摘要在地震作用下，砂土很有可能發(fā)生液化，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的破壞是非常嚴(yán)重的。通常，多層房屋的基礎(chǔ)工程投資很大。而且，地基是一項(xiàng)非常隱蔽的工作，一旦發(fā)生意外，很難解決。因此，基礎(chǔ)建設(shè)是百年大計(jì)，不可不防。文章首先對(duì)基礎(chǔ)和地基的基本概念進(jìn)行了闡述。在此基礎(chǔ)上，對(duì)液化的概念、危害、影響因素等進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并對(duì)土體的細(xì)觀液化進(jìn)行了研究。最后，對(duì)液化指數(shù)、液化等級(jí)的確定進(jìn)行了探討，并提出了相應(yīng)的抗震措施。頁(yè)腳下邊距1.75厘米，羅馬數(shù)字TimesNewRoman小四。關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ)；土的液化；液化判定；抗液化措施頁(yè)腳下邊距1.75厘米，羅馬數(shù)字TimesNewRoman小四。AbstractUndertheearthquakeaction,thesandislikelytoundergoliquefaction,andthedamagetothebuildingstructureisveryserious.Usually,theinvestmentinmulti-storeyhousingislarge.Moreover,thefoundationisaveryhiddenwork,andonceanaccidentoccurs,itisdifficulttosolve.Therefore,infrastructureconstructionisacentury-oldproject,mustnotbeprevented.Thepaperfirstexpoundsthebasicconceptsoffoundationandfoundation.Onthisbasis,theconcept,hazardandinfluencingfactorsofliquefactionareexpoundedindetail,andthedetailedliquefactionofsoilisstudied.Finally,thedeterminationofliquefactionindexandgradearediscussedandthecorrespondingseismicmeasuresareproposed..Keywords:Foundationfoundation,soilliquefaction,liquefactiontodeterminetheanti-liquefactionmeasures頁(yè)腳下邊距1.75厘米，羅馬數(shù)字頁(yè)腳下邊距1.75厘米，羅馬數(shù)字TimesNewRoman小四。頁(yè)腳下邊距1.75厘米，羅馬數(shù)字頁(yè)腳下邊距1.75厘米，羅馬數(shù)字TimesNewRoman小四。目錄TOC\o"1-3"\h\u28903摘要 I15956Abstract II9966第一章引言 13251第二章地基與基礎(chǔ) 215612.1地基與基礎(chǔ)的概念 2157352.2地基基礎(chǔ)工程的基本要求 24132.3地基與基礎(chǔ)在建筑工程中的重要性 314239第三章飽和砂土和飽和粉土的震動(dòng)液化 527313.1砂土液化的基本概念 5319993.1.1砂土的液化機(jī)理 5172923.1.2宏觀液化和微觀液化 5141983.1.3液化與液化勢(shì) 5257173.2影響砂土液化的因素 5258423.3液化勢(shì)的宏觀判別與初判 5102393.3.1液化勢(shì)的考慮范圍 5165133.3.2宏觀液化勢(shì)的判定 511333.3.3初判條件 6145933.4液化勢(shì)的微觀判定 7246203.4.1用原位測(cè)試進(jìn)一步進(jìn)行液化判別 726013.4.2用土的相對(duì)密實(shí)度判別 989983.5液化指數(shù)與液化等級(jí) 11294423.5.1主要思路 11214763.5.2液化指數(shù) 1174363.5.3液化等級(jí) 1398793.6抗液化措施 138608第四章結(jié)論 1621878參考文獻(xiàn) 17PAGEPAGE1致謝第一章引言眾多專家和學(xué)者紛紛指出，當(dāng)下世界正處于地震活動(dòng)較為頻繁的階段。隨著社會(huì)持續(xù)進(jìn)步，城市化進(jìn)程不斷加速，越來越多的建筑物拔地而起，尤其是高層和超高層建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)。這些高聳建筑不僅改變了城市的天際線，更在社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中扮演著愈發(fā)關(guān)鍵的角色，無論是作為商業(yè)中心、辦公樞紐還是居住場(chǎng)所，其重要性不言而喻。然而，這也給建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，特別是含可液化土層的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)帶來了前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。對(duì)于每一位基礎(chǔ)設(shè)計(jì)人員而言，如何在確保建筑安全的前提下，使設(shè)計(jì)方案兼具經(jīng)濟(jì)性與合理性，成為了一個(gè)需要不斷開拓創(chuàng)新、持續(xù)完善的重要課題。從過往各地震害實(shí)例中不難發(fā)現(xiàn)，地基土的液化給建筑物帶來的破壞極為嚴(yán)重。當(dāng)?shù)卣鸩▊鱽?，飽和砂土和粉土的抗剪?qiáng)度瞬間大幅降低甚至消失，地基喪失承載能力。在這種情況下，多數(shù)建筑物會(huì)出現(xiàn)明顯的傾斜現(xiàn)象，原本垂直的建筑結(jié)構(gòu)逐漸偏離正軌，其穩(wěn)定性受到極大威脅。同時(shí)，沉降問題也接踵而至，不均勻的沉降使得建筑墻體開裂、地面變形。更為嚴(yán)重的是，部分建筑物因地基土液化而陷入不穩(wěn)定狀態(tài)，最終發(fā)生坍塌，轟然倒塌的建筑瞬間化為廢墟。這些災(zāi)害給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了難以估量的損失，無數(shù)家庭流離失所，大量財(cái)富付之東流?；诖耍诠こ淘O(shè)計(jì)中，亟待解決一系列關(guān)鍵問題。首先，精準(zhǔn)識(shí)別建設(shè)場(chǎng)地是否存在可能發(fā)生液化的風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。這需要綜合運(yùn)用地質(zhì)勘察、地震歷史資料分析以及專業(yè)的巖土力學(xué)測(cè)試等多種手段。其次，對(duì)于含可液化地層的不良地基，必須制定科學(xué)有效的處置方案。例如，采用深層攪拌法，將水泥等固化劑與軟土強(qiáng)制攪拌，形成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的加固體，提高地基穩(wěn)定性。再者，對(duì)地基及上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的抗震加固，通過增設(shè)支撐、加固墻體等方式，增強(qiáng)建筑的抗震性能。只有妥善解決這些問題，才能在地震頻發(fā)的當(dāng)下，為人們營(yíng)造安全可靠的建筑環(huán)境。第二章地基與基礎(chǔ)2.1地基與基礎(chǔ)的概念一切建筑都要建在土壤之上。一般情況下，建筑的底部都會(huì)被加寬，這樣可以降低單位面積內(nèi)的壓力。地基是指建筑的下半部受力的主體；基礎(chǔ)是指承擔(dān)著來自于地基上的載荷的土層；基礎(chǔ)地表以下的一層叫做持力層，其下的叫下臥層，比持力層低的叫軟弱夾層。從室外設(shè)計(jì)樓面至地基底面的豎直高度稱為基礎(chǔ)埋設(shè)深度（見圖2-1）。圖2-1基礎(chǔ)地基的原理按照埋設(shè)的深度，地基可以劃分為淺層和深層兩種類型。一般情況下，只需通過開挖和排水等常規(guī)施工方式就能完成的地基，就叫做淺基礎(chǔ)。對(duì)于土層較差、深度較大、采用專門的施工工藝及機(jī)械設(shè)備進(jìn)行處理的地基，稱之為深層地基（如樁基等）。2.2地基基礎(chǔ)工程的基本要求為確保結(jié)構(gòu)的安全性，基礎(chǔ)必須符合以下兩項(xiàng)基本要求：1、基礎(chǔ)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，使其在承受載荷時(shí)不會(huì)因?yàn)榛A(chǔ)的不穩(wěn)定而發(fā)生損壞，此為基礎(chǔ)的穩(wěn)定性問題。2、保證基礎(chǔ)不會(huì)出現(xiàn)過大的變形，從而影響到建筑的安全和正常的使用，而且要有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性，在基礎(chǔ)反力的作用下，不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度損傷，并且能夠有效的提高地面的沉降和差異沉降，這就是基礎(chǔ)的變形問題。好的地基通常具有強(qiáng)度高、可壓縮性小等特點(diǎn)，易于滿足這些條件。對(duì)于軟土地基，由于其工程特性不佳，需要采用人工方法進(jìn)行加固，使其達(dá)到強(qiáng)度和變形的要求。人工地基是指在一定條件下，對(duì)建筑物進(jìn)行加固、加固、加固、加固、加固等措施。不經(jīng)過任何處理就可以直接使用的基礎(chǔ)叫做自然基礎(chǔ)。為降低基礎(chǔ)處理成本，建筑物應(yīng)建立在較好的自然基礎(chǔ)之上。同時(shí)，為了節(jié)省土地，對(duì)工程性質(zhì)不佳，但已進(jìn)行了加固處理的地基，應(yīng)盡量加以利用。2.3地基與基礎(chǔ)在建筑工程中的重要性作為建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到建筑的安全、經(jīng)濟(jì)和正常使用，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，就會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的開裂和傾斜，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致建筑物的坍塌，危及人民的生命和財(cái)產(chǎn)。大量的工程實(shí)例表明，許多建筑事故都與地基相關(guān)。意大利比薩斜塔就是因?yàn)榛A(chǔ)不一致而發(fā)生了傾斜。比薩塔是一座獨(dú)立的鐘塔，坐落在意大利托斯卡納省比薩城以北的意大利比薩城。大教堂、浸禮廳、鐘樓（也就是比薩斜塔）和墓地，都是用乳白色的大理石砌成的，每一座都是單獨(dú)的，但卻構(gòu)成了一種統(tǒng)一的羅馬風(fēng)格。比薩大教堂后面是比薩斜塔。這座高55米的塔樓，在建造到24米的時(shí)候，就發(fā)現(xiàn)塔身發(fā)生了傾斜，不得不停止建造，直到1273年，它才重新修建起來。因建筑在不均勻的高壓縮性基礎(chǔ)上，導(dǎo)致塔樓北部地面產(chǎn)生了多達(dá)1米、南部多達(dá)3米的沉降，沉降差異高達(dá)1.8米，傾斜度多達(dá)5度。目前，該塔的沉降速度為一年1毫米。圖2—2-2—2—3-3—3003加拿大特朗斯康糧倉(cāng)是一個(gè)長(zhǎng)方形的，它有59.44米長(zhǎng)和23.47米的寬度。高度31.0米?？?cè)萘?6368立方米。谷倉(cāng)是一種圓柱形的倉(cāng)房，每行有十三個(gè)，共五列，六十五個(gè)。糧倉(cāng)的地基是61厘米厚的鋼筋混凝土筏基，在3.66米的深度。這座谷倉(cāng)于一九一一年動(dòng)工，一九一三年秋天竣工。這座谷倉(cāng)有兩萬噸的重量，等于裝載了糧食之后，整個(gè)車廂的重量占到了總量的42%。1913年9月開始，人們把糧食裝進(jìn)谷倉(cāng)，小心翼翼地把它們分散開來，十月，當(dāng)裝滿31822立方米的糧食的時(shí)候，一個(gè)小時(shí)的時(shí)間里，它的垂直下沉達(dá)到了30.5厘米。該建筑向西傾斜，24小時(shí)后，谷倉(cāng)與垂直方向的傾角達(dá)到26°53。谷倉(cāng)最西邊的地方下陷7.32米，東邊的最高地方隆起地方732米，東邊的最高地方隆起地方高出1.52米。當(dāng)糧倉(cāng)在1913年十月十八日倒塌之后，上面的加固混凝土倉(cāng)壁就像巖石一樣堅(jiān)硬，只出現(xiàn)了很小的裂縫。圖2—4特朗斯康谷倉(cāng)，加拿大圖2-5傾斜的加拿大特朗斯康糧倉(cāng)第三章飽和砂土和飽和粉土的震動(dòng)液化3.1砂土液化的基本概念3.1.1砂土的液化機(jī)理疏松的沙子在受到振動(dòng)時(shí)會(huì)變得更加緊湊。但是，由于飽和砂中的孔隙都是由水填充的，所以，在壓縮過程中，土體中的孔隙水壓力會(huì)突然升高，而在這個(gè)過程中，由于土體中的孔隙水壓力無法及時(shí)釋放，使得土體中原本由沙粒與土體之間的接觸面所產(chǎn)生的壓力（有效壓力），在這個(gè)過程中，土體將會(huì)徹底失去抗剪強(qiáng)度和承載能力，成為一種液態(tài)，也就是所謂的“液化”。3.1.2宏觀液化和微觀液化宏觀地震破壞：屬于一種宏觀地震破壞。工地上有噴砂、地面變形等明顯的標(biāo)記。細(xì)觀液化：指在室內(nèi)動(dòng)態(tài)測(cè)試中，某一種型式的液化現(xiàn)象，或由土中某一點(diǎn)上的土元應(yīng)力求得的臨界狀態(tài)。這一方法并沒有考慮到自然土壤中可能發(fā)生的宏觀液化問題。3.1.3液化與液化勢(shì)雖然可以通過實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)試驗(yàn)確定其液化程度，但在實(shí)際地震中，僅根據(jù)有無噴砂或其它宏觀指標(biāo)來判斷地震反應(yīng)。液化電位反映了基礎(chǔ)能否發(fā)生液化，尤其是大范圍的液化。3.2影響砂土液化的因素在表3-2-1中，對(duì)砂土液化的影響因素進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)，砂土的地震反應(yīng)主要受其粒度（以粒度d50表示）、砂土密度、上覆土層厚度、地震動(dòng)強(qiáng)度、地震動(dòng)持續(xù)時(shí)間以及地下水埋深等方面的影響。3.3液化勢(shì)的宏觀判別與初判3.3.1液化勢(shì)的考慮范圍對(duì)于6度以下的飽和砂土及（含黃土除外），通常不作液化判定及地基處理，而對(duì)于易液化的B級(jí)建筑物，可按7度標(biāo)準(zhǔn)劃分，7~9度時(shí)，則可按當(dāng)?shù)氐卣鹪O(shè)防烈度進(jìn)行劃分。3.3.2宏觀液化勢(shì)的判定下列情況應(yīng)予以考慮：(1)研究區(qū)地震地質(zhì)情況，研究地震發(fā)生的歷史時(shí)期（地震液化史、震級(jí)、加速度峰值、周期和波長(zhǎng)、中距、斷層錯(cuò)距等）和發(fā)震地質(zhì)情況。(2)現(xiàn)場(chǎng)情況，尤其是河曲、河谷、坡地等微地貌的特點(diǎn)，以及該地區(qū)的地質(zhì)年代和成因。(3)研究場(chǎng)地地質(zhì)狀況，確定液化判別層的覆蓋范圍，確定邊界條件和地下水水位；研究土體的物理力學(xué)特性（相對(duì)密實(shí)度、平均粒徑、粘粒含量、波速、上覆有效壓力、單位貫入次數(shù)等）。3.3.3初判條件如果滿足以下情況之一，則可暫時(shí)判定為未液化或可忽略其影響的飽和沙土或淤泥：(1)在第四紀(jì)晚期（）及之前，在7,8級(jí)的地震中，可以判定未液化。(2)粉土粘粒（粒度小于0.005毫米）百分?jǐn)?shù)為10，級(jí)8為13,9級(jí)為16，為不液化。(3)建造自然基礎(chǔ)的建筑物，在滿足以下情況之一的上覆非液化層厚度及地下水埋深時(shí)，可以不考慮其液化效應(yīng)：（3-1a）（3-1b）（3-1C）式中——以米為單位的地下水埋深可以取自設(shè)計(jì)期內(nèi)年的最高水位，也可以取最近的年最高水位；–以米為單位的覆蓋未液化層的厚度，在計(jì)算中應(yīng)考慮泥沙、粉砂層；—地基埋入深度（米），在2米以下時(shí)取2米；-以米為單位的液化土層的特性深度，可參考表3-3-1。表3-2-1對(duì)地震反應(yīng)的影響因素指標(biāo)對(duì)液化的影響土性條件顆粒特征粒徑平均粒徑細(xì)顆粒較容易液化，平均粒徑在0.1mm左右的粉細(xì)砂抗液化性最差級(jí)配不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)愈小，抗液化性愈差，黏性土含量愈高，愈不容易液化形狀—圓粒形砂比棱角形砂容易液化密度孔隙比e相對(duì)密實(shí)度密度愈高，液化可能性愈小滲透性滲透系數(shù)k滲透性低的砂土容易液化結(jié)構(gòu)性顆粒排列膠結(jié)程度均勻性—原狀土比結(jié)構(gòu)破壞土不易液化，老砂層比新砂層不易液化壓密狀態(tài)超固結(jié)比OCR超壓密砂比正常壓密砂土不易液化埋藏條件上覆土層上覆土層有效壓力上覆土層愈厚，土的上覆有效壓力愈大，就愈不容易液化靜止土壓力系數(shù)排水條件孔隙水想歪排出的滲透路徑長(zhǎng)度液化砂層的厚度排水條件良好有利于孔隙水壓力的消散，能減小液化的可能性邊界土層的滲透性地震歷史—遭受過歷史地震的砂土比未遭受地震的砂土不易液化，但層發(fā)生過液化又重新被壓密的砂土，卻較容易重新液化動(dòng)荷條件地震強(qiáng)度震動(dòng)強(qiáng)度地面加速度地震烈度高，地面加速度大，就愈容易液化持續(xù)時(shí)間等效循環(huán)次數(shù)N震動(dòng)時(shí)間愈長(zhǎng)，或震動(dòng)次數(shù)愈多，就愈容易液化表3-3-1可液化土壤的特性深度飽和土類別烈度789粉土678砂土7893.4液化勢(shì)的微觀判定3.4.1用原位測(cè)試進(jìn)一步進(jìn)行液化判別(1)標(biāo)準(zhǔn)貫入法鑒別在初步判斷是否有必要進(jìn)行液化判別時(shí)，可應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)貫入法鑒別地表以下15米以內(nèi)是否發(fā)生液化；在有樁基礎(chǔ)或深度超過5米的情況下，要區(qū)分15~20米的土層是否發(fā)生液化。如果飽和土的標(biāo)準(zhǔn)錘擊次數(shù)（不經(jīng)過長(zhǎng)度校正）低于標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊次數(shù)的閾值，則可以判定為液化土壤。在地下15米處，判別液化的標(biāo)準(zhǔn)擊錘次數(shù)閾值可以如下計(jì)算：（3-2a）對(duì)于地下15-20米的液化判別標(biāo)準(zhǔn)錘擊次數(shù)的臨界值可以如下計(jì)算：（3-2b）本文提出了一種新的液化判別準(zhǔn)則錘擊數(shù)的新方法。———根據(jù)表3—4—1確定的液化判別標(biāo)準(zhǔn)錘擊數(shù)參考值；——以米為單位的飽和土標(biāo)貫深度；-參見公式3-1的地下水深度（米）；———粘性顆粒百分?jǐn)?shù)，低于3或沙土層，宜取3。表3-4-1標(biāo)準(zhǔn)擊錘次數(shù)的限值設(shè)計(jì)地震分組7度8度9度第一組6（8）10（13）16第二、三組8（10）12（15）18注：表中數(shù)字是指在設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度為0.15克（7°）、0.30克（8°）的區(qū)域。(2)靜力觸探的鑒別在地下15米處，用靜力觸探測(cè)試來判斷飽和或飽和淤泥的液化程度，可用以下公式來計(jì)算。如果測(cè)試結(jié)果低于該臨界值，則可以判定其為液化地基。（三）（3-4）（3-5）（3-6）其中：—分別為飽和土在液化過程中的滲透系數(shù)、樁端阻力的臨界值（MPa)；—在=2米和2米條件下，飽和土壤液化的判別標(biāo)準(zhǔn)為：（MPa）。如表3-4-2所示；—地下水埋藏深度的影響因子，當(dāng)?shù)乇砣暧兴?，并與地下水存在水力關(guān)系時(shí)，取1.13；—深層地基為1的上覆蓋未液化層厚度的影響系數(shù)；-以米為單位的地下水埋深；-以米為單位的覆蓋未液化層的厚度，在計(jì)算中要考慮泥沙、粉砂層的厚度；—土壤性質(zhì)修正因子，與靜力觸探摩擦系數(shù)相關(guān)，可根據(jù)表3—4—3進(jìn)行計(jì)算。表3-4-2中的液化判定和數(shù)值烈度7度8度9度（MPa）5.5到6.011.5到13.018.0到22.0（MPa）4.6到5.510.5到11.816.4到18.2表3-4-3土壤性質(zhì)的綜合影響系數(shù)土類砂土粉土靜力觸探摩阻比≤0.40.4≤≤0.9＞0.91.00.60.45(3)用橫波速度法鑒別當(dāng)?shù)叵?5米以下的飽和砂土或飽和淤泥中，如果實(shí)測(cè)的橫波速度超過了下面的公式，就可以判斷為不液化。（3-7）其中，以米/s為單位的飽和砂性土的液化剪切速度閾值；—有關(guān)地震烈度和土壤類型的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見表3—4—4—4；以米為單位的剪切切波速測(cè)點(diǎn)的深度；——以米為單位的地下水埋深。表3-4-4與地震強(qiáng)度和土壤類型相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)土類7度8度9度砂土6595130粉土4565903.4.2用土的相對(duì)密實(shí)度判別(1)美國(guó)賽德等人的規(guī)范根據(jù)H.B.Seed等人的建議，在考慮了平均粒度為0.075~0.20mm，在N=20次、地下水埋深1.5米的條件下，以地表加速度和相對(duì)密實(shí)度作為判別砂土能否發(fā)生液化的判據(jù)，如表3-4-5所示。(2)北京水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院編制的規(guī)范有關(guān)單位給出了不可液化砂的相對(duì)密實(shí)度，如表3-4-6所示。表3-4-5中的相對(duì)密實(shí)度與液化可能性的關(guān)系最大地面加速度可能液化液化可能性取決于土的類型及地震大小不可能液化0.10g＜3333＜＜54＞540.15g＜4848＜＜73＞730.20g＜6060＜＜85＞850.25g＜7070＜＜92＞92注：g——重力加速度.表3-4-6非液化砂的相對(duì)密實(shí)度地面最大加速度實(shí)際不發(fā)生液化的相對(duì)密實(shí)度0.10g＞530.15g＞640.20g＞780.25g＞90注：g——重力加速度.3、美國(guó)Seed的簡(jiǎn)化方法(1)地震作用下動(dòng)應(yīng)力比的計(jì)算（3-8）其中，以kPa為單位的平均水平剪切力；—試驗(yàn)砂的初始有效上覆力（kPa)；—所研究砂性土的總上覆壓力，單位為kPa；-根據(jù)表3-4-7所決定的應(yīng)力衰減系數(shù)；—通?？梢杂昧叶葋砉浪愕淖畲蟮卣饎?dòng)，參見表3-4-8表3-4-7應(yīng)力折減系數(shù)深度01.53.04.56.07.59.010.5121.0000.9850.9750.9650.9550.9350.9150.8950.850表3-4-8最大加速度設(shè)計(jì)烈度7度8度9度0.075g0.150g0.300g(1)根據(jù)規(guī)范貫入試驗(yàn)公式，將標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)中所測(cè)得的錘擊次數(shù)轉(zhuǎn)換為與上覆體壓力相等的98kPA（1t/）的修正標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)。(2)按照動(dòng)應(yīng)力比、修正的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)及不同的地震強(qiáng)度，對(duì)地震的地震反應(yīng)進(jìn)行了分析。如果是7級(jí)的地震，可以用3-1（a）來判斷，如果是在曲線的左上方，則可以判斷是否有液化，如果是在曲線的右下角，則可以判斷為沒有液化。在沙土中使用A線條，在粉砂中使用B線條。如果是5~8級(jí)的地震，可以用圖3-1B來鑒別。(a)（a）（a）(b)圖3-1中判別液化邊界的示意圖3.5液化指數(shù)與液化等級(jí)3.5.1主要思路(1)地震液化指標(biāo)的確定及場(chǎng)地液化分區(qū)的關(guān)鍵在于定量評(píng)估地震對(duì)地震災(zāi)害的影響，從而為地震災(zāi)害的防治提供依據(jù)。(2)隨著土層深度的增加，土體的液化危險(xiǎn)性增大；當(dāng)土層深度與地表相近時(shí)，其液化危險(xiǎn)性更大；越是深入，危險(xiǎn)就越小。在此基礎(chǔ)上，提出了一種分層效應(yīng)權(quán)函數(shù)，該函數(shù)隨著深度呈階梯狀變化。(3)基礎(chǔ)液化分級(jí)的基本思路是：點(diǎn)判法（可液化土層厚度）→鉆孔法（液化指標(biāo)計(jì)算）→綜合判斷（基礎(chǔ)液化程度分級(jí)）3.5.2液化指數(shù)(1)算法的推導(dǎo)對(duì)于有液化層的基礎(chǔ)，各井的液化指標(biāo)按照下列公式計(jì)算：（3-9）其中——液化系數(shù)；—判別深度范圍內(nèi)，每個(gè)井的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)總數(shù)；—分別是實(shí)測(cè)值與各點(diǎn)基準(zhǔn)錘擊錘擊數(shù)的臨界值，若實(shí)測(cè)值超過臨界值，則取其臨界值；一點(diǎn)表示的土層厚度（米），可以取相鄰于標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)的上下兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)的深度差值的二分之一，但上限值不會(huì)超過地下水位，下限不會(huì)超過液化深度；—以單位土層厚度為單位的地層影響權(quán)函數(shù)。如果分層的深度是15米，則分層中點(diǎn)的深度不超過15米。5米以上的宜取10,15米以上的宜取0；在5~15米范圍內(nèi)，采用直線插值的方法。如果判別的深度是20米，此層中點(diǎn)深度不超過5米的宜取10,20米以上時(shí)宜取0；對(duì)于5~20米，則采用直線插值的方法。權(quán)重函數(shù)涉及層內(nèi)的深度，并且可以表示為：當(dāng)識(shí)別深度是15米時(shí)：（3-10）當(dāng)識(shí)別深度是20米時(shí)：（3-11）(2)地震反應(yīng)系數(shù)的面積法求取公式（3-8）也可表示為（3-12）（3-13）式中—點(diǎn)為相應(yīng)于土層厚度的權(quán)重函數(shù)所包圍的區(qū)域；—是從地表開始到深度的饑餓權(quán)重函數(shù)包圍的區(qū)域。如果鑒別深度是15米，則可以由如表3-5-1所示，如果識(shí)別的深度是20米，則可以由表3-5-2得到；–為各點(diǎn)所對(duì)應(yīng)之土層上下界之深度。表3-5-1在15米地震液化判別中，地基上的權(quán)重函數(shù)所包含的區(qū)域z(m)A(z)z(m)A(z)z(m)A(z)0.00.06.059.512.095.50.55.06.563.912.596.91.010.07.068.013.098.01.515.07.571.913.598.92.020.08.075.514.099.52.525.08.578.914.599.93.030.09.082.015.0100.03.535.09.584.94.040.010.087.54.545.010.589.95.050.011.092.05.554.911.593.9表3-5-2地震液化判別中，20米深度范圍內(nèi)離地表的權(quán)重函數(shù)z(m)A(z)z(m)A(z)z(m)A(z)0.00.06.059.712.0103.70.55.06.564.312.5106.31.010.07.068.713.0108.01.515.07.572.913.5110.92.020.08.077.014.0113.02.525.08.580.914.5114.93.030.09.084.715.0116.73.535.09.588.316.0119.74.040.010.091.717.0122.04.545.010.594.918.0123.75.050.011.098.019.0124.75.554.911.5100.920.0125.0以標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)為基準(zhǔn)，確定其上部界面為7.5米，下部為9.5米，液化判別深度為20米。由表3-5-1可以得出：=88.3-72.9=15.43.5.3液化等級(jí)根據(jù)表3—5—3對(duì)基礎(chǔ)的液化程度進(jìn)行了綜合評(píng)判。表3-5-3基礎(chǔ)液化程度液化等級(jí)液化指數(shù)地面噴水冒砂情況對(duì)建筑物危害程度的描述輕微（）地面無噴水冒砂，或僅在洼地、河邊有零星的噴冒點(diǎn)液化危害小，一般不致引起明顯的震害中等噴水冒砂可能性大，從輕微到嚴(yán)重均有，多數(shù)屬于中等噴冒液化危害性較大，可造成不均勻沉降和開裂，有時(shí)不均勻沉降可能達(dá)到200mm嚴(yán)重一般噴水冒砂都很嚴(yán)重，地面變形很明顯液化危害性大，不均勻沉降可能大于200mm,高重心結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生不容許的傾斜3.6抗液化措施對(duì)于可液化的地層，如場(chǎng)地平整、場(chǎng)地平整，可采用表3-6-1的方法進(jìn)行基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)；還可以考慮上部無結(jié)構(gòu)物的自重作用對(duì)其液化破壞的作用，并可依據(jù)其液化后的沉降量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。不能把未經(jīng)過處理的可液化層用作天然基礎(chǔ)的持力層。1、為徹底消除液化沉降，采取的措施必須符合以下條件；(1)在使用樁基礎(chǔ)的情況下，除樁尖部分外，樁端插入液化深度之下的穩(wěn)定層的長(zhǎng)度要通過計(jì)算來決定，而對(duì)于礫石、粗、中、硬粘性土以及密實(shí)的粉砂，還不能少于0.5米，對(duì)于其它非巖體的土，則不能少于1米。(2)在使用深層地基時(shí)，地基的底部必須埋在地基的穩(wěn)定層內(nèi)，且深度不少于0.5米。(3)對(duì)于采取加密方法（例如振動(dòng)、振動(dòng)加密、擠密碎石樁和強(qiáng)夯），必須將其處理到液化下限以下；采用振沖法和擠密法進(jìn)行處理后，樁間土的標(biāo)準(zhǔn)貫入度不能低于公式（3-2）中的貫入錘擊次數(shù)。(4)將所有的可液化層都置換為未液化的土層。(5)對(duì)地基進(jìn)行加密或置換地基時(shí)，地基邊沿處出現(xiàn)的事故處，其處治寬度要大于地基底以下處的1/2，并且不低于地基寬的1/5。表3-6-1防止液化的方法建筑抗震設(shè)防類別地基液化等級(jí)輕微中等嚴(yán)重乙類部分消除液化沉陷，或?qū)A(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷，且對(duì)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理全部消除液化沉陷丙類基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，也可不采取措施基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，或更高要求的措施全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷，且對(duì)基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理丁類可不采取措施可不采取措施基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理或其他經(jīng)濟(jì)的措施2、為使基礎(chǔ)部分液化沉降不完全消除，需滿足下列條件：(1)加固深度以減小地基液化程度為宜，15米為宜，20米為宜，5為宜；對(duì)于單樁或條形基礎(chǔ)，其地基處理的深度不能低于地基底部液化特性深度及地基寬度。(2)經(jīng)振沖法和擠密法處理后，樁間土的標(biāo)準(zhǔn)錘擊數(shù)應(yīng)不低于公式（3-2）中的貫入錘數(shù)閾值。(3)除地基邊外，其寬度不少于地基底面以下處的1/2，且不低于地基寬的1/5。3、為減輕液化效應(yīng)，可采取以下幾種方法進(jìn)行地基及上部結(jié)構(gòu)的治理：(1)合理地確定地基埋深；(2)對(duì)地基底面的面積進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，減小了地基的偏心。(3)為增強(qiáng)地基的整體性與剛度，可采用箱形基礎(chǔ)、筏基或鋼筋混凝土橫條式基礎(chǔ)、增設(shè)地基圈梁等措施。(4)降低荷載，提高整體剛度，提高結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，合理布置沉降縫，避免出現(xiàn)對(duì)差異沉降敏感的構(gòu)造形式。(5)管線穿越建筑物時(shí)，須留有適當(dāng)?shù)目臻g，或使用撓性接頭等。4、對(duì)于處于中度液化或重度液化的舊河道、現(xiàn)代濱河地區(qū)、海濱地區(qū)，當(dāng)存在液化側(cè)擴(kuò)或流滑的潛在危險(xiǎn)時(shí)，在距離水線100m內(nèi)不允許建設(shè)永久性建筑物，如有必要，則需進(jìn)行抗滑試驗(yàn)，并采取防滑或防裂的措施。第四章結(jié)論從宏觀上來說，判斷一個(gè)地方是否存在土液化，可以根據(jù)以下幾個(gè)方面來判斷一個(gè)地方是否發(fā)生了液化：地面上有飛濺的沙子，上面的建筑出現(xiàn)了沉降或明顯的傾斜，一些埋藏在地下的結(jié)構(gòu)也會(huì)漂浮起來，地表也會(huì)產(chǎn)生明顯的變形。如海濱、河岸等輕微斜坡，則不會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的滑降，這類滑移表現(xiàn)為“流動(dòng)”，也可能是在這些區(qū)段內(nèi)，既無活動(dòng)性，也有顯著的橫向運(yùn)動(dòng)，在岸后出現(xiàn)較大的岸邊裂隙或多條交叉的裂隙；震后采樣發(fā)現(xiàn)，原本具有明顯層理的土壤，在震后出現(xiàn)了一片雜亂的層理，并且在同一位置鄰近的觸探線并不重疊，這一差別就顯得格外突出。在微觀層面上，可以通過標(biāo)準(zhǔn)貫入法、靜力觸探和剪切波速試驗(yàn)等方法來判斷，也可以通過土體的相對(duì)密實(shí)度來判斷。在巖土工程調(diào)查里，砂土的液化判別占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。砂土液化，簡(jiǎn)單來說，是指飽水的疏松粉、細(xì)砂土在振動(dòng)作用下突然破壞而呈現(xiàn)液態(tài)的現(xiàn)象。其判別結(jié)果的優(yōu)劣，對(duì)整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)、安全與穩(wěn)定有著深遠(yuǎn)影響。從經(jīng)濟(jì)角度看，準(zhǔn)確判別砂土是否會(huì)液化，能避免因不必要的抗液化處理措施而造成的高額成本浪費(fèi)，也能防止因未正確預(yù)估液化風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致工程后期出現(xiàn)嚴(yán)重病害而產(chǎn)生的巨額維修費(fèi)用。在安全層面，若工程建設(shè)區(qū)域的砂土在地震等振動(dòng)荷載作用下發(fā)生液化，地基將失去承載能力，致使建筑物傾斜、開裂甚至倒塌，嚴(yán)重威脅生命安全。對(duì)于工程穩(wěn)定而言，砂土液化會(huì)破壞地基的穩(wěn)定性，引發(fā)不均勻沉降等問題，影響工程結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。所以，在開展巖土工程調(diào)查時(shí)，僅僅對(duì)地基有無液化