砂土液化判别

砂土地震液化判别

3.4砂土地震液化的判别初判：饱和的砂土或粉土（不含黄土），当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或可不考虑液化影响：l 地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时，7、8度时可判为不液化。

2 粉土的黏粒（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，可判为不液化土。

注：用于液化判别的黏粒含量系采用六偏磷酸钠作分散剂测定，采用其他方法时应按有关规定换算。

3 浅埋天然地基的建筑，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：du ＞do＋db－2dw＞do＋db－3du ＋dw＞1.5do＋2db－4.5式中：dw——地下水位深度(m)，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；du——上覆盖非液化土层厚度(m)，计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；db——基础埋置深度(m)，不超过2m时应采用2m；d0——液化土特征深度(m)，可按表1采用。

复判：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。

当饱和土标准贯人锤击数（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。

当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。

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：Ncr=Noβ[ln(0.6ds+1.5)-0.ldw]cρ/3式中：Ncr——液化判别标准贯入锤击数临界值；No——液化判别标准贯入锤击数基准值，可按表2采用；ds——饱和土标准贯入点深度(m)；dw——地下水位(m)；ρc——黏粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3；β——调整系数，设计地震第一组取0.80，第二组取0.95，第三组取1.05。

沙土地震液化判别方法

地震液化的判别方法砂土地震液化的判别，从工程的抗震设计要求考虑，需要解决的问题首先是正确判定砂土能否液化，其次是采用什么措施预防或减轻液化引起的层害。

工程设计需要的判别内容应该包活：1估计液化的可能性②估计液化的范围；③估计液化的后果。

砂土地震液化的判别思路如下：一、初判按照地震条件、地质条件、埋藏条件、土质条件的一些限界指标进行初判。

地震条件方面，一般来说，震级在5级以上的才可以产生液化；也就是液化最低烈度为Ⅵ度。

地质条件方面，发生液化的多为全新世乃至近代海相及河湖相沉积平原、河口三角洲，特别是洼地、河流的泛滥地带、河漫滩、古河道、滨海地带及人工填土地带等。

埋藏条件方面，一般液化判别应在地下15m的深度范围进行，最大液化深度可达20m。

最大地下水埋深一般不超3m，《工业与民用建筑抗震设计规范》（TJ11-85）修订稿将液化最大地下水位埋深定位8m。

土质条件方面，液化土有许多特性指标的界限值。

比如回龙河水库全风化花岗岩坝基地震液化的初判，全风化花岗岩因母岩具混合岩化现象,风化后砂土粒度不均匀,细粒黑云闪长岩全风化砂土粒度较细,中粒黑云花岗岩全风化砂土粒度稍粗,其主要物理指标:粒径大于 5 mm的平均颗粒含量(3.3%)小于70%,平均粘粒含量(6.9%)小于18%,平均塑性指数ΙP(12.2)小于15,属少粘性土。

工程区为强震区,地震动峰值加速度为0.15 g、动反应谱特征周期为0.65 s,地震基本烈度为Ⅶ度,依据《水利水电工程地质勘察规范》,初判存在地震液化的可能性。

为此,有必要对全风化花岗岩坝基地震液化可能性进行复判。

二、复判砂土地震液化复判方法种类繁多，大致可分为 2 种：①是依据室内试验；②是依据现场测试的经验方法。

但由于影响砂土液化问题的复杂性；每种方法都有一定的运用范围和局限性。

常用判别方法大致可归纳为现场试验、室内试验、经验对比、动力分析4 大类：（1）现场试验方法。

其判别法基本原理：在宏观地震液化和非液化区域，依据现场试验测得判别指标的数据，通过分析、统计和总结，建立与宏观地震灾害资料之间的关系，得出经验公式或液化分界线来判别液化与否。

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。

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。

砂土液化判别国内外规范对比研究

砂土液化判别国内外规范对比研究一、引言1.1 砂土液化的定义和背景介绍1.2 砂土液化的危害和重要性1.3 研究目的和意义二、砂土液化的判别方法2.1 基本原理和方法论2.2 室内试验和现场试验2.3 关键指标和判别标准三、国内规范的砂土液化判别标准3.1 GB 50021-2001《建筑地基基础设计规范》3.2 JGJ98-2010《建筑地基基础设计规范》3.3 GB 50212-2018《土石方工程勘察规范》3.4 起草背景、方法、指标和标准对比分析四、国外规范的砂土液化判别标准4.1 FEMA P-440《土木工程师地震技术指南》4.2 AASHTO LRFD桥梁设计规范4.3 Eurocode8《地震荷载和土木结构设计规范》4.4 起草背景、方法、指标和标准对比分析五、总结与展望5.1 研究结果分析和结论总结5.2 不足和改进之处展望5.3 对未来砂土液化判别研究的建议和展望六、参考文献一、引言砂土液化是指固体颗粒在液态介质中失去有效应力，从而失去强度并表现出液态性质。

砂土液化常常与地震或其他外力（如振动、爆炸等）有关。

砂土液化会导致地基沉降、土壤堆积、地面破坏等不良后果，对建筑结构的稳定和安全造成威胁，因此对砂土液化进行准确判别具有重要意义。

本文将对砂土液化的判别方法进行介绍，并以国内外规范为基础，对其砂土液化判别标准进行比较研究。

1.1 砂土液化的定义和背景介绍砂土液化现象是土动力学领域的重要问题，早在20世纪初期，研究者就已经对该现象进行了初步探讨。

自20世纪60年代以来，研究者对砂土液化机理、判别方法和工程应用等方面进行了大量研究，取得了重要进展。

砂土液化的本质是固相结构的破坏和颗粒间的接触破裂，导致砂土颗粒间失去有效应力，从而砂土失去强度。

砂土液化常常与地震有关。

地震波的振动会导致土体变形，产生额外的剪切应力，当该剪切应力超过土体的抗剪强度时，土体就会发生塑性变形。

当内部水分饱和、土体密度较松散时，若土层内孔隙水压力增大到剪切强度的一定比值，就会发生液化。

（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。

砂土液化的工程地质判别法

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。

〈三〉地震效应分析根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的划分，并结合波速及地脉动测试报告可知：场地位于基本烈度Ⅶ度区，建筑物应按相应地震烈度进行抗震设防。

设计基本地震加速度值为0.10g ，卓越周期变化范围为0.02s ~0.21s ，场地土类型整体为中硬土，局部区域为中软土，建筑场地类别为Ⅱ类，属于抗震不利地段。

〈四〉场地砂土液化判别拟建场地位于基本烈度Ⅶ度区，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规范要求，须对场地内存在的饱和砂土进行液化判别。

根据勘察成果，场地地基土中2-3层为第四系冲洪积含粘性土中粗砂层，松散～稍密状，顶板埋深0.00～3.90m ，局部区域位于地下水位以上，未达饱和状态；按Ⅶ度区计算，该层大部份粘土含量达15%左右，故初步判别为不液化地层。

依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规范要求，对位于地下水位以下呈饱和状态的砂土，结合标贯击数判别该层是否发生液化，对于可液化砂土层，再进一步计算液化指数，依据液化等级确定地基可能遭受的地质灾害危险性级别。

砂土液化判别公式如下：()[]ρowsocrd d N N31.09.0-+=(适用于地面以下15m以内)[]ρos o cr d N N 31.04.2-= (适用于地面以下15～20m以内)式中： d s —饱和土标准贯入点深度（m ）；d w —地下水位深度（m ）ρo —粘粒含量百分率，小于3或为砂土时，取3。

N cr —饱和土液化临界标准贯入锤击数；N o —饱和土液化判别的基准标准贯入锤击数。

对于可液化土层，按下式计算的液化指数（I ie ）来确定液化等级；w d NN Iiini criiie)1(1∑=-= 式中： I ie ：液化指数；N i ：饱和土层中i 点的实测标准贯入锤击数； N cri ：相应于Ni 深度处的临界标准贯入锤击数；n ：每个钻孔内15m 深度范围内饱和土层中标准贯入点总数；并按表4的标准进行砂土液化等级划分。

砂土液化的判别

砂土液化的判别什么是砂土液化？砂土是一种常见的构造材料，在地质工程中具有广泛的应用。

然而，在地震、爆破或振动等外力作用下，砂土可能会发生液化现象，丧失原有的承载力和稳定性。

砂土液化是指砂土在振动作用下部分或全部失去固结状态，变成类似流体的状态的一种现象。

砂土液化的危害砂土液化对工程造成的危害主要表现在以下几个方面：•土体稳定性降低：砂土液化后，土体的稳定性会大大降低，可能导致工程物体的失稳，如建筑物、桥梁等。

•土压力减小：砂土液化后，土体的相对密度减小，土压力也会随之减小。

这可能导致基础和土体受到更大的荷载，从而引发更严重的问题。

•土体下沉变形加剧：液化的砂土受到外力作用后，会表现出像液体一样的行为，沉降会比普通土体更加严重，这也可能影响到工程物体的稳定性。

因此，对砂土液化的判别十分重要，能够预测砂土的液化风险和采取相应的防治措施，保障工程的安全运行。

如何判别砂土液化砂土液化的判别是通过分析砂土的地震反应特征来实现的。

根据国际上一般的砂土液化判别标准，判别的参数主要有以下几个：1.土的含水率2.土的相对密度3.震动加速度4.应力状态5.地震波的强度和持续时间为了更加准确地进行砂土液化的判别，一般需要对这些参数进行探测和监测。

特别是在工程建设项目中，需要对砂土的液化特征进行精确分析和预测，才能有效地防止液化发生。

在实际应用过程中，砂土液化的判别可以通过各种试验和模拟手段进行。

例如，可以通过地震模拟器来模拟不同强度的地震，以探测砂土在地震作用下的反应情况；还可以通过人工加荷试验、标准贯入试验和直接剪切试验等方法来研究土体的特性和变形规律。

这些方法可以辅助砂土液化的判别，使得工程运行更加稳定安全。

砂土液化的防治措施对于砂土液化的预防和防治可以从以下几个方面入手：1.加强地基加固：通过加强地基的支撑和加固，提高其承载力和稳定性，从而减小砂土液化的可能性。

2.改善土体的物理性质：增加土体的密实度和承载能力，降低砂土液化的风险。

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。

砂土液化及其判别的微观机理研究

砂土液化及其判别的微观机理研究一、本文概述《砂土液化及其判别的微观机理研究》这篇文章旨在深入探讨砂土液化的微观机理，以及如何通过微观机理的分析来判别砂土液化的可能性。

砂土液化是一种在地震等动力荷载作用下，砂土颗粒间的有效应力降低或完全丧失，导致砂土呈现液态化的现象。

这种现象对土木工程结构，特别是桥梁、堤坝、地下管线等基础设施的安全构成了严重威胁。

因此，对砂土液化的微观机理及其判别方法的研究具有重要的理论价值和工程实践意义。

本文首先介绍了砂土液化的基本概念、产生条件及其对工程结构的影响，然后从微观角度出发，分析了砂土颗粒间的相互作用、应力传递机制以及液化过程中颗粒间的动态变化。

在此基础上，本文提出了基于微观机理的砂土液化判别方法，包括利用颗粒尺寸、形状、排列方式等微观参数来预测砂土液化的可能性。

本文的研究方法包括理论分析、室内试验和数值模拟。

通过室内试验，模拟了地震等动力荷载作用下的砂土液化过程，观察了砂土颗粒间的动态变化，验证了理论分析的正确性。

数值模拟则进一步揭示了砂土液化过程中微观参数的变化规律，为砂土液化的判别提供了依据。

本文的研究成果不仅有助于深入理解砂土液化的微观机理，也为砂土液化的判别提供了新的思路和方法。

本文的研究对于提高土木工程结构的安全性和稳定性，具有重要的工程实践价值。

二、砂土液化的微观机理砂土液化是指在地震、波动或其他动力荷载作用下，原本固态的砂土颗粒失去其稳定性，表现出类似液态的行为。

这一过程涉及到砂土颗粒间的相互作用、颗粒排列、孔隙水压力变化以及应力传递等复杂的微观机理。

砂土由大小相近的颗粒组成，颗粒间通过接触点传递力。

在静态或低应力状态下，颗粒间主要通过摩擦力维持稳定。

然而，在强烈的动力作用下，颗粒间的摩擦力可能不足以抵抗外部荷载，导致颗粒间的相对位移增大，砂土的整体稳定性降低。

颗粒的排列方式也直接影响砂土的力学性质。

紧密的颗粒排列能够提供更好的应力传递路径，而松散的排列则容易在动力作用下发生变形。

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。

砂土地震液化判别

3.4砂土地震液化的判别初判：饱和的砂土或粉土（不含黄土），当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或可不考虑液化影响：l 地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时，7、8度时可判为不液化。

2 粉土的黏粒（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，可判为不液化土。

注：用于液化判别的黏粒含量系采用六偏磷酸钠作分散剂测定，采用其他方法时应按有关规定换算。

3 浅埋天然地基的建筑，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：du ＞do＋db－2dw＞do＋db－3du ＋dw＞1.5do＋2db－4.5式中：dw——地下水位深度(m)，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；du——上覆盖非液化土层厚度(m)，计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；db——基础埋置深度(m)，不超过2m时应采用2m；d0——液化土特征深度(m)，可按表1采用。

复判：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。

当饱和土标准贯人锤击数（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。

当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。

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：Ncr=Noβ[ln(0.6ds+1.5)-0.ldw]cρ/3式中：Ncr——液化判别标准贯入锤击数临界值；No——液化判别标准贯入锤击数基准值，可按表2采用；ds——饱和土标准贯入点深度(m)；dw——地下水位(m)；ρc——黏粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3；β——调整系数，设计地震第一组取0.80，第二组取0.95，第三组取1.05。

砂土液化判别实例

砂土液化判别
通过勘察揭示，场地内存在粉土、中砂以及粉砂，应对其进行液化判别。

根据室内颗分实验成果，勘察场地范围内③1粉土的粘粒含量13.8~16.4%，③2粉土的粘粒含量13.9~16.4%，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。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）4.3.3条的有关规定，根据钻孔标准贯入试验资料，采用标准贯入试验法判别如下：
液化判别标准贯入锤击数临界值Ncr 根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）4.3.4进行计算：
[]
c
w s cr d d N N ρβ3
1.0)5.16.0ln(0-+=
式中：N 0――液化判别标准贯入锤击数基准值，本工程取10；
ρc――粘粒含量百分率（%），本工程取3； ds――饱和土标准贯入点深度（m ）； d w ――地下水位（m ）；
β――调整系数，本工程取1.05m 。

本次勘察结合标贯成果对勘察区中砂、粉砂进行砂土液化评价，根据在各钻孔内进行的标贯试验成果，经计算，所得成果见表5.2.3-1。

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。

标签：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。

震持续时间和地震烈度大小：根据调查表明，地震烈度越高时，地面运动强度就越大，极易发生液化现象。

砂土液化判别

〈三〉地震效应分析根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的划分，并结合波速及地脉动测试报告可知：场地位于基本烈度Ⅶ度区，建筑物应按相应地震烈度进行抗震设防。

设计基本地震加速度值为0.10g ，卓越周期变化范围为0.02s ~0.21s ，场地土类型整体为中硬土，局部区域为中软土，建筑场地类别为Ⅱ类，属于抗震不利地段。

〈四〉场地砂土液化判别拟建场地位于基本烈度Ⅶ度区，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规范要求，须对场地内存在的饱和砂土进行液化判别。

根据勘察成果，场地地基土中2-3层为第四系冲洪积含粘性土中粗砂层，松散～稍密状，顶板埋深0.00～3.90m ，局部区域位于地下水位以上，未达饱和状态；按Ⅶ度区计算，该层大部份粘土含量达15%左右，故初步判别为不液化地层。

依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规范要求，对位于地下水位以下呈饱和状态的砂土，结合标贯击数判别该层是否发生液化，对于可液化砂土层，再进一步计算液化指数，依据液化等级确定地基可能遭受的地质灾害危险性级别。

砂土液化判别公式如下：()[]ρowsocrd d N N31.09.0-+=(适用于地面以下15m以内)[]ρos o cr d N N 31.04.2-= (适用于地面以下15～20m以内)式中： d s —饱和土标准贯入点深度（m ）；d w —地下水位深度（m ）ρo —粘粒含量百分率，小于3或为砂土时，取3。

N cr —饱和土液化临界标准贯入锤击数；N o —饱和土液化判别的基准标准贯入锤击数。

对于可液化土层，按下式计算的液化指数（I ie ）来确定液化等级；w d NN Iiini criiie)1(1∑=-= 式中： I ie ：液化指数；N i ：饱和土层中i 点的实测标准贯入锤击数； N cri ：相应于Ni 深度处的临界标准贯入锤击数；n ：每个钻孔内15m 深度范围内饱和土层中标准贯入点总数；并按表4的标准进行砂土液化等级划分。

(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。

砂土地震液化判别的原理和思路

进行砂土地震液化判别的原理和思路1.砂土液化机理饱和砂土在水平振动作用下，土体间位置将发生调整而趋于密实，土体变密实势必排除孔隙水。

而在急剧的周期性动荷载作用下，如果土体的透水性不良而排水不畅的话，则前一周期的排水还未完成，后一周期又要排水，应排走的水来不及排出，而水又是不可压缩的，于是就产生了剩余孔隙水压力（或称超孔隙水压力)。

此时砂土的抗剪强度τ为：式中：σ为法向应力；Pw0为静孔隙水压力；Δpw为超孔隙水压力；υ为砂土的内摩擦角。

显然，此时砂土的抗剪强度大为减小。

随振动时间延续，Δpw不断累积叠加而增大，最终可抵消σ而使土体的抗剪强度完全丧失，液化产生。

其现象就是发生喷水冒砂、地表塌陷。

2.砂土地震液化的影响因素根据国内震害现场调查和室内实验研究，影响饱和砂土液化的因素可以概括为以下4 点：（1）地震的强度以及动荷载作用。

动荷载是引起饱和土体空隙水压力形成的外因。

显然，动应力的幅值愈大，循环次数愈多，积累的孔隙水压力也愈高，越有可能使饱和砂土液化。

根据我国地震文献记录，砂土液化只发生在地震烈度为6 度及 6 度以上地区。

有资料显示5 级地震的液化区最大范围只能在震中附近，其距离不超过1km。

（2）土的类型和状态。

中、细、粉砂较易液化，粉土和砂粒含量较高的砂砾也可能液化。

砂土的抗液化性能与平均粒径的关系密切。

易液化砂土的平均粒径在0.02～1.00mm 之间，在0.07mm 附近时最易液化。

砂土中黏粒( d< 0.005mm)含量超过16％时很难液化。

粒径较粗的土，如砾砂等因渗透性高，孔隙水压力消散快，难以积累到较高的孔隙水压力，在实际中很少有液化。

黏粒土由于有黏聚力，振动时体积变化很小，不容易积累较高的孔隙水压力，所以是非液化土。

土的状态，即密度或相对密度D，是影响砂土液化的主要因素之一，所以也是衡量砂土能否液化的重要指标。

砂越松散越容易液化。

由于很难取得原状砂样，砂土的D 不易测定，工程中更多地用标准贯入度试验来测定砂土的密实度。