沙土地震液化判别方法
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。
砂土液化的判别方法
砂土液化的判别方法
嘿，朋友们！今天咱来聊聊砂土液化这个事儿。
你说砂土液化像啥呢？就好比是砂土突然得了一场“怪病”，变得稀里哗啦的！
砂土液化可不是开玩笑的事儿啊！那怎么判别它呢？咱先看看砂土本身呀。
就像挑水果一样，得看看这砂土“长得”咋样。
如果它松松垮垮的，好像没什么精神头，那可得多留意了。
然后呢，再看看周围的环境。
要是这地方老是晃来晃去，比如地震频发，那砂土可就危险啦！这就好像一个人总在动荡的环境里，也容易出问题呀。
还有啊，砂土的含水情况也很重要。
要是水太多了，就像给砂土洗了个“大水澡”，那它能不变得奇怪吗？就好比面团和多了水，稀稀的。
咱再想想，如果在这片砂土上盖房子，房子会不会摇摇晃晃的呢？要是会，那很可能就是砂土液化在捣乱呢！这就像你走在路上，突然地变得软绵绵的，那还不吓人啊！
砂土液化有时候还挺会隐藏的呢，你可得睁大双眼仔细瞧。
比如说，有些地方表面上看起来好好的，没啥异样，可说不定下面已经在悄悄变化了呢。
这就跟有些人表面看着挺正常，实际心里不知道在琢磨啥呢。
你说要是没发现砂土液化，后果会咋样？哎呀，那可不得了！房子可能会倒，路可能会塌，这可不是闹着玩的呀！所以咱得重视起来，不能马虎。
咱可以通过一些专业的方法来判别砂土液化呀。
就像医生给病人看病似的，各种检查都来一遍。
看看砂土的物理性质呀，分析分析它的成分呀。
总之呢，砂土液化这事儿不能小瞧。
咱得像个侦探一样，仔细去观察、去判别。
可别等出了问题才后悔莫及呀！砂土液化关系到我们的生活和安全，大家都要上心呀！咱得把砂土液化这个“小怪兽”给牢牢抓住，不能让它捣乱！。
砂土地震液化总结
砂土地震液化总结砂土液化是指饱和砂土在地震，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。
砂土液化可能引起的工程地质问题有涌砂、地基失效、滑塌、地面沉降及地面塌陷等。
一、砂土地震液化机制1.砂土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，当孔隙水压力累计至总应力时，有效应力为零，土颗粒在水中处于悬浮状态。
2.砂土液化的影响因素影响砂土地震液化的因素包括内因饱和砂土和外因地震作用两方面。
其中饱和砂土包括土体类型和性质以及饱和砂层的埋藏条件。
地震作用指地震强度和地震持续时间。
（1）土体类型和性质以以砂土的相对密度Dr以及砂土粒径和级配表征砂土液化条件。
（如表1所示）表1 影响砂土地震液化的因素之土体条件因素指标对液化的影响颗粒特性粒径平均粒径d50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C u C u越小，抗液化性越差，黏性土含量愈高，愈不容易液化形状圆粒形砂比棱角形砂容易液化密度相对密实度D r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 超压密砂土比正常压砂土不易液化（2）饱和砂层的埋藏条件包括地下水埋深，砂土层上的非液化黏土层厚度。
表2 影响砂土地震液化的因素之埋藏条件因素指标对液化的影响上覆土层上覆土层有效压力上覆土层愈厚，土的上覆土层有效压力愈大，愈不容易液化静止土压力系数k0排水条件孔隙水向外排出的渗透路径长度液化砂层的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比未遭受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（3）地震强度指实测地震时最大地面加速度，计算在地下某一深度由处于地震而产生的实际剪切力，再用以判定该深度处的砂层能否液化。
基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法
参考文献(References)：
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基于基于cptcpt测试测试的液化判的液化判别方法别方法2121国规范国规范判别法判别法22seed22seed简化法简化法2323国内国内外判别方外判别方法的差别法的差别我国规范判别法属于经验法是根据在邢台地震我国规范判别法属于经验法是根据在邢台地震19661966年年通海地震通海地震19701970年年海城地震海城地震19751975年年唐山唐山地震地震19761976年年及国外历史上地震后出现喷水冒砂滑及国外历史上地震后出现喷水冒砂滑移与沉陷等地面变形为标志的液化场地上进行的对比试移与沉陷等地面变形为标志的液化场地上进行的对比试验跟据运用概率统计法建立起来的因而具有较强的验跟据运用概率统计法建立起来的因而具有较强的实用性和针对性成为目前砂土液化判别的主要原则
（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。
地震砂土液化的判定方法
地震砂土液化的判定方法
1. 观察地表啊！你想想，如果地震后地面突然像变成了一锅粥一样，砂土和水混在一起，到处流淌，那不是砂土液化了还能是什么呀！就好比做蛋糕时，面糊稀了到处淌一样。
比如那次我们在海边看到的场景，地面就是这种情况啊！
2. 看看建筑物的沉降情况呀！要是房子莫名其妙地往下陷，出现倾斜或不均匀沉降，那很有可能是砂土液化在捣鬼呢！这就像人站不稳要摔倒一样明显嘛！我记得隔壁小区那次地震后就有几栋楼出现了这样的情况。
3. 注意地下水位的变化嘛！要是地震后地下水位突然上升很多，变得异常，那可要小心砂土液化哦！这就如同河水突然涨起来一样惊人。
我们村那次地震后就出现了这种情况呢！
4. 听听有没有异常的声响呀！如果有那种咕噜咕噜像冒泡一样的声音从地下传来，很可能就是砂土液化的信号啦！就好像开水烧开了咕嘟咕嘟响一样。
上次在工地就听到了类似的声音。
5. 检查一下基础设施嘛！比如地下管道啊，如果它们扭曲变形甚至破裂了，那极有可能是砂土液化导致的呀！这不就和我们玩的橡皮泥被揉变形了一个道理嘛！记得有个地方地震后水管就是这样破的。
6. 多留意地面有没有喷砂冒水的现象呀！要是突然有砂和水从地下喷出来，那肯定是砂土液化在搞鬼啦！就好像火山喷发一样让人惊讶。
那次地震后在公园里就看到了这样让人震惊的场面。
总之，通过这些方法去判断砂土液化准没错！要仔细观察、用心留意呀！。
地基液化的判别方法
地基液化的判别方法
地基液化是指土壤在地震或其他振动载荷作用下失去支撑力，变为类似液体流动的状态。
判别地基液化的方法主要有以下几种：
1. 实地调查：通过对地基的实地观察，包括土质、地下水位、地下水饱和度、土层厚度、沉积特征等进行调查和分析，观察是否有液化现象的迹象。
2. 现场试验：通过在地基上进行现场试验，如动力触探、振动台试验等，观察土体的应变变化，判断是否存在地基液化的可能性。
3. 地震资料：通过研究历史地震的震害情况，包括建筑物的倾斜、沉降、开裂等，结合当地地质条件，初步判断地基是否存在液化风险。
4. 地质勘察资料：通过对地基的地质勘察资料进行分析，包括土壤的类型、含水量、孔隙水压力等参数，评估地基是否易受液化影响。
综合以上方法，可以对地基液化进行初步判别。
需要注意的是，地基液化的判别是一个复杂的过程，需要考虑多个因素的综合作用，并且存在一定的不确定性。
因此，最好由专业的地质工程师或相关专家进行判别和评估。
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。
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。
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。
浅谈公路勘察中砂土液化的判别
浅谈公路勘察中砂土液化的判别在公路工程地质勘察时常常要对饱和砂土层进行地震的液化判别，在现行的规范中有多种液化判别的方法，判别结果常不太一致。
本文介绍了公路勘察中常用的三种采用标准贯入锤击数来判别的方法和静力触探原位测试来判别的方法，用具体数例分析了它们判别结果的差异，并对计算方法作出了建议。
可供同行参考。
标签公路工程；勘察；饱和砂土；液化判别；结果分析前言：饱和砂土液化是地基基础震害的重要原因之一，国内外判别饱和砂土、粉土液化的可能性有多种方法，如seed的简化分析法、概率统计法、室内试验法、经验分析法等等，国内各抗震设计规范采用的地震液化判别方法主要有标准贯入试验法、静力触探法和剪切波速法等。
在公路勘察中经初步判别认为有可能液化的土层，采用标准贯入试验法来判别的常用规范有《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）（以下简称为规范①）、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01- 2008）（以下简称为规范②）、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（以下简称为规范③）；采用静力触探来判别砂土液化（现阶段公路方面还未有正式的规范）一般采用《铁路工程地质原位测试规程》（TB 10018-2003）（以下简称为规范④）。
一、四种规范的液化判別方法1、规范①2、规范②规范②是在《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）基础上修订而成的，其中的砂土液化判别方法引用了当时的《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）中的相关条款。
即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15m深度范围内的液化；当采用桩基或埋深大于5m的深基础时，尚应判别15～20m范围内土的液化。
当饱和土标准贯入锤击数（N）（未经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数临界值时（Ncr），应判为液化土。
当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。
3、规范③4、规范④采用静力触探所取得的数据来对饱和砂土层进行液化判别，在公路勘察方面暂时没有专门的规范，在实际工作中一般采用规范④中的有关规定来进行判别，其主要判别方法如下：地震动峰值加速度为0.10g地区，地面以下15m内、地震动峰值加速度为0.20g或0.40g地区，地面以下20m内，有可能液化的地层，宜采用静力触探按下列要求进行判别：1）、实测计算贯入阻力Psca或qsca小于或等于单桥触探液化临界贯入阻力ps’或双桥触探液化临界贯入阻力qc’时，应判为液化土。
水文与工程地质专业《砂土液化判别方法教案》
课题：砂土液化判别方法教学目标1了解砂土液化的概念和判别方法。
2掌握砂土地震液化的防护措施及工程应用。
3培养学生对工程地质课程的学习兴趣。
教学重难点1 砂土液化的概念和判别方法。
2 砂土地震液化的防护措施及工程应用。
教学过程一、课程引入我们简单模拟一下砂土震动液化实验，台面上的盒子里面装满了砂土，在振动力的作用下，砂土遭到破坏开始冒泡，如果此时砂土饱水，那么就会有冒沙现象。
这时我们试图把红色的小球放入砂土时，小球不能埋入砂土，而是自动的漂上来，这时候的砂土就像液体一样，也就丧失了抗剪强度，丧失了承载力。
所以砂土液化对地基稳定性，对建筑的平安性非常的重要，我们需要在工程设计前对其进行判别。
问题引入：1区域砂土液化的机理有哪些？2砂土液化引起的破坏有冒沙、地基失效、滑坡，地面沉降等，还有哪些？3如何防治砂土液化的发生？二、砂土地震液化的判别Dr>80%时不易液化。
据海城地震的统计资料，砂土的Dr>55%，Ⅶ度区不发生液化；Dr＞70%，Ⅷ度区也不液化；工程设计需要的判别内容应该包括：③估计液化的可能性；②估计液化的范围；③估计液化的后果。
判别砂土地震液化可能性的方法较多，下面将介绍近年来国内外最常用的三种方法：标准贯入击数法、剪应力比照法、综合指标法。
1 标准贯入击数法：这是一种简单易行的方法，在工程勘察初期即可初步估计液化的可能性．我国已将此法列入?工业与民用建筑抗震设计标准?TJll-74中。
中科院工程力学研究所根据我国8次大地震的震害调查和勘探分析。
在砂土液化现场以砂层埋深3m、地下水埋深2m作为根本状况，通过标贯试验找出不同地震烈度下的临界贯入击数。
当烈度为Ⅶ度时N0=6，Ⅷ度时N0=10，Ⅸ度时N0=16。
如果砂土埋深和地下水埋深与上述的不同，那么采用下述经验公式修正：N=N0式中：H为砂土埋深m；h为地下水埋深m如果实际贯入击数大于临界贯入击数,那么不液化；反之即液化。
此法适用于饱水砂土埋深在15m范围之内地面水平，上部建筑荷载较小，地震烈度为Ⅶ一Ⅸ度的条件下。
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。
地震液化不同判别方法的比较
地震液化不同判别方法的比较摘要：本文通过通过某工程采用三种不同规范得出的液化判别的结果进行了对比分析，总结出三种抗震规范在进行液化判别式的差异，同时对目前不同的液化判别方法的优缺点进行了论述。
关键字：地震；液化；孔隙水压力；总应力；有效应力；标准贯入试验；抗震设防烈度；概率1砂土液化的概念液化是指饱和砂土或粉土，在周期地震荷载作用下，由于排水通道不畅，形成的孔隙水压力或超孔隙水压力不能及时消散，当土体内的孔隙水压力达到土中上覆总压力时，有效压力趋于零，土颗粒处于悬浮状态，土体会完全丧失抗剪强度和承载能力，变成象液体一样的状态，这种现象成为液化现象。
砂土液化表示在静应力或周期应力作用下产生并保持很高的孔隙水压力，是有效应力降低到一个很小的数值，导致土体在很低的，不变的残余抗剪强度或没有残余抗剪强度的情况下发生连续的变形。
砂土液化液化可用有效应力原理解释，即下式的表达方式：σ＝σ′＋μ式中：σ—土中总应力；σ′—土中的有效应力；μ—土中的孔隙水压力一般情况下，土体中的总应力是不变的，当在周期性振动荷载（一般为地震荷载）的作用下，孔隙水压力增大，有效应力减少，而土体中的抗剪强度τ＝（σ－μ）tgφ(无粘性土)；当（σ－μ）趋于零即土体中的总应力等于孔隙水压力时，抗剪强度亦趋于零，即发生饱和土体液化现象。
就液化机制而言，饱和砂土液化可分为两种类型。
一种是渗透液化，即向上渗透的水流当其水力梯度大于土的浮重度时，使土处于悬浮状态。
发生渗透液化的必要条件是由向上的水流流动。
另一种是剪切液化，即在剪切力作用下砂土体积发生压缩，使其孔隙水压力升高到静有效应力，抗剪强度丧失，象液体那样不再能抵抗剪切作用。
这里所说的剪切作用可以是静剪力作用，也可以是动剪力作用。
一般说，象地震、爆炸等应起的剪切作用历时都很短。
例如，地震的历时也就是几十秒。
在这样短的时间内，排水作用是很小的。
因此，地震时饱和砂土液化常被认为是在不排水条件下发生的。
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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%)小于70%,平均粘粒含量%)小于18%,平均塑性指数ΙP小于15,属少粘性土。
工程区为强震区,地震动峰值加速度为 g、动反应谱特征周期为 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。
主要包括标准贯入临界击数判别法 (SPT)、静力触探法(CPT)、剪切波速法、瑞利波速法、能量判别法。
此类方法比较直观且可以考虑多个影响饱和砂土液化的因素，避免了室内试验中土样扰动等问题具有较强的实用性和可靠性。
但也存在一些不足：需要大量的地震现场统计样本，已经累计的各类土体液化现场试验数据还比较少；地基液化调查资料多是在自由场地取得的，一般说此类方法适用于自由场地的液化判别，此类方法建立在地震现场的液化实例基础上，具有区域性，通用性不够理想。
（2）室内试验方法。
这类方法根据室内试验模拟现场条件确定土体的抗液化强度，同时用设计地震资料计算地震动应力指标，比较两者大小判别液化与否。
采用的主要室内试验有：各种类型的循
环三轴压缩试验、共振柱试验、循环剪切、循环扭剪、振动台、离心机模型试验。
此类方法主要用于判别在大型建筑物地基中和土工结构物中的饱和砂土体的液化。
它可根据建筑物的具体形状、场地边界、排水条件等在实验室中进行模拟。
并根据实际经验对结果给予修正。
此类方法存在取样困难、应力释放和试样应力状态与土基差异较大等缺陷。
因此，试验参数确定以及如何更好地模拟土体的现场情况是提高室内试验方法判别可靠度的关键。
（3）经验对比。
根据宏观震害总结的经验，提出液化判别标准。
如水利水电工程地质勘察部门提出的相对密度判别法。
（4）动力分析方法。
动力分析方法主要有等效线性总应力动力分析法和有效应力动力分析法 2 种。
前者不考虑孔隙水压力的升高对土动力特性的影响，后者则考虑了这种影响。
动力分析方法适用于自由场地，也适用于判别重要建筑物地基中和土工结构中饱和土体液化。
它综合考虑了地震动力特性、地形地质条件、荷载作用、边界条件等多种因素的影响，还可以研究地震过程中及以后液化区的发生、发展过程。
但动力分析方法需要由室内试验确定土的若干动力特性参数以及复杂的计算分析，因此在实际工程中应用较少，目前只在一些重大工程中适用。
随着计算技术的发展和数学理论的完善，目前出现了通过严谨的数学方法将影响砂土液化的各主要指标统一起来进行判别的方法，如神经网络法、支持向量机法、模糊综合评判法等。
三、详细判别国外最常用的理论计算判别是由.希德所提出的判别方法及准则，根据土的动三轴实验求出的应力比和某一深度土层的实际应力状态，计算出能引起该砂土层液化的剪切力，实际上此剪应力就相当于该砂土层液化的剪切强度，如果取得的值小于据地震加速度求得的等效平均剪应力，则可能液化。
四、液化后果的判断 1.砂土液化等级的判别方法多种多样,考虑的因素有多有少.但不同判别方法中考虑的因素,由于评分标准的不同不可以任意相互选用,导致了传统砂土液化等级判别方法的局限性.可拓评判可拓评判可拓评判可拓评判则从可拓集合理论出发,建立多指标性能参数的等级评定模型,通过定量的数值表示评价结果,这样可以使评价指标最优化地接近实际的土质情况,评价结果自然比传统评价方法更加准确.结合改进的层次分析法(The AnalyticHierach Process),应用可拓理论对砂土的液化等级进行评价,较好地解决了工程中的实际问题 2.可以用一指标来反应液化程度，关于底层厚度方面，可以用该土层的液化势：A=（Ncr-N）*d；用Ncr归一化即得到该层的相对液化势：α=（1-N/（Ncr））*d。
因为该层的埋深不同液化危害不同，故引入一个深度权函数（W），可得该层的加权相对液化势为αW。
如由地表到15m深处有多个液化层时，将上述各层的加权相对液化势加起来就得液化指数。
根据液化指数就可以判别液化的等级以上介绍了地震液化及液化等级的判别方法，正确的判别某场地发生液化的可能性以及准确判断液化等级直接关乎工程的场地选择，
建筑结构形式，设防程度，工程预算等各个方面，是影响工程建设的重要因素。