液化土地基的判别与处理方法探析

王贺

摘 要：地基液化会造成地基的承载力急剧下降，严重的威胁到地面上的建筑物的安全，如果在施工时能够及时准确的判断出液化地基，并在建设时加以有效的处理，会尽最大可能的避免液化地基带来的危害。

关键词：液化土地基；判别；处理方法

地基液化会造成地面的沉降，进而导致地面的建筑物墙体开裂甚至是倒塌，严重威胁人们的生命和财产安全，因此在工程建设中，及时的判断出地基液化的程度，并采取对应的措施显得十分重要。

1 液化地基的判断方法

1.1 初步的判断

首先根据地质年龄进行判断，地质年龄和液化程度密切相关，地质年龄越长，土层就经历了越多的固结作用，土壤的缝隙就越小，对液化作用就越有较强的抵抗作用，相反，地质年龄越晚，其抗液化能力就越弱，根据地质调查和统计，在地质年代为Q3（晚更新世）或以前的饱和土层，未发生过液化现象，因此如果地质条件符合此要求，一般可以判断没有液化现象；粘土颗粒（粘粒范指粒径≤0.005mm）含量越多，土层的粘合力就越强。采用天然地基的建筑，当上面覆盖非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件下之一，可不考虑液化影响。

du>d0+db-2

dw>d0+db-3

du+dw>1.5d0 +2db-4.5

du—上覆盖层非液化土层厚度（m）计算时将淤泥层扣除在外；dw—地下水位深度（m）可按近期最高水位；db—基础埋深（m）不超过2m时，应按2m计算；d0—可按饱和土类别[砂土（烈度：7、8、9）]、[粉土（烈度：6、7、8）]视情况取值。

1.2 利用标准贯入试验判别

当初步判断结束以后，可以采用标准贯入试验进行下一步的判断，标准贯入试验是我国最常用的用于判断砂土液化的方法，也是我国根据多年的地震调查资料建立起来的判断方式，标准贯入临界技术指的是在一定的地震烈度下，饱和砂土从正常状态到液化的临界点所对应的标准贯入基数，在判别砂土和粉土液化时，必须满足三个要求，即自动落锤、回转钻进和泥浆护壁，不宜采用冲击钻进和拉绳非自动落锤等操作方法。

Ncr=N0（2.4-0.1dw） （20≥ds>15）

Ncr=N0[0.9+0.1（ds+dw）] （ds≤15）

Ncr—液化判别标准贯入锤击数临界值；N0—液化判别标准贯入锤击数基准值按（ 表-3）采用；ds—饱和砂土标准贯入点深度（m）；dw—地下水位深度（m） 采用年平均水位，或近期最高水位；ρc—粘粒含量百分率（具体数值可参照历史资料或者是行业标准数值）。

标准贯入试验的判断方法是基于经验和资料，它的公式是经过统计学归纳建立起来的，它的不足是缺乏量化，地震强度对液化的确切影响没有反映出来，粘土颗粒的含量和贯入击数没有同时进行，土层、取试样误差对击数的影响甚大，标准贯入击数难以与取样的粘土颗粒的含量相一致，影响了准确度。

1.3 剪切波速判别法

土地在地震的作用下的剪应变量作为液化的主要判断量，临界剪切波速可以通过虎克定律导出，通过测试土层的原位状态可以得到，该方法通常利用PS测井技术获取场地内各土层的剪切波速Vs值，根据场区的抗震设防烈度和建筑物设防标准，由典型公式计算出各饱和土层震动液化判别点处的临界剪切波速Vscr

Vscr—VS0（ds-0.0133ds2）0.5 [1.0-0.185（d/ds）].

Vsc—饱和砂土或粉土液化剪切波速临界值；VS0—烈度、土类有关的经验系数；dsr—砂土或粉土层剪切波速测点深度。

我国使用此方法相对较晚，剪切波速判别液化方法所需要的基础性数据尚不完备，还需要在以后的调查实验中进一步的去积累和实验。对上覆地层的岩层和厚度没有做充分的考虑，而实际上上覆盖层对液化的影响是非常大的。

2 液化地基的处理方法

2.1 换土垫层

将容易产生液化的密实土层挖去，换上不容易产生液化的碎石等，从而解决地基液化问题，但是此方法的局限性很大，只能够处理表面浅层的易液化土层，对于深处的易液化土层是无能为力的。

2.2 强夯法

强夯法就是利用重量极大的铁锤等工具，对存在液化风险的地基进行夯实，由于铁锤的质量极大，加上下落的巨大动能，因此可以对地面产生明显的冲击，从而加强了地基的抗液化能力。

强夯法是一种对设备和技术要求简单的抗液化手段，施工的周期快，可以节省时间，而且所需要的施工费用较低，性价比较高，但是对于饱和度比较低的软粘土层，强夯法的作用有限，强夯法对液化土层的深度也有要求，一般来讲，如果液化土层超过10m，强夯法的作用积极为有限了，而且强夯法对周围的建筑物也会产生较大的影响，巨大的震动会影响人们的生活，因此必须根据施工的具体环境来决定是否使用强夯法。

2.3 挤密碎石桩法

挤密碎石桩是采用打入或振入桩管成孔，然后灌入碎石，在振、挤、压作用下形成大直径、较大密度的碎石桩体，除提高地基承载力和有效消除砂土液化外，也可用以增大软弱粘性土的整体稳定性，其处理深度达10m左右。在对土层进行振动冲击从而成孔的过程中，振荡器可以对土层起到挤压的作用，这样反复的挤压可以有效的提高地基的抗剪力量，因此可以替周围的桩间土承受一部分压力，改善了地基的承载能力。

在采用挤密碎石桩法的时候，要注意桩径不能过小，要根据施工需要进行选择，如果桩径过细，可能没有最够的挤压力和承载力去提高地基的抗液化能力，另外桩位的布局应该采用正三角形四边形为宜，桩与桩之间的距离可以根据施工的需要进行灵活的调整，但是不宜过稀，最大约为桩径的四倍，才能保证施工效果。挤密碎石桩法对于提高地基的抗液化能力效果非常明显，而且可以适应不同的土质条件，但是与此同时，此方法对技术和设备的要求相对较高，而且有着较长的施工周期。

3 结语

我国是一个地震灾害多发的国家，地基液化是地震带来的一个重要灾害，对建筑物安全和农民群众的生命财产安全产生严重的危害，通过使用标准贯入试验、剪切波速判别法等方法，在施工时及时的判别出液化地基的存在，从而在建设时采用换土垫层、强夯法、挤密碎石桩法等方式进行有效的处理，尽最大可能的避免地基液化带来的危害。

参考文献

[1] 刘振京.应用挤密碎石桩加固可液化地基的试验研究[J].路基工程，2008（03）.

[2] 庞宗霞.浅析液化土地基的判别与处理方法[J].山西建筑，2011（37）.

[3] 李振林.砂土地震液化判别方法的综合应用[J].西安科技大学学报，2010（30）.

摘 要：地基液化会造成地基的承载力急剧下降，严重的威胁到地面上的建筑物的安全，如果在施工时能够及时准确的判断出液化地基，并在建设时加以有效的处理，会尽最大可能的避免液化地基带来的危害。

关键词：液化土地基；判别；处理方法

地基液化会造成地面的沉降，进而导致地面的建筑物墙体开裂甚至是倒塌，严重威胁人们的生命和财产安全，因此在工程建设中，及时的判断出地基液化的程度，并采取对应的措施显得十分重要。

1 液化地基的判断方法

1.1 初步的判断

首先根据地质年龄进行判断，地质年龄和液化程度密切相关，地质年龄越长，土层就经历了越多的固结作用，土壤的缝隙就越小，对液化作用就越有较强的抵抗作用，相反，地质年龄越晚，其抗液化能力就越弱，根据地质调查和统计，在地质年代为Q3（晚更新世）或以前的饱和土层，未发生过液化现象，因此如果地质条件符合此要求，一般可以判断没有液化现象；粘土颗粒（粘粒范指粒径≤0.005mm）含量越多，土层的粘合力就越强。采用天然地基的建筑，当上面覆盖非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件下之一，可不考虑液化影响。

du>d0+db-2

dw>d0+db-3

du+dw>1.5d0 +2db-4.5

du—上覆盖层非液化土层厚度（m）计算时将淤泥层扣除在外；dw—地下水位深度（m）可按近期最高水位；db—基础埋深（m）不超过2m时，应按2m计算；d0—可按饱和土类别[砂土（烈度：7、8、9）]、[粉土（烈度：6、7、8）]视情况取值。

1.2 利用标准贯入试验判别

当初步判断结束以后，可以采用标准贯入试验进行下一步的判断，标准贯入试验是我国最常用的用于判断砂土液化的方法，也是我国根据多年的地震调查资料建立起来的判断方式，标准贯入临界技术指的是在一定的地震烈度下，饱和砂土从正常状态到液化的临界点所对应的标准贯入基数，在判别砂土和粉土液化时，必须满足三个要求，即自动落锤、回转钻进和泥浆护壁，不宜采用冲击钻进和拉绳非自动落锤等操作方法。

Ncr=N0（2.4-0.1dw） （20≥ds>15）

Ncr=N0[0.9+0.1（ds+dw）] （ds≤15）

Ncr—液化判别标准贯入锤击数临界值；N0—液化判别标准贯入锤击数基准值按（ 表-3）采用；ds—饱和砂土标准贯入点深度（m）；dw—地下水位深度（m） 采用年平均水位，或近期最高水位；ρc—粘粒含量百分率（具体数值可参照历史资料或者是行业标准数值）。

标准贯入试验的判断方法是基于经验和资料，它的公式是经过统计学归纳建立起来的，它的不足是缺乏量化，地震强度对液化的确切影响没有反映出来，粘土颗粒的含量和贯入击数没有同时进行，土层、取试样误差对击数的影响甚大，标准贯入击数难以与取样的粘土颗粒的含量相一致，影响了准确度。

1.3 剪切波速判别法

土地在地震的作用下的剪应变量作为液化的主要判断量，临界剪切波速可以通过虎克定律导出，通过测试土层的原位状态可以得到，该方法通常利用PS测井技术获取场地内各土层的剪切波速Vs值，根据场区的抗震设防烈度和建筑物设防标准，由典型公式计算出各饱和土层震动液化判别点处的临界剪切波速Vscr

Vscr—VS0（ds-0.0133ds2）0.5 [1.0-0.185（d/ds）].

Vsc—饱和砂土或粉土液化剪切波速临界值；VS0—烈度、土类有关的经验系数；dsr—砂土或粉土层剪切波速测点深度。

我国使用此方法相对较晚，剪切波速判别液化方法所需要的基础性数据尚不完备，还需要在以后的调查实验中进一步的去积累和实验。对上覆地层的岩层和厚度没有做充分的考虑，而实际上上覆盖层对液化的影响是非常大的。

2 液化地基的处理方法

2.1 换土垫层

将容易产生液化的密实土层挖去，换上不容易产生液化的碎石等，从而解决地基液化问题，但是此方法的局限性很大，只能够处理表面浅层的易液化土层，对于深处的易液化土层是无能为力的。

2.2 强夯法

强夯法就是利用重量极大的铁锤等工具，对存在液化风险的地基进行夯实，由于铁锤的质量极大，加上下落的巨大动能，因此可以对地面产生明显的冲击，从而加强了地基的抗液化能力。

强夯法是一种对设备和技术要求简单的抗液化手段，施工的周期快，可以节省时间，而且所需要的施工费用较低，性价比较高，但是对于饱和度比较低的软粘土层，强夯法的作用有限，强夯法对液化土层的深度也有要求，一般来讲，如果液化土层超过10m，强夯法的作用积极为有限了，而且强夯法对周围的建筑物也会产生较大的影响，巨大的震动会影响人们的生活，因此必须根据施工的具体环境来决定是否使用强夯法。

2.3 挤密碎石桩法

挤密碎石桩是采用打入或振入桩管成孔，然后灌入碎石，在振、挤、压作用下形成大直径、较大密度的碎石桩体，除提高地基承载力和有效消除砂土液化外，也可用以增大软弱粘性土的整体稳定性，其处理深度达10m左右。在对土层进行振动冲击从而成孔的过程中，振荡器可以对土层起到挤压的作用，这样反复的挤压可以有效的提高地基的抗剪力量，因此可以替周围的桩间土承受一部分压力，改善了地基的承载能力。

在采用挤密碎石桩法的时候，要注意桩径不能过小，要根据施工需要进行选择，如果桩径过细，可能没有最够的挤压力和承载力去提高地基的抗液化能力，另外桩位的布局应该采用正三角形四边形为宜，桩与桩之间的距离可以根据施工的需要进行灵活的调整，但是不宜过稀，最大约为桩径的四倍，才能保证施工效果。挤密碎石桩法对于提高地基的抗液化能力效果非常明显，而且可以适应不同的土质条件，但是与此同时，此方法对技术和设备的要求相对较高，而且有着较长的施工周期。

3 结语

我国是一个地震灾害多发的国家，地基液化是地震带来的一个重要灾害，对建筑物安全和农民群众的生命财产安全产生严重的危害，通过使用标准贯入试验、剪切波速判别法等方法，在施工时及时的判别出液化地基的存在，从而在建设时采用换土垫层、强夯法、挤密碎石桩法等方式进行有效的处理，尽最大可能的避免地基液化带来的危害。

参考文献

[1] 刘振京.应用挤密碎石桩加固可液化地基的试验研究[J].路基工程，2008（03）.

[2] 庞宗霞.浅析液化土地基的判别与处理方法[J].山西建筑，2011（37）.

[3] 李振林.砂土地震液化判别方法的综合应用[J].西安科技大学学报，2010（30）.

摘 要：地基液化会造成地基的承载力急剧下降，严重的威胁到地面上的建筑物的安全，如果在施工时能够及时准确的判断出液化地基，并在建设时加以有效的处理，会尽最大可能的避免液化地基带来的危害。

关键词：液化土地基；判别；处理方法

地基液化会造成地面的沉降，进而导致地面的建筑物墙体开裂甚至是倒塌，严重威胁人们的生命和财产安全，因此在工程建设中，及时的判断出地基液化的程度，并采取对应的措施显得十分重要。

1 液化地基的判断方法

1.1 初步的判断

首先根据地质年龄进行判断，地质年龄和液化程度密切相关，地质年龄越长，土层就经历了越多的固结作用，土壤的缝隙就越小，对液化作用就越有较强的抵抗作用，相反，地质年龄越晚，其抗液化能力就越弱，根据地质调查和统计，在地质年代为Q3（晚更新世）或以前的饱和土层，未发生过液化现象，因此如果地质条件符合此要求，一般可以判断没有液化现象；粘土颗粒（粘粒范指粒径≤0.005mm）含量越多，土层的粘合力就越强。采用天然地基的建筑，当上面覆盖非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件下之一，可不考虑液化影响。

du>d0+db-2

dw>d0+db-3

du+dw>1.5d0 +2db-4.5

du—上覆盖层非液化土层厚度（m）计算时将淤泥层扣除在外；dw—地下水位深度（m）可按近期最高水位；db—基础埋深（m）不超过2m时，应按2m计算；d0—可按饱和土类别[砂土（烈度：7、8、9）]、[粉土（烈度：6、7、8）]视情况取值。

1.2 利用标准贯入试验判别

当初步判断结束以后，可以采用标准贯入试验进行下一步的判断，标准贯入试验是我国最常用的用于判断砂土液化的方法，也是我国根据多年的地震调查资料建立起来的判断方式，标准贯入临界技术指的是在一定的地震烈度下，饱和砂土从正常状态到液化的临界点所对应的标准贯入基数，在判别砂土和粉土液化时，必须满足三个要求，即自动落锤、回转钻进和泥浆护壁，不宜采用冲击钻进和拉绳非自动落锤等操作方法。

Ncr=N0（2.4-0.1dw） （20≥ds>15）

Ncr=N0[0.9+0.1（ds+dw）] （ds≤15）

Ncr—液化判别标准贯入锤击数临界值；N0—液化判别标准贯入锤击数基准值按（ 表-3）采用；ds—饱和砂土标准贯入点深度（m）；dw—地下水位深度（m） 采用年平均水位，或近期最高水位；ρc—粘粒含量百分率（具体数值可参照历史资料或者是行业标准数值）。

标准贯入试验的判断方法是基于经验和资料，它的公式是经过统计学归纳建立起来的，它的不足是缺乏量化，地震强度对液化的确切影响没有反映出来，粘土颗粒的含量和贯入击数没有同时进行，土层、取试样误差对击数的影响甚大，标准贯入击数难以与取样的粘土颗粒的含量相一致，影响了准确度。

1.3 剪切波速判别法

土地在地震的作用下的剪应变量作为液化的主要判断量，临界剪切波速可以通过虎克定律导出，通过测试土层的原位状态可以得到，该方法通常利用PS测井技术获取场地内各土层的剪切波速Vs值，根据场区的抗震设防烈度和建筑物设防标准，由典型公式计算出各饱和土层震动液化判别点处的临界剪切波速Vscr

Vscr—VS0（ds-0.0133ds2）0.5 [1.0-0.185（d/ds）].

Vsc—饱和砂土或粉土液化剪切波速临界值；VS0—烈度、土类有关的经验系数；dsr—砂土或粉土层剪切波速测点深度。

我国使用此方法相对较晚，剪切波速判别液化方法所需要的基础性数据尚不完备，还需要在以后的调查实验中进一步的去积累和实验。对上覆地层的岩层和厚度没有做充分的考虑，而实际上上覆盖层对液化的影响是非常大的。

2 液化地基的处理方法

2.1 换土垫层

将容易产生液化的密实土层挖去，换上不容易产生液化的碎石等，从而解决地基液化问题，但是此方法的局限性很大，只能够处理表面浅层的易液化土层，对于深处的易液化土层是无能为力的。

2.2 强夯法

强夯法就是利用重量极大的铁锤等工具，对存在液化风险的地基进行夯实，由于铁锤的质量极大，加上下落的巨大动能，因此可以对地面产生明显的冲击，从而加强了地基的抗液化能力。

强夯法是一种对设备和技术要求简单的抗液化手段，施工的周期快，可以节省时间，而且所需要的施工费用较低，性价比较高，但是对于饱和度比较低的软粘土层，强夯法的作用有限，强夯法对液化土层的深度也有要求，一般来讲，如果液化土层超过10m，强夯法的作用积极为有限了，而且强夯法对周围的建筑物也会产生较大的影响，巨大的震动会影响人们的生活，因此必须根据施工的具体环境来决定是否使用强夯法。

2.3 挤密碎石桩法

挤密碎石桩是采用打入或振入桩管成孔，然后灌入碎石，在振、挤、压作用下形成大直径、较大密度的碎石桩体，除提高地基承载力和有效消除砂土液化外，也可用以增大软弱粘性土的整体稳定性，其处理深度达10m左右。在对土层进行振动冲击从而成孔的过程中，振荡器可以对土层起到挤压的作用，这样反复的挤压可以有效的提高地基的抗剪力量，因此可以替周围的桩间土承受一部分压力，改善了地基的承载能力。

在采用挤密碎石桩法的时候，要注意桩径不能过小，要根据施工需要进行选择，如果桩径过细，可能没有最够的挤压力和承载力去提高地基的抗液化能力，另外桩位的布局应该采用正三角形四边形为宜，桩与桩之间的距离可以根据施工的需要进行灵活的调整，但是不宜过稀，最大约为桩径的四倍，才能保证施工效果。挤密碎石桩法对于提高地基的抗液化能力效果非常明显，而且可以适应不同的土质条件，但是与此同时，此方法对技术和设备的要求相对较高，而且有着较长的施工周期。

3 结语

我国是一个地震灾害多发的国家，地基液化是地震带来的一个重要灾害，对建筑物安全和农民群众的生命财产安全产生严重的危害，通过使用标准贯入试验、剪切波速判别法等方法，在施工时及时的判别出液化地基的存在，从而在建设时采用换土垫层、强夯法、挤密碎石桩法等方式进行有效的处理，尽最大可能的避免地基液化带来的危害。

参考文献

[1] 刘振京.应用挤密碎石桩加固可液化地基的试验研究[J].路基工程，2008（03）.

[2] 庞宗霞.浅析液化土地基的判别与处理方法[J].山西建筑，2011（37）.

[3] 李振林.砂土地震液化判别方法的综合应用[J].西安科技大学学报，2010（30）.