砂土液化的灾害现象

什么叫沙土液化？有什么危害？砂土液化的灾害现象在一定影响下，处于地下水位以下的砂土,性质改变，表现出类似液体的特证的现象为砂土液化灾害现象。和黄土湿陷、膨胀土胀缩、冻土冻融、淤泥触变等一样，是一种特殊岩土灾害。

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这里说在强烈地震作用下，但事实上不仅仅地震会引起砂土液化，地震、爆炸、机械振动等都可以引起砂土液化现象。

浅谈砂土液化的灾害现象

朱春生/文

在强烈地震作用下,处于地下水位以下的砂土,其性质可能发生明显的变化,致使它的表现具有类似液体的特证,这种现象,人们称之为砂土液化灾害现象.砂上液化灾害直接影响我国城镇建设的迅速发展,是我们进行地震安全性评价,抗震设防,震害预测等工作的一个重要的环节.从唐山地震,大阪地震,台湾花莲地震,土耳其地震等近几十年来所发生的灾害性地震来看,砂土液化给人类带来极为广泛的灾害.

一,砂土液化的宏观现象:

1.喷砂冒水.这是砂土液化最明显的宏观标志,它和受压的液体一样,液化砂土在上部土层的压力下,会从覆盖薄弱的地方冒出地面,喷砂冒水严重的地方,大片农田和庄稼被淹埋,渠道,水井被淤.

2.岸堤滑塌.河遭和公路,铁路的边沟覆盖层比较薄弱,这里的砂层更易发生液化,由于有临空面存在,往往造成河崇,堤坎,路床产生沉陷,裂缝和滑塌,并使桥梁或其它设施产生严重破坏.

3.地面开裂下沉.液化的砂土往往从地裂缝喷到地面上来,另一方面,砂土液化也往往会加剧地面开裂,并且液化的砂层在重新沉积之加剧上部结构破坏.

二,砂土液化的地质背景

砂土液化发生在地下,是和一定的地质条件紧密联系在一起的,在一定的地震作用和地质背景下,能否发生液化,规模大小,震害轻重,都和土的类型,状态有密切关系.大量事例证明,喷砂冒水严重的地区,地下水位一般都比较浅,很少超过3米.根据有关资料,地下水

位深度为3一4米时,喷砂冒水现象就很少了,地下水位超过5米时,未见到喷砂冒水事例.所以,似乎不妨把液化最大的地下水位深度定为5米.

当然在同样条件下,饱和,松散,洁净,均匀的粉细砂最容易液化.在考虑液化问题时,先要明确烈度,然后根据场地的勘察资料,明确在可能发生液化的深度范围内是否存在可液化的土型(由粗沙到轻亚粘土).如果存在这种土型,就要根据试验资料检查这种土的分类指标是否在上述限界值范围之内,最后还要研究这层土和地下水的埋藏条件,如果土层和地下水位的埋深都在上述的范围之内,这就意味着给定的场地存在砂土液化问题.

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砂土液化

SandLiquefaction

饱水的疏松粉、细砂土在振动作用下突然破坏而呈现液态的现象。其机制是饱和的疏松粉、细砂土体在振动作用下有颗粒移动和变密的趋势，对应力的承受从砂土骨架转向水，由于粉和细砂土的渗透力不良，孔隙水压力会急剧增大，当孔隙水压力大到总应力值时，有效应力就降到0，颗粒悬浮在水中，砂土体即发生液化。砂土液化后，孔隙水在超孔隙水压力下自下向上运动。如果砂土层上部没有渗透性更差的覆盖层，地下水即大面积溢于地表；如果砂土层上部有渗透性更弱的粘性土层，当超孔隙水压力超过盖层强度，地下水就会携带砂粒冲破盖层或沿盖层裂隙喷出地表，产生喷水冒砂现象。地震、爆炸、机械振动等都可以引起砂土液化现象，尤其是地震引起的范围广、危害性更大。砂土液化的防治主要从预防砂土液化的发生和防止或减轻建筑物不均匀沉陷两方面入手。包括合理选择场地；采取振冲、夯实、爆炸、挤密桩等措施，提高砂土密度；排水降低砂土孔隙水压力；换土，板桩围封，以及采用整体性较好的筏基、深桩基等方法。