：ILE=∑(1-N63.5i/Ncri)diωi计算式中：ILE液化指数。
Di：为i点所代表的土层厚度，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度。
ωi：i土层的层位影响权函数值。
现列出函数值内插值表：
Zn ≤5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
ωi10 9.3 8.6 8 7.3 6.6 6 5.3 4.6 4 3.3 2.6 2 1.3 0.6 0
Zn:为土层厚度的中点深度;按上表的对应值深度可查出ωi：
2.1工程实例
某拟建场地位于昆明市南东边,各土层指标计算如下:,
饱和砂粉土液化判别计算综合表表3.2.2
钻孔
编号土层编号土层名称标准贯入锤击数基准值N0 标准贯入试验点深度ds(m) 地下水位深度dw（m) 粘粒含量ρc (%)液化判别锤击实测值N63.5 液化判别锤击临界值Ncr N63.5/Ncr比值液化/不液化标准贯入计算点土层厚度di(m) 土层层位影响权
函数值wi(m-1) 液化指数IlE 单孔液化指数统计液化
等级
ZK101 ②1 粉土12.0 5.30 1.3 4.0 17 15.4 1.10 不液化
ZK103 ③2 粉土12.0 9.5 1.40 5.5 18 17.1 1.05 不液化ZK122 ②1 粉土12.0 6.10 1.30 13.7 初判不
液化
ZK15 ②1 粉土12.0 4.40 2.70 10.20 5 7.86 0.64 液化 4.3 10.0 15.66 15.66 中等
ZK33 ③2 粉土12.0 5.9 1.00 12.5 8 9.4 0.85 液化
2.4 8.9
3.12 3.12 轻微
ZK40 ②1 粉土12.0 1.80 1.10 10.20 9 5.72 1.57 不液化
ZK69 ②1 粉土12.0 2.70 1.40 10.20 5 6.82 0.73 液化 2.7 10.0 7.20 7.20 中等
ZK71 ②1 粉土12.0 7.30 1.4 11.6 910.5 0.86 液化 1.7
8.9 2.11 2.11 轻微
ZK91 ③2 粉土12.0 11 1.30 10.0 11 13.5 0.81 液化
2.3 5.5 2.37 2.37 轻微
Ncr=N0β［ln(0.6ds+1.5)-0.1dw)］√(3/ρc) β=1.05
ILE=∑(1-N63.5i/Ncri)diωi
通过液化判别,8度抗震时场地内饱和粉（砂）土的液化区域,较均匀地分布于整个勘察区,总判别孔数9个,其中中等液化孔2个,轻微液化孔3个,不液化孔4个。
综合土层的静探pS、qc值、以及土层实测剪切波速Vs,②1层可按轻微中等液化考虑；综合判定整个场地的液化等级为轻微～中等,20m以下可不考虑液化影响。
2.2砂土液化的防护措施
防护砂土地震液化的常用措施有：慎重选择建筑场地、地基处理及基础类型选择等。
这里先简单讨论一下液化区建筑场地和基础类型选择问题,尔后着重介绍地基处理措施。
在强震区,对于建筑场地应慎重选择,尤其是重大建筑物损坏后后果严重,建筑场地应尽量避开可能液化土层分布的地段。
一般应以地形平坦、液化土层及地下水埋藏较深、上覆非液化土层较厚的地段作为建筑场地。
液化砂土的地基处理措施较多,主要有：振冲法、排渗法、强夯法、爆炸振密法、板桩围封法、换土和增加盖重等。
针对拟建场地的粉土和砂土的埋深条件,粉土、砂土分布较广,20m以上和20m以下都出现粉土和砂土,针对这种情况,采用板桩围封法来防止砂土液化（板桩围封法：在建筑四周可能液化的砂层内用板桩围封,可大大减少地基中砂土液化的可能性。
它的作用主要是切换板桩外侧液化砂层对地基的影响。
建筑物以下的砂层由于建筑物的压力是不易液化。
）液化土产生震动液化后,地基土强度会不同程度（液化等级决定）降低,液化层不宜作深浅基础持力层或下卧层（可作止水帷幕持力层）。
当选用浅基础时,可考虑采取“合理基础埋置深度、调整基础底面积、减少基础及建筑偏心、加强基础整体性和刚度”等以减轻液化影响。
当选用桩基础时,桩长应大于15m,即可减轻液化影响。
参考文献
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