液化土地基的判別與處理方法探析

王賀

摘 要：地基液化會造成地基的承載力急劇下降，嚴重的威脅到地面上的建筑物的安全，如果在施工時能夠及時準確的判斷出液化地基，并在建設時加以有效的處理，會盡最大可能的避免液化地基帶來的危害。

關鍵詞：液化土地基；判別；處理方法

地基液化會造成地面的沉降，進而導致地面的建筑物墻體開裂甚至是倒塌，嚴重威脅人們的生命和財產安全，因此在工程建設中，及時的判斷出地基液化的程度，并采取對應的措施顯得十分重要。

1 液化地基的判斷方法

1.1 初步的判斷

首先根據地質年齡進行判斷，地質年齡和液化程度密切相關，地質年齡越長，土層就經歷了越多的固結作用，土壤的縫隙就越小，對液化作用就越有較強的抵抗作用，相反，地質年齡越晚，其抗液化能力就越弱，根據地質調查和統計，在地質年代為Q3（晚更新世）或以前的飽和土層，未發生過液化現象，因此如果地質條件符合此要求，一般可以判斷沒有液化現象；粘土顆粒（粘粒范指粒徑≤0.005mm）含量越多，土層的粘合力就越強。采用天然地基的建筑，當上面覆蓋非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件下之一，可不考慮液化影響。

du>d0+db-2

dw>d0+db-3

du+dw>1.5d0 +2db-4.5

du—上覆蓋層非液化土層厚度（m）計算時將淤泥層扣除在外；dw—地下水位深度（m）可按近期最高水位；db—基礎埋深（m）不超過2m時，應按2m計算；d0—可按飽和土類別[砂土（烈度：7、8、9）]、[粉土（烈度：6、7、8）]視情況取值。

1.2 利用標準貫入試驗判別

當初步判斷結束以后，可以采用標準貫入試驗進行下一步的判斷，標準貫入試驗是我國最常用的用于判斷砂土液化的方法，也是我國根據多年的地震調查資料建立起來的判斷方式，標準貫入臨界技術指的是在一定的地震烈度下，飽和砂土從正常狀態到液化的臨界點所對應的標準貫入基數，在判別砂土和粉土液化時，必須滿足三個要求，即自動落錘、回轉鉆進和泥漿護壁，不宜采用沖擊鉆進和拉繩非自動落錘等操作方法。

Ncr=N0（2.4-0.1dw） （20≥ds>15）

Ncr=N0[0.9+0.1（ds+dw）] （ds≤15）

Ncr—液化判別標準貫入錘擊數臨界值；N0—液化判別標準貫入錘擊數基準值按（ 表-3）采用；ds—飽和砂土標準貫入點深度（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（具體數值可參照歷史資料或者是行業標準數值）。

標準貫入試驗的判斷方法是基于經驗和資料，它的公式是經過統計學歸納建立起來的，它的不足是缺乏量化，地震強度對液化的確切影響沒有反映出來，粘土顆粒的含量和貫入擊數沒有同時進行，土層、取試樣誤差對擊數的影響甚大，標準貫入擊數難以與取樣的粘土顆粒的含量相一致，影響了準確度。

1.3 剪切波速判別法

土地在地震的作用下的剪應變量作為液化的主要判斷量，臨界剪切波速可以通過虎克定律導出，通過測試土層的原位狀態可以得到，該方法通常利用PS測井技術獲取場地內各土層的剪切波速Vs值，根據場區的抗震設防烈度和建筑物設防標準，由典型公式計算出各飽和土層震動液化判別點處的臨界剪切波速Vscr

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

Vsc—飽和砂土或粉土液化剪切波速臨界值；VS0—烈度、土類有關的經驗系數；dsr—砂土或粉土層剪切波速測點深度。

我國使用此方法相對較晚，剪切波速判別液化方法所需要的基礎性數據尚不完備，還需要在以后的調查實驗中進一步的去積累和實驗。對上覆地層的巖層和厚度沒有做充分的考慮，而實際上上覆蓋層對液化的影響是非常大的。

2 液化地基的處理方法

2.1 換土墊層

將容易產生液化的密實土層挖去，換上不容易產生液化的碎石等，從而解決地基液化問題，但是此方法的局限性很大，只能夠處理表面淺層的易液化土層，對于深處的易液化土層是無能為力的。

2.2 強夯法

強夯法就是利用重量極大的鐵錘等工具，對存在液化風險的地基進行夯實，由于鐵錘的質量極大，加上下落的巨大動能，因此可以對地面產生明顯的沖擊，從而加強了地基的抗液化能力。

強夯法是一種對設備和技術要求簡單的抗液化手段，施工的周期快，可以節省時間，而且所需要的施工費用較低，性價比較高，但是對于飽和度比較低的軟粘土層，強夯法的作用有限，強夯法對液化土層的深度也有要求，一般來講，如果液化土層超過10m，強夯法的作用積極為有限了，而且強夯法對周圍的建筑物也會產生較大的影響，巨大的震動會影響人們的生活，因此必須根據施工的具體環境來決定是否使用強夯法。

2.3 擠密碎石樁法

擠密碎石樁是采用打入或振入樁管成孔，然后灌入碎石，在振、擠、壓作用下形成大直徑、較大密度的碎石樁體，除提高地基承載力和有效消除砂土液化外，也可用以增大軟弱粘性土的整體穩定性，其處理深度達10m左右。在對土層進行振動沖擊從而成孔的過程中，振蕩器可以對土層起到擠壓的作用，這樣反復的擠壓可以有效的提高地基的抗剪力量，因此可以替周圍的樁間土承受一部分壓力，改善了地基的承載能力。

在采用擠密碎石樁法的時候，要注意樁徑不能過小，要根據施工需要進行選擇，如果樁徑過細，可能沒有最夠的擠壓力和承載力去提高地基的抗液化能力，另外樁位的布局應該采用正三角形四邊形為宜，樁與樁之間的距離可以根據施工的需要進行靈活的調整，但是不宜過稀，最大約為樁徑的四倍，才能保證施工效果。擠密碎石樁法對于提高地基的抗液化能力效果非常明顯，而且可以適應不同的土質條件，但是與此同時，此方法對技術和設備的要求相對較高，而且有著較長的施工周期。

3 結語

我國是一個地震災害多發的國家，地基液化是地震帶來的一個重要災害，對建筑物安全和農民群眾的生命財產安全產生嚴重的危害，通過使用標準貫入試驗、剪切波速判別法等方法，在施工時及時的判別出液化地基的存在，從而在建設時采用換土墊層、強夯法、擠密碎石樁法等方式進行有效的處理，盡最大可能的避免地基液化帶來的危害。

參考文獻

[1] 劉振京.應用擠密碎石樁加固可液化地基的試驗研究[J].路基工程，2008（03）.

[2] 龐宗霞.淺析液化土地基的判別與處理方法[J].山西建筑，2011（37）.

[3] 李振林.砂土地震液化判別方法的綜合應用[J].西安科技大學學報，2010（30）.

摘 要：地基液化會造成地基的承載力急劇下降，嚴重的威脅到地面上的建筑物的安全，如果在施工時能夠及時準確的判斷出液化地基，并在建設時加以有效的處理，會盡最大可能的避免液化地基帶來的危害。

關鍵詞：液化土地基；判別；處理方法

地基液化會造成地面的沉降，進而導致地面的建筑物墻體開裂甚至是倒塌，嚴重威脅人們的生命和財產安全，因此在工程建設中，及時的判斷出地基液化的程度，并采取對應的措施顯得十分重要。

1 液化地基的判斷方法

1.1 初步的判斷

首先根據地質年齡進行判斷，地質年齡和液化程度密切相關，地質年齡越長，土層就經歷了越多的固結作用，土壤的縫隙就越小，對液化作用就越有較強的抵抗作用，相反，地質年齡越晚，其抗液化能力就越弱，根據地質調查和統計，在地質年代為Q3（晚更新世）或以前的飽和土層，未發生過液化現象，因此如果地質條件符合此要求，一般可以判斷沒有液化現象；粘土顆粒（粘粒范指粒徑≤0.005mm）含量越多，土層的粘合力就越強。采用天然地基的建筑，當上面覆蓋非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件下之一，可不考慮液化影響。

du>d0+db-2

dw>d0+db-3

du+dw>1.5d0 +2db-4.5

du—上覆蓋層非液化土層厚度（m）計算時將淤泥層扣除在外；dw—地下水位深度（m）可按近期最高水位；db—基礎埋深（m）不超過2m時，應按2m計算；d0—可按飽和土類別[砂土（烈度：7、8、9）]、[粉土（烈度：6、7、8）]視情況取值。

1.2 利用標準貫入試驗判別

當初步判斷結束以后，可以采用標準貫入試驗進行下一步的判斷，標準貫入試驗是我國最常用的用于判斷砂土液化的方法，也是我國根據多年的地震調查資料建立起來的判斷方式，標準貫入臨界技術指的是在一定的地震烈度下，飽和砂土從正常狀態到液化的臨界點所對應的標準貫入基數，在判別砂土和粉土液化時，必須滿足三個要求，即自動落錘、回轉鉆進和泥漿護壁，不宜采用沖擊鉆進和拉繩非自動落錘等操作方法。

Ncr=N0（2.4-0.1dw） （20≥ds>15）

Ncr=N0[0.9+0.1（ds+dw）] （ds≤15）

Ncr—液化判別標準貫入錘擊數臨界值；N0—液化判別標準貫入錘擊數基準值按（ 表-3）采用；ds—飽和砂土標準貫入點深度（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（具體數值可參照歷史資料或者是行業標準數值）。

標準貫入試驗的判斷方法是基于經驗和資料，它的公式是經過統計學歸納建立起來的，它的不足是缺乏量化，地震強度對液化的確切影響沒有反映出來，粘土顆粒的含量和貫入擊數沒有同時進行，土層、取試樣誤差對擊數的影響甚大，標準貫入擊數難以與取樣的粘土顆粒的含量相一致，影響了準確度。

1.3 剪切波速判別法

土地在地震的作用下的剪應變量作為液化的主要判斷量，臨界剪切波速可以通過虎克定律導出，通過測試土層的原位狀態可以得到，該方法通常利用PS測井技術獲取場地內各土層的剪切波速Vs值，根據場區的抗震設防烈度和建筑物設防標準，由典型公式計算出各飽和土層震動液化判別點處的臨界剪切波速Vscr

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

Vsc—飽和砂土或粉土液化剪切波速臨界值；VS0—烈度、土類有關的經驗系數；dsr—砂土或粉土層剪切波速測點深度。

我國使用此方法相對較晚，剪切波速判別液化方法所需要的基礎性數據尚不完備，還需要在以后的調查實驗中進一步的去積累和實驗。對上覆地層的巖層和厚度沒有做充分的考慮，而實際上上覆蓋層對液化的影響是非常大的。

2 液化地基的處理方法

2.1 換土墊層

將容易產生液化的密實土層挖去，換上不容易產生液化的碎石等，從而解決地基液化問題，但是此方法的局限性很大，只能夠處理表面淺層的易液化土層，對于深處的易液化土層是無能為力的。

2.2 強夯法

強夯法就是利用重量極大的鐵錘等工具，對存在液化風險的地基進行夯實，由于鐵錘的質量極大，加上下落的巨大動能，因此可以對地面產生明顯的沖擊，從而加強了地基的抗液化能力。

強夯法是一種對設備和技術要求簡單的抗液化手段，施工的周期快，可以節省時間，而且所需要的施工費用較低，性價比較高，但是對于飽和度比較低的軟粘土層，強夯法的作用有限，強夯法對液化土層的深度也有要求，一般來講，如果液化土層超過10m，強夯法的作用積極為有限了，而且強夯法對周圍的建筑物也會產生較大的影響，巨大的震動會影響人們的生活，因此必須根據施工的具體環境來決定是否使用強夯法。

2.3 擠密碎石樁法

擠密碎石樁是采用打入或振入樁管成孔，然后灌入碎石，在振、擠、壓作用下形成大直徑、較大密度的碎石樁體，除提高地基承載力和有效消除砂土液化外，也可用以增大軟弱粘性土的整體穩定性，其處理深度達10m左右。在對土層進行振動沖擊從而成孔的過程中，振蕩器可以對土層起到擠壓的作用，這樣反復的擠壓可以有效的提高地基的抗剪力量，因此可以替周圍的樁間土承受一部分壓力，改善了地基的承載能力。

在采用擠密碎石樁法的時候，要注意樁徑不能過小，要根據施工需要進行選擇，如果樁徑過細，可能沒有最夠的擠壓力和承載力去提高地基的抗液化能力，另外樁位的布局應該采用正三角形四邊形為宜，樁與樁之間的距離可以根據施工的需要進行靈活的調整，但是不宜過稀，最大約為樁徑的四倍，才能保證施工效果。擠密碎石樁法對于提高地基的抗液化能力效果非常明顯，而且可以適應不同的土質條件，但是與此同時，此方法對技術和設備的要求相對較高，而且有著較長的施工周期。

3 結語

我國是一個地震災害多發的國家，地基液化是地震帶來的一個重要災害，對建筑物安全和農民群眾的生命財產安全產生嚴重的危害，通過使用標準貫入試驗、剪切波速判別法等方法，在施工時及時的判別出液化地基的存在，從而在建設時采用換土墊層、強夯法、擠密碎石樁法等方式進行有效的處理，盡最大可能的避免地基液化帶來的危害。

參考文獻

[1] 劉振京.應用擠密碎石樁加固可液化地基的試驗研究[J].路基工程，2008（03）.

[2] 龐宗霞.淺析液化土地基的判別與處理方法[J].山西建筑，2011（37）.

[3] 李振林.砂土地震液化判別方法的綜合應用[J].西安科技大學學報，2010（30）.

摘 要：地基液化會造成地基的承載力急劇下降，嚴重的威脅到地面上的建筑物的安全，如果在施工時能夠及時準確的判斷出液化地基，并在建設時加以有效的處理，會盡最大可能的避免液化地基帶來的危害。

關鍵詞：液化土地基；判別；處理方法

地基液化會造成地面的沉降，進而導致地面的建筑物墻體開裂甚至是倒塌，嚴重威脅人們的生命和財產安全，因此在工程建設中，及時的判斷出地基液化的程度，并采取對應的措施顯得十分重要。

1 液化地基的判斷方法

1.1 初步的判斷

首先根據地質年齡進行判斷，地質年齡和液化程度密切相關，地質年齡越長，土層就經歷了越多的固結作用，土壤的縫隙就越小，對液化作用就越有較強的抵抗作用，相反，地質年齡越晚，其抗液化能力就越弱，根據地質調查和統計，在地質年代為Q3（晚更新世）或以前的飽和土層，未發生過液化現象，因此如果地質條件符合此要求，一般可以判斷沒有液化現象；粘土顆粒（粘粒范指粒徑≤0.005mm）含量越多，土層的粘合力就越強。采用天然地基的建筑，當上面覆蓋非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件下之一，可不考慮液化影響。

du>d0+db-2

dw>d0+db-3

du+dw>1.5d0 +2db-4.5

du—上覆蓋層非液化土層厚度（m）計算時將淤泥層扣除在外；dw—地下水位深度（m）可按近期最高水位；db—基礎埋深（m）不超過2m時，應按2m計算；d0—可按飽和土類別[砂土（烈度：7、8、9）]、[粉土（烈度：6、7、8）]視情況取值。

1.2 利用標準貫入試驗判別

當初步判斷結束以后，可以采用標準貫入試驗進行下一步的判斷，標準貫入試驗是我國最常用的用于判斷砂土液化的方法，也是我國根據多年的地震調查資料建立起來的判斷方式，標準貫入臨界技術指的是在一定的地震烈度下，飽和砂土從正常狀態到液化的臨界點所對應的標準貫入基數，在判別砂土和粉土液化時，必須滿足三個要求，即自動落錘、回轉鉆進和泥漿護壁，不宜采用沖擊鉆進和拉繩非自動落錘等操作方法。

Ncr=N0（2.4-0.1dw） （20≥ds>15）

Ncr=N0[0.9+0.1（ds+dw）] （ds≤15）

Ncr—液化判別標準貫入錘擊數臨界值；N0—液化判別標準貫入錘擊數基準值按（ 表-3）采用；ds—飽和砂土標準貫入點深度（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（具體數值可參照歷史資料或者是行業標準數值）。

標準貫入試驗的判斷方法是基于經驗和資料，它的公式是經過統計學歸納建立起來的，它的不足是缺乏量化，地震強度對液化的確切影響沒有反映出來，粘土顆粒的含量和貫入擊數沒有同時進行，土層、取試樣誤差對擊數的影響甚大，標準貫入擊數難以與取樣的粘土顆粒的含量相一致，影響了準確度。

1.3 剪切波速判別法

土地在地震的作用下的剪應變量作為液化的主要判斷量，臨界剪切波速可以通過虎克定律導出，通過測試土層的原位狀態可以得到，該方法通常利用PS測井技術獲取場地內各土層的剪切波速Vs值，根據場區的抗震設防烈度和建筑物設防標準，由典型公式計算出各飽和土層震動液化判別點處的臨界剪切波速Vscr

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

Vsc—飽和砂土或粉土液化剪切波速臨界值；VS0—烈度、土類有關的經驗系數；dsr—砂土或粉土層剪切波速測點深度。

我國使用此方法相對較晚，剪切波速判別液化方法所需要的基礎性數據尚不完備，還需要在以后的調查實驗中進一步的去積累和實驗。對上覆地層的巖層和厚度沒有做充分的考慮，而實際上上覆蓋層對液化的影響是非常大的。

2 液化地基的處理方法

2.1 換土墊層

將容易產生液化的密實土層挖去，換上不容易產生液化的碎石等，從而解決地基液化問題，但是此方法的局限性很大，只能夠處理表面淺層的易液化土層，對于深處的易液化土層是無能為力的。

2.2 強夯法

強夯法就是利用重量極大的鐵錘等工具，對存在液化風險的地基進行夯實，由于鐵錘的質量極大，加上下落的巨大動能，因此可以對地面產生明顯的沖擊，從而加強了地基的抗液化能力。

強夯法是一種對設備和技術要求簡單的抗液化手段，施工的周期快，可以節省時間，而且所需要的施工費用較低，性價比較高，但是對于飽和度比較低的軟粘土層，強夯法的作用有限，強夯法對液化土層的深度也有要求，一般來講，如果液化土層超過10m，強夯法的作用積極為有限了，而且強夯法對周圍的建筑物也會產生較大的影響，巨大的震動會影響人們的生活，因此必須根據施工的具體環境來決定是否使用強夯法。

2.3 擠密碎石樁法

擠密碎石樁是采用打入或振入樁管成孔，然后灌入碎石，在振、擠、壓作用下形成大直徑、較大密度的碎石樁體，除提高地基承載力和有效消除砂土液化外，也可用以增大軟弱粘性土的整體穩定性，其處理深度達10m左右。在對土層進行振動沖擊從而成孔的過程中，振蕩器可以對土層起到擠壓的作用，這樣反復的擠壓可以有效的提高地基的抗剪力量，因此可以替周圍的樁間土承受一部分壓力，改善了地基的承載能力。

在采用擠密碎石樁法的時候，要注意樁徑不能過小，要根據施工需要進行選擇，如果樁徑過細，可能沒有最夠的擠壓力和承載力去提高地基的抗液化能力，另外樁位的布局應該采用正三角形四邊形為宜，樁與樁之間的距離可以根據施工的需要進行靈活的調整，但是不宜過稀，最大約為樁徑的四倍，才能保證施工效果。擠密碎石樁法對于提高地基的抗液化能力效果非常明顯，而且可以適應不同的土質條件，但是與此同時，此方法對技術和設備的要求相對較高，而且有著較長的施工周期。

3 結語

我國是一個地震災害多發的國家，地基液化是地震帶來的一個重要災害，對建筑物安全和農民群眾的生命財產安全產生嚴重的危害，通過使用標準貫入試驗、剪切波速判別法等方法，在施工時及時的判別出液化地基的存在，從而在建設時采用換土墊層、強夯法、擠密碎石樁法等方式進行有效的處理，盡最大可能的避免地基液化帶來的危害。

參考文獻

[1] 劉振京.應用擠密碎石樁加固可液化地基的試驗研究[J].路基工程，2008（03）.

[2] 龐宗霞.淺析液化土地基的判別與處理方法[J].山西建筑，2011（37）.

[3] 李振林.砂土地震液化判別方法的綜合應用[J].西安科技大學學報，2010（30）.