2.3.1地基土液化及其危害地震時(shí)，飽和砂土和粉土的顆粒在強(qiáng)烈振動(dòng)下發(fā)生相對(duì)位移，顆粒結(jié)構(gòu)有壓密趨勢(shì)，如其本身滲透系數(shù)較小，短時(shí)間內(nèi)孔隙水來(lái)不及排泄而受到擠壓，孔隙水壓力將急劇增加，使原先由土顆粒通過(guò)其接觸點(diǎn)傳遞的壓力(亦稱有效壓力)減小。當(dāng)有效壓力完全消失時(shí)，則砂土和粉土顆粒處于懸浮狀態(tài)。此時(shí)，土體抗剪強(qiáng)度等于零，形成有如“液體”的現(xiàn)象，即稱為“液化”。液化可引起地面噴水冒砂、地基不均勻沉陷、地裂或土體滑移，從而造成建筑物破壞。震害調(diào)查表明，影響地基土液化的因素主要有：

1．土層的地質(zhì)年代地質(zhì)年代的新老表示土層沉積時(shí)間的長(zhǎng)短。地質(zhì)年代越古老的土層，其固結(jié)度、密實(shí)度和結(jié)構(gòu)性也就越好，抵抗液化能力就越強(qiáng)。反之，地質(zhì)年代越新，則其抵抗液化能力就越差。2．土的組成一般說(shuō)來(lái)，細(xì)砂較粗砂容易液化，顆粒均勻單一的較顆粒級(jí)配良好的容易液化。細(xì)砂容易液化的主要原因是其透水性差，地震時(shí)易產(chǎn)生孔隙水超壓作用。

2.3.2影響地基土液化的因素3．土層的埋深

砂土層埋深越大，即其上有效覆蓋壓力越大，則土的側(cè)限壓力也就越大，就越不容易液化。地震時(shí)，液化砂土層的深度一般在l0m以內(nèi)，很少超過(guò)15m。4．相對(duì)密度松砂較密砂容易液化。粉土是粘性土與無(wú)粘性砂類土之間的過(guò)渡性土壤，其粘性顆粒含量決定了這類土壤的性質(zhì)(如粘聚力等)，從而也就影響其抵抗液化的能力。粘性顆粒少的比多的容易液化。

5．地下水位地下水位淺時(shí)較地下水位深時(shí)容易發(fā)生液化。對(duì)于砂土，一般地下水位小于4m(對(duì)于粉土，7度、8度、9度分別為1.5m、2.5m、6m)時(shí)易液化，超過(guò)此深度后就不發(fā)生液化。

6．地震烈度和地震持續(xù)時(shí)間

一般在地震烈度7度及以上地區(qū)，地震烈度越高(地面運(yùn)動(dòng)就越強(qiáng)烈)和地震持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，就越容易發(fā)生液化。而在一般5度～6度地區(qū)，很少看到液化現(xiàn)象。

2.3.3液化的判別

當(dāng)建筑物地基有飽和砂土或飽和粉土?xí)r，應(yīng)經(jīng)過(guò)勘察試驗(yàn)預(yù)測(cè)在地震時(shí)是否會(huì)液化，并確定是否需要采取某種抗液化措施。鑒于對(duì)6度區(qū)震害調(diào)查和研究的不夠，《抗震規(guī)范》規(guī)定，6度時(shí)，除對(duì)液化沉陷敏感的乙類建筑外，一般情況下可不考慮對(duì)飽和土液化判別和地基處理。第一步，初步判別根據(jù)對(duì)地震液化現(xiàn)場(chǎng)資料的研究成果，飽和的砂土或粉土當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，可初步判別為不液化或不考慮液化影響：(1)地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世(Q)及其以前時(shí)因尚未發(fā)現(xiàn)過(guò)液化，可判為不液化土。(2)粉土的粘粒(粒徑小于0.005mm的顆粒)含量百分率，7度、8度和9度分別不小于10、13和16時(shí)，可判為不液化土。(3)采用天然地基的建筑，當(dāng)上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時(shí)，可不考慮液化影響：（2-6）（2-7）（2-8）說(shuō)明：(1)式(2—6)中，d。為液化土的特征深度，對(duì)7、8、9度區(qū)分別采用：粉土6、7、8m，砂土為7、8、9m。db-2則是考慮基礎(chǔ)埋置深度db>2m時(shí)，對(duì)do的修正項(xiàng)，因?yàn)榇藭r(shí)液化土層有可能進(jìn)入地基主要受力層范圍內(nèi)，而對(duì)房屋造成不利影響。基礎(chǔ)埋深對(duì)土的液化影響示意圖(2)式(2—7)可改寫(xiě)成：

式中，do-1為不考慮土層液化時(shí)，地下水位界限值。實(shí)際震害調(diào)查表明，當(dāng)砂土或粉土的地下水位不小于該界限值(或當(dāng)db≤2m，且du>d。)時(shí)，未發(fā)現(xiàn)土層發(fā)生液化現(xiàn)象；db-2為基礎(chǔ)埋置深度db>2m時(shí)對(duì)地下水位深度界限值的修正項(xiàng)。(3)式(2—8)是不考慮土層液化時(shí)覆蓋層厚度與地下水位深度之和所應(yīng)滿足的條件，同時(shí)考慮了覆蓋層厚度和地下水位深度及基礎(chǔ)埋深的影響。第二步，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別2.3.4液化地基的評(píng)價(jià)以上只是進(jìn)行了是否可能出現(xiàn)液化的判別，對(duì)可液化土可能造成的危害，需進(jìn)一步進(jìn)行定量的分析。實(shí)際上，在同一地震烈度下，液化層的厚度越大，埋藏越淺，土的密度越小，地下水位越高，實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N63.5，與臨界標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)兒相差越多，液化就越嚴(yán)重，所造成的危害就越大。液化指數(shù)是比較全面地反映了上述各因素的影響。2.3.4液化地基的評(píng)價(jià)對(duì)于存在液化土層的地基，通常是根據(jù)液化指數(shù)來(lái)劃分液化等級(jí)，以確定地基液化的危害程度。地基的液化指數(shù)可按下式確定：

(2-11)從式(2—11)可知，液化指數(shù)表示沿深度15m范圍內(nèi)，各液化土層液化可能性與影響程度的總和。從地基土液化震害分析表明，液化指數(shù)越大，地面的噴冒情況就越嚴(yán)重，對(duì)建筑物造成的危害也就越大。2.3.4液化地基的評(píng)價(jià)液化等級(jí)是按液化指數(shù)的高低對(duì)地基液化危害程度進(jìn)行的劃分，分為輕微、中等和嚴(yán)重三個(gè)等級(jí)，見(jiàn)表2—7。2.3.4液化地基的評(píng)價(jià)當(dāng)液化指數(shù)較小，即0<IlE≤5時(shí)，為輕微液化，地面無(wú)噴水冒砂，或僅在洼地、河邊有零星的噴水冒砂點(diǎn)，此時(shí)，液化危害性小，場(chǎng)地上的建筑一般沒(méi)有明顯的沉降或不均勻沉降；當(dāng)液化指數(shù)增大到5<IlE≤15時(shí)，為中等液化，液化危害增大，噴水冒砂頻頻出現(xiàn)，從輕微到嚴(yán)重都有，多數(shù)屬中等噴冒，常導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生較明顯不均勻沉降或裂縫，不均勻沉降可達(dá)o.2m，絕對(duì)沉降可達(dá)o．5m，尤其是那些直接用液化土做地基持力層的建筑和農(nóng)村簡(jiǎn)易房屋，受害普遍較重；當(dāng)液化指數(shù)IlE>15時(shí)，為嚴(yán)重液化，危害普遍較重，場(chǎng)地噴水冒砂嚴(yán)重，涌砂量大，地面變形明顯，覆蓋面廣，建筑物的不均勻沉降值常達(dá)0.2~0.3m，高重心結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生不容許的傾斜，嚴(yán)重影響使用，修復(fù)工作難度增大。2.3.5液化地基的抗震措施

液化是造成地基失效震害的主要原因，要減輕這種危害，應(yīng)根據(jù)地基液化等級(jí)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇不同措施。目前常用的抗液化工程措施都是在總結(jié)大量震害經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的，即綜合考慮建筑的重要性和地基液化等級(jí)，再根據(jù)具體情況確定。當(dāng)液化土層較平坦且均勻時(shí)，一般可按表2-10選用。

2.3.5液化地基的抗震措施表2—10中的措施未考慮傾斜場(chǎng)地和嚴(yán)重不均勻可液化土層的影響。表中(一)表示全部消除地基液化沉降的措施，如采用樁基、深基礎(chǔ)、深層處理至液化深度下界或挖除全部可液化土層等；2.3.5液化地基的抗震措施(二)表示部分消除地基液化沉降的措施，如加固或挖除部分可掖化土層等；(三)表示基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)采取的構(gòu)造措施，一般包括減小或適應(yīng)建筑物不均勻沉降的各項(xiàng)措施；(四)表示可不采取措施。（一）、全部消除地基液化沉陷的措施，應(yīng)符合下列要求：1．采用樁基時(shí)，樁端伸人液化深度以下穩(wěn)定土層中的長(zhǎng)度(不包括樁尖部分)，應(yīng)按計(jì)算確定，且對(duì)碎石土，礫、粗、中砂，堅(jiān)硬粘性土和密實(shí)粉土尚不應(yīng)小于0.5m，對(duì)其他非巖石土尚不應(yīng)小于1.5m；（2）2.3.5液化地基的抗震措施2．采用深基礎(chǔ)時(shí)，基礎(chǔ)底面埋人液化深度以下穩(wěn)定土層中的深度，不應(yīng)小于0．5m；3．采用加密法(如振沖、振動(dòng)加密、砂樁擠密、強(qiáng)夯等)加固時(shí)，應(yīng)處理至液化深度下界，且處理后土層的標(biāo)準(zhǔn)貫人錘擊數(shù)的實(shí)測(cè)值，不宜大于相應(yīng)的臨界值；4.挖除全部液化土層;5．采用加密法或換土法處理時(shí)，在基礎(chǔ)邊緣以外的處理寬度，應(yīng)超過(guò)基礎(chǔ)底面下處理深度的1／2且不小于基礎(chǔ)寬度的1／5。2.3.5液化地基的抗震措施（二）、部分消除地基液化沉陷的措施，應(yīng)符合下列要求：1．處理深度應(yīng)使處理后的地基液化指數(shù)減少，當(dāng)判別深度為15m時(shí)，其值