液化地基危害及处理方法研究

液化地基危害及处理方法研究

土层液化会导致地基产生形变，从而造成对地基上建筑物的损害。在地震区进行建筑工程，需要考虑砂土地基的液化问题。本文研究了地基液化形成的条件，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处理方法。本文的研究对于在震区进行工程建设具有重要的实践意义。

标签：地基液化危害

0 引言

松散的砂土，含水达到饱和后，受到外界动力作用时，颗粒间隙间水压力急剧上升，水压力尚未全部消解时，砂土、粘砂土接触点传递的压力减小，砂土颗粒呈现悬浮状态，成为液体状态而丧失抗剪强度和承载能力，出现液化现象，使地基承载力消失，此即土层的液化现象。土层液化会导致地基不均匀沉降，液化土向低处流动，从而造成对地基上建筑物的损害。根据以往的工程经验，在地震区进行建筑工程，需要考虑砂土地基的液化问题。

1 地基液化形成的条件

砂土液化形成的条件与砂土粒径、砂土密度、砂土层埋深、地下水位、地震强度、地震持续时间等因素有关。砂土粒径是决定砂土液化的重要因素。砂土粒径在0.075~0.100毫米之间时，砂土更容易发生液化现象。通常粒径在0.075~0.100毫米之间砂土含量达到总重40%以上时，砂土液化可能性增加。砂土相对密度影响砂土的动力稳定性，是决定砂土液化的另一个重要因素，砂土相对密度小于70%时，容易发生液化现象，砂土相对密度大于70%时，不会发生砂土液化现象。粘性土影响砂土液化，砂土中粘粒含量越高，越不容易发生砂土液化。砂土层越深，覆盖压力大，不易发生砂土液化现象，在有效覆盖压力小于50千帕的区域，易发生砂土液化现象。地震烈度越高，持续时间越长，越易发生砂土液化现象。

2 地基液化的危害

2.1 砂土液化的危害的表现地震是引起砂土液化的主要原因，另外机器振动、打桩和爆破，也可以引起砂土的液化。砂土液化的变形会引起地基不均匀沉降沉陷，或者造成地基液化流滑形成滑裂，造成房屋开裂，铁路轨道悬空或拉裂，路面塌陷、开裂、坍滑，桥梁折断，河道淤塞，农田掩埋，坝体失稳等。

2.2 砂土液化危害的特点①砂土液化危害多出现在地震之后，喷砂喷水、地基失稳、房屋倒塌常发生在地震之后，说明地震产生了降低砂土强度的作用，地基液化失稳是在静力作用下产生的；②砂土地基液化对建筑造成的震害，主要以倾斜、沉降为主，倒塌建筑占的比例比较小；③液化砂土层有一定的减震作用，可以削弱地震波，所以在地震持续时间短时，砂土液化区受到的地震破坏比非液化区轻；④液化产生后，液化砂土层会发生大面积流动，即使液化层水平分力很

小，也会产生砂土层的大面积滑动。

3 防止地基液化的思路

①控制砂土层水分含量，控制砂土层的渗透性，增加砂土颗粒的直接接触，相互嵌入性提高，防止超静孔隙水压力的产生。通常采取的措施是防渗、排水等。

②改变砂土层的颗粒结构，增强砂土密实度，从而提高砂土层的结构强度。通常采取的措施是振动加密、碎石桩、振动压实等。③改变砂土层的组成，通常采取的措施是对砂土层进行化学注浆，对砂土层进行砂土改良等。④改变砂土层的围压，增加砂土层侧向约束，通常采取的措施是反压护道方法。

4 防止地基液化的主要方法

4.1 强夯法。强夯法利用吊车和巨锤，利用高落距用巨锤夯击地面，通过冲击使地基土层密实，提高土层颗粒的嵌入性，减小土层颗粒之间的孔隙，提高地基承载力。强夯法可以对易于液化的土层进行地基加固，对于碎石土、砂土、杂填土、湿陷性黄土等地基进行处理。全液化地基处理面积大，且施工区域无重要建筑物时，适于使用强夯法。强夯法设备简单、成本低、效果好、速度快。

4.2 换填法。换填法是通过改变砂土层的构成，来解决砂土地基的液化问题。通常砂土法的加固深度3～4米，将砂土以下一定范围内存在液化风险的土层挖去，回填以强度较大的、素土、碎石、灰土等材料，分层夯实，增强土层的稳定性。换填法施工简单，施工速度快，成本低、工艺成熟。换填法适用于浅层地基处理，适于中小型建筑地基处理。如果地基所在位置软土层厚、软土埋深大、换填材料不足，不适于采用换填法。

4.3 砂桩法。砂桩法是用振动、冲击等方式，在易于液化的砂土地基中成孔，将砂擠入孔中，通过密实砂柱体加固砂土地基的方法，加固深度约为20米。砂桩法通过挤密作用，使砂桩与桩间土形成复合地基，提高了土层颗粒的结构强度，有效防止砂土地基液化。

4.4 碎石桩法。砂桩法是用振动、冲击等方式，在易于液化的砂土地基中成孔，将碎石挤入孔中，由碎石所形成密实桩体。碎石桩法加固效果好、施工速度快、工艺成熟。碎石桩法加固深度通常在20～25米。

5 结束语

实际工程施工中，对于液化地基，需要做好勘察工作，查清施工现场地形、地貌、水文地质情况，判断地基液化的风险，根据工程性质，进行前期试验，进行科学的计算，做出合理、安全、经济的液化地基处理方案。

参考文献：

[1]蒋楚生.高裂度地震区铁路液化地基处理措施的试验研究[J].铁道工程学

报，2012（12）.

[2]刘松玉.共振法加固公路可液化地基试验[J].中国公路学报，2012（06）.

[3]王睿.液化地基侧向流动引起的桩基础破坏分析[J].岩土力学，2011（S1）.

[4]叶斌.液化砂土地基刚度恢复过程的振动台试验[J].水利学报，2012（07）.

[5]赵剑明.穿黄隧洞地基地震反应分析与液化可能性评价[J].人民长江，2011（08）.