地基土的液化现象及液化判别与措施

处于地下水位以下的饱和砂土和粉土在地震时容易发生液化现象。地震引起的强烈地面运动使得饱和砂土或粉土颗粒间发生相对位移，土颗粒结构趋于密实（图3.3.1a）。如果土体本身渗透系数较小，当颗粒结构压密时，短时间内孔隙水排泄不出而受到挤压，孔隙水压力将急剧增加。在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的孔隙水压力来不及消散，使原先由土颗粒通过其接触点传递的压力（亦称有效压力）减小，当有效压力完全消失时，砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态（图3.3.1b）。此时，土体抗剪强度等于零，形成有如“液体”的现象，即称为“液化”。

液化时因下部土层的水头压力比上部高，所以水向上涌，把土粒带到地面上来，即产生冒水喷砂现象。随着水和土粒不断涌出，孔隙水压力降低至一定程度时，只冒水而不喷土粒。当孔隙水压力进一步消散，冒水终将停止，土的液化过程结束。当砂土和粉土液化时，其强度将完全丧失从而导致地基失效。

图3.3.1 土的液化示意图(www.xing528.com)

为了减少地基液化的危害，《建筑抗震设计规范》4.3.2条提出了应采取的对策：首先，液化判别的范围为，除6度设防外存在饱和砂土及饱和粉土的土层；其次，一旦属于液化土，应确定地基的液化等级；最后，根据液化等级和建筑抗震设防分类，选择合适的处理措施，包括地基处理和对上部结构采取加强整体性的相应措施等。具体内容如下：

4.3.2 地面下存在饱和砂土和饱和粉土时，除6度外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应的措施。

注：本条饱和土液化判别要求不含黄土、粉质黏土。