液化地基的处理方法及特点
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夯击能量的转化，同时伴随强制 饱和土的压缩和振密（包括土体中气体 的排出，孔隙水压的上升），局部土体 的液化或土体结构的破坏（表现为土体 强度的降低或抗剪强度的丧失）。
排水固结压实，表现为土体渗透 性能改变，土体裂隙的发育，孔隙水得 以顺利逸出，超孔隙水压力消失，土体 强度提高。
土体触变恢复并伴随土体压密， 包括部分自由水变为薄膜水，土体结构 性逐渐恢复，强度提高，这一阶段变形 很小，主要是土体触变恢复，是在强夯 终止后很长时间才能达到。
此种方法原理相对简单，根据实 际工程情况，选择垫层种类即可，但多 适用于中小型建筑场地，对于道路工程 或者换填材料不充足地区并不合适。
强夯法
强夯法处理地基的原理：利用起 重设备将夯锤提升到一定高度，然后使 其自由下落，以一定的冲击能量作用在 地基上，在地基土里产生极大的冲击
波，以克服土颗粒间的各种阻力，使地 基密实，从而提高强度，减少沉降，消 除湿陷性或者提高抗液化能力。当全液 化地基路段较长，或需处理面积大，地 基处理区域较近范围内无建筑物，无重 要构造物时，强夯法是比较理想的地基 处理方法。
H现代公路 IGHWAY
液化地基的处理方法及特点
文/张 明
地基液化是高地震烈度区影响地基 稳定性的重要因素之一，是引 起构筑物破坏的主要形式之一。根据 《公路工程抗震设计规范》（JTJ00489），对公路必须进行液化地基处理， 这是减轻地震灾害的根本性措施。因 此，如何控制和管理好处理液化地基的 施工，做到既经济有效又安全可靠，对 保证公路建成后的正常运营、减轻地震 灾害具有重大现实意义。
由此可见，发生液化现象，土质 多是松散的砂土和粉土，而且受到震动 和水的作用。影响液化的因素主要有： 颗粒级配、透水性能、相对密度、土层 埋深、地下水位、地震烈度及地震持续 时间等。
地基液化会对地表的影响表现在 喷砂冒水、堤岸滑塌、地面开裂、不 均匀沉降等，对其上建筑物造成很大 危害。
处理方法
我国现在对于地基处理方面还不 是很成熟，特别是在一些湿陷性黄土的 地区以及中砂土易发生液化的都很难处 理。关于具体处理可液化地基的方法， 常用的方法有换填法、强夯法、砂桩 法、碎石桩法等。
碎石桩法
碎石桩是指用振动、冲击和水冲 等方式在软弱地基中成孔后将碎石桩挤 压入土中，形成由碎石所构成的密实桩 体。该方法自1937年德国人发明振动 水冲法（振冲法）并将之用于挤密砂土 地基后，在工程中逐渐推广，因此一般 认为采用振冲法在土中形成的密实碎石 桩称为碎石桩。但是由于振冲法存在耗 水量大和泥浆排放污染等缺点，在应用 中受到较大限制，由此产生了一些新的 施工工艺。如沉管法、干振法、夯击法 等。现在所提及的碎石桩是指各种施工 工艺制成的以石料组成的桩柱体。
地基液化及其危害
松散的砂土和粉土在地下水的作 用下达到饱和状态。如果在这种情况下 土体受到震动，会有变得更紧密的趋 势，这种趋于紧密的作用使孔隙水压力 骤然上升，而在这短暂的震动过程中， 骤然上升的孔隙水压力来不及消散，这 就使原来由土颗粒间接触点传递的压力 （有效压力）减小，当有效压力完全消 失时，土层会完全丧失抗剪强度和承载 能力，变成像液体一样，这就是地基的 液化现象。
关于强夯法加固地基的机理，不 同研究者从不同角度进行了研究。由于 强夯处理的对象（即地基土）非常复 杂，一般认为不可能建立各类地基土具 有普遍意义的理论，但对地基处理经常 遇到的几种类型的土，还是有规律的。 总的来说，强夯加固地基主要是强大的 夯击能在地基中产生强烈的冲击波和动 应力对土体进行加固作用，对饱和细粒 土而言，经强夯后，其强度的提高过程 可分为：
换填法
换填法将基础底面以下一定范围 内的软弱土层挖去，然后分层填入强度 较大的砂、碎石、素土、灰土及其他性 能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实至要 求的密实度。
建筑物基础下的持力层比较软 弱，不能满足上部荷载对地基的要求 时，常采用换填土垫层来处理软弱地 基。即将基础下一定范围内的土层挖 去，然后回填以强度较大的砂、砂石或 灰土等，并分层夯实至设计要求的密实 程度，作为地基的持力层。换填法适于 浅层地基处理，处理深度可达2～3m。 根据工程实践表明，采用换填法不仅可 以解决工程地基处理问题，而且是可就 地取材，施工方便，不需特殊的机械设 备，并且可缩短工期等。
在我国，强夯法常用来加固碎石 土、砂土、粘性土、杂填土、湿陷性黄 土等各类地基土。由于其具有设备简 单、施工速度快、适用范围广、节约三 材、经济可行、效果显著等优点，很快 受到工程界的重视，并得wk.baidu.com迅速推广， 取得了较大的经济效益和社会效益。
104 TRANSPOWORLD 2012No.21 (Nov)
所谓液化是指由于孔隙水压增加 及有效应力降低而引起粒状材料(砂 土、粉土甚至包括砾石)由固态转变成 液态的过程。影响液化的因素有：颗粒 级配，包括粘粒、粉粒含量，平均粒径 d50；透水性能；相对密度；结构；饱 和度；动荷载，包括振幅、持时等。液 化地基处理恰当与否，关系到整个工程 的质量、投资和进度。因此其重要性已 越来越多地被人们所认识。
挤密作用。下沉桩管时桩管对周 围砂层产生很大的横向压力，将土体中 等于桩管体积的土挤向周围土体使之密 实，灌注碎石后振动、反插也使土体受 到挤密，从而提高了地基的抗剪强度和 抗液化性能。
排水减压作用。干振碎石桩在土 层中形成良好的排水通道缩短土中排水 路径，加速超孔隙水压力的消散，增强 了土体抗剪强度，因此在地震力作用下 孔隙水压力不易积累增长，也就不会发 生液化。
这里简单介绍一下干振碎石桩， 干振碎石桩是一种利用振动荷载预沉导 管，通过桩管灌入碎石，在振、挤、压 作用下形成较大密度的碎石桩。由于它 克服了振冲法的严重缺陷，在我国得到 较多应用。干振碎石桩处理液化地基属 于物理加固方法，其加固液化地基的原 理是：
振密作用。在成桩过程中，激振 器产生的振动通过导管传递给土层使其 附近的饱和土地基产生振动孔隙水压 力，导致部分土体液化，土颗粒重新排 列趋向密实，从而起到振密作用。
排水固结压实，表现为土体渗透 性能改变，土体裂隙的发育，孔隙水得 以顺利逸出，超孔隙水压力消失，土体 强度提高。
土体触变恢复并伴随土体压密， 包括部分自由水变为薄膜水，土体结构 性逐渐恢复，强度提高，这一阶段变形 很小，主要是土体触变恢复，是在强夯 终止后很长时间才能达到。
此种方法原理相对简单，根据实 际工程情况，选择垫层种类即可，但多 适用于中小型建筑场地，对于道路工程 或者换填材料不充足地区并不合适。
强夯法
强夯法处理地基的原理：利用起 重设备将夯锤提升到一定高度，然后使 其自由下落，以一定的冲击能量作用在 地基上，在地基土里产生极大的冲击
波，以克服土颗粒间的各种阻力，使地 基密实，从而提高强度，减少沉降，消 除湿陷性或者提高抗液化能力。当全液 化地基路段较长，或需处理面积大，地 基处理区域较近范围内无建筑物，无重 要构造物时，强夯法是比较理想的地基 处理方法。
H现代公路 IGHWAY
液化地基的处理方法及特点
文/张 明
地基液化是高地震烈度区影响地基 稳定性的重要因素之一，是引 起构筑物破坏的主要形式之一。根据 《公路工程抗震设计规范》（JTJ00489），对公路必须进行液化地基处理， 这是减轻地震灾害的根本性措施。因 此，如何控制和管理好处理液化地基的 施工，做到既经济有效又安全可靠，对 保证公路建成后的正常运营、减轻地震 灾害具有重大现实意义。
由此可见，发生液化现象，土质 多是松散的砂土和粉土，而且受到震动 和水的作用。影响液化的因素主要有： 颗粒级配、透水性能、相对密度、土层 埋深、地下水位、地震烈度及地震持续 时间等。
地基液化会对地表的影响表现在 喷砂冒水、堤岸滑塌、地面开裂、不 均匀沉降等，对其上建筑物造成很大 危害。
处理方法
我国现在对于地基处理方面还不 是很成熟，特别是在一些湿陷性黄土的 地区以及中砂土易发生液化的都很难处 理。关于具体处理可液化地基的方法， 常用的方法有换填法、强夯法、砂桩 法、碎石桩法等。
碎石桩法
碎石桩是指用振动、冲击和水冲 等方式在软弱地基中成孔后将碎石桩挤 压入土中，形成由碎石所构成的密实桩 体。该方法自1937年德国人发明振动 水冲法（振冲法）并将之用于挤密砂土 地基后，在工程中逐渐推广，因此一般 认为采用振冲法在土中形成的密实碎石 桩称为碎石桩。但是由于振冲法存在耗 水量大和泥浆排放污染等缺点，在应用 中受到较大限制，由此产生了一些新的 施工工艺。如沉管法、干振法、夯击法 等。现在所提及的碎石桩是指各种施工 工艺制成的以石料组成的桩柱体。
地基液化及其危害
松散的砂土和粉土在地下水的作 用下达到饱和状态。如果在这种情况下 土体受到震动，会有变得更紧密的趋 势，这种趋于紧密的作用使孔隙水压力 骤然上升，而在这短暂的震动过程中， 骤然上升的孔隙水压力来不及消散，这 就使原来由土颗粒间接触点传递的压力 （有效压力）减小，当有效压力完全消 失时，土层会完全丧失抗剪强度和承载 能力，变成像液体一样，这就是地基的 液化现象。
关于强夯法加固地基的机理，不 同研究者从不同角度进行了研究。由于 强夯处理的对象（即地基土）非常复 杂，一般认为不可能建立各类地基土具 有普遍意义的理论，但对地基处理经常 遇到的几种类型的土，还是有规律的。 总的来说，强夯加固地基主要是强大的 夯击能在地基中产生强烈的冲击波和动 应力对土体进行加固作用，对饱和细粒 土而言，经强夯后，其强度的提高过程 可分为：
换填法
换填法将基础底面以下一定范围 内的软弱土层挖去，然后分层填入强度 较大的砂、碎石、素土、灰土及其他性 能稳定和无侵蚀性的材料，并夯实至要 求的密实度。
建筑物基础下的持力层比较软 弱，不能满足上部荷载对地基的要求 时，常采用换填土垫层来处理软弱地 基。即将基础下一定范围内的土层挖 去，然后回填以强度较大的砂、砂石或 灰土等，并分层夯实至设计要求的密实 程度，作为地基的持力层。换填法适于 浅层地基处理，处理深度可达2～3m。 根据工程实践表明，采用换填法不仅可 以解决工程地基处理问题，而且是可就 地取材，施工方便，不需特殊的机械设 备，并且可缩短工期等。
在我国，强夯法常用来加固碎石 土、砂土、粘性土、杂填土、湿陷性黄 土等各类地基土。由于其具有设备简 单、施工速度快、适用范围广、节约三 材、经济可行、效果显著等优点，很快 受到工程界的重视，并得wk.baidu.com迅速推广， 取得了较大的经济效益和社会效益。
104 TRANSPOWORLD 2012No.21 (Nov)
所谓液化是指由于孔隙水压增加 及有效应力降低而引起粒状材料(砂 土、粉土甚至包括砾石)由固态转变成 液态的过程。影响液化的因素有：颗粒 级配，包括粘粒、粉粒含量，平均粒径 d50；透水性能；相对密度；结构；饱 和度；动荷载，包括振幅、持时等。液 化地基处理恰当与否，关系到整个工程 的质量、投资和进度。因此其重要性已 越来越多地被人们所认识。
挤密作用。下沉桩管时桩管对周 围砂层产生很大的横向压力，将土体中 等于桩管体积的土挤向周围土体使之密 实，灌注碎石后振动、反插也使土体受 到挤密，从而提高了地基的抗剪强度和 抗液化性能。
排水减压作用。干振碎石桩在土 层中形成良好的排水通道缩短土中排水 路径，加速超孔隙水压力的消散，增强 了土体抗剪强度，因此在地震力作用下 孔隙水压力不易积累增长，也就不会发 生液化。
这里简单介绍一下干振碎石桩， 干振碎石桩是一种利用振动荷载预沉导 管，通过桩管灌入碎石，在振、挤、压 作用下形成较大密度的碎石桩。由于它 克服了振冲法的严重缺陷，在我国得到 较多应用。干振碎石桩处理液化地基属 于物理加固方法，其加固液化地基的原 理是：
振密作用。在成桩过程中，激振 器产生的振动通过导管传递给土层使其 附近的饱和土地基产生振动孔隙水压 力，导致部分土体液化，土颗粒重新排 列趋向密实，从而起到振密作用。