砂土液化作用

砂土液化作用是指飽水的疏松粉、細砂土在振動作用下突然破壞而呈現(xiàn)液態(tài)的現(xiàn)象，由于孔隙水壓力上升，有效應(yīng)力減小所導(dǎo)致的砂土從固態(tài)到液態(tài)的變化現(xiàn)象。其機制是飽和的疏松粉、細砂土體在振動作用下有顆粒移動和變密的趨勢，對應(yīng)力的承受從砂土骨架轉(zhuǎn)向水，由于粉和細砂土的滲透力不良，孔隙水壓力會急劇增大。

地震、爆炸、機械振動等都可以引起砂土液化現(xiàn)象，尤其是地震引起的范圍廣、危害性更大。砂土液化的防治主要從預(yù)防砂土液化的發(fā)生和防止或減輕建筑物不均勻沉陷兩方面入手。包括合理選擇場地;采取振沖、夯實、爆炸、擠密樁等措施，提高砂土密度;排水降低砂土孔隙水壓力;換土，板樁圍封，以及采用整體性較好的筏基、深樁基等方法。2100433B

地震循環(huán)荷載作用下,砂質(zhì)粉土及部分黏質(zhì)粉土(俗稱粉細砂)失去其原有的固結(jié)屬性,像流體一樣運動的現(xiàn)象。通常地震災(zāi)區(qū)的“噴水冒砂”,就是地震砂土液化的表現(xiàn)。對于港灣城市近海工程、地下淺埋管道(包括對于地鐵工程)、樁基埋深不超過20米的建筑等的破壞,都是比較嚴重的。

在外力或內(nèi)力（通常是孔隙水壓力）作用下，砂土顆粒喪失粒間接觸壓力以及相互之間的摩擦力，不能抵抗剪應(yīng)力，就會發(fā)生液化。砂土液化后，孔隙水在超孔隙水壓力下自下向上運動。如果砂土層上部沒有滲透性更差的覆蓋層，地下水即大面積溢于地表；如果砂土層上部有滲透性更弱的粘性土層，當(dāng)超孔隙水壓力超過蓋層強度，地下水就會攜帶砂粒沖破蓋層或沿蓋層裂隙噴出地表，產(chǎn)生噴水冒砂現(xiàn)象。地震、爆炸、機械振動等都可以引起砂土液化現(xiàn)象，尤其是地震引起的范圍廣、危害性更大。砂土液化的防治主要從預(yù)防砂土液化的發(fā)生和防止或減輕建筑物不均勻沉陷兩方面入手。包括合理選擇場地；采取振沖、夯實、爆炸、擠密樁等措施，提高砂土密度；排水降低砂土孔隙水壓力；換土，板樁圍封，以及采用整體性較好的筏基、深樁基等方法。

砂土液化在地震時可大規(guī)模地發(fā)生并造成嚴重危害。在中國1966年的邢臺地震，1975年的海城地震和1976年的唐山地震等幾次大地震中，有些建筑物的破壞，就是由砂土液化造成的。國外也有類似的例子，在美國1964年的阿拉斯加地震和日本1964年的新※地震中，砂土液化也使許多建筑物下沉、歪斜和毀壞，有的地下結(jié)構(gòu)甚至浮升到地面。1925年，美國的舍費爾德土壩在地震時全部崩潰，也是由壩底部分飽水砂土振動液化所致。

美國A．卡薩格蘭德在20世紀30年代就開始研究砂土液化現(xiàn)象。近年來，H.B．希特等許多學(xué)者對此做了大量工作。中國學(xué)者早在50年代就倡議用動力三軸試驗進行液化研究。從邢臺大地震以來，大量砂土液化事例的出現(xiàn)，有力地推動了中國學(xué)者對地震液化的研究。