液化地基的判别与处理

地基土液化：

饱和的砂土和粉土在地震作用下产生振动压密。由于地震时的振动导致砂粒之间的孔隙水压的急剧上升，当孔隙水压上升到与地基自重的垂直压应力接近时，砂土颗粒处于悬浮状态、土体的剪切强度等于零，变成类似于液体的现象，故取名为“液化”。液化危害：地面：喷水冒砂、地陷等。建筑物：下沉、倾斜。地质：土体侧向移动。7/21/20244.3液化地基的判别与处理4.3.1地基土的液化概念7/21/2024液化的宏观标志是：在地表出现喷砂冒水。4.3液化地基的判别与处理4.3.1地基土的液化概念7/21/20242011年2月，新西兰克莱斯特彻奇发生6.3级地震，造成道路严重液化。2001年11月，中国昆仑山发生8.1级大地震，库塞湖畔出现喷水冒砂现象。4.3液化地基的判别与处理4.3.1地基土的液化概念1995年日本神户7.2级地震，引起砂土液化，地面下沉。1964年日本新潟7.5级地震，导致地基大面积液化，多数房屋下沉1米多，并发生严重倾斜。4.3液化地基的判别与处理4.3.1地基土的液化概念决定地基液化的主要因素1)土层的地质年代：

土层地质年代越古老，土的固结性、密实性和结构性就越好，抗液化性能就越强。2)粉土的黏粒含量：

粉土是黏性土与砂性土之间的一种过渡性土。粉土中土的黏性颗粒含量越高，则容易不液化。这是因为黏性颗粒增多，土的黏聚力就加大，其性质更接近黏性土，抗液化性能就大大增强。3)土的组成和密实程度：

颗粒均匀单一的土比颗粒级配良好的土容易液化；由于细砂的透水性较差，地震时容易产生空隙水的超压作用，故细砂比粗砂容易液化；松砂比密砂容易液化。4.3液化地基的判别与处理4)液化土层的埋深：

液化土层埋深越大，砂土层上的有效覆盖应力也越大，就越不容易液化；5)地下水位深度：地下水位越深，越不容易发生液化。

6)地震烈度和持续时间：

地震烈度越高，地震动持续时间越长，饱和的砂土越容易液化。4.3液化地基的判别与处理7/21/20241.二阶段液化判别法:

判别过程见框图。4.3液化地基的判别与处理4.3.2地基土的液化判别2.初步判别《抗震规范》规定，对饱和的砂土或粉土，当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或可不考虑液化影响：（1）地质年代。第四纪晚更新世（Q3）及以前，7、8度时可判为不液化。（2）粘粒含量。粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒）百分率大于10（7度），13（8度），16（9度），可判为不液化。（3）天然地基的建筑，地下水位深度和上覆非液化土层厚度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响。4.3液化地基的判别与处理——地下水位深度(m)，按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用；——上覆非液化土层厚度(m)，计算时宜将淤泥和淤

泥质土层扣除；——

基础埋置深度(m)，不超过2m时应采用2m；——液化土特征深度(m)，按表4-8采用。饱和土类别7度8度9度粉土678砂土789表4-8液化土特征深度(m)(4-6)(4-7)(4-8)4.3液化地基的判别与处理3.标准贯入试验判别现场进行标准贯入试验4.3液化地基的判别与处理标准贯入试验设备：穿心锤——63.5kg、触探杆、标准贯入器。试验方法：

在试验土层标高处，在锤落距76cm条件下打入土层30cm所需的锤击数。越大土质越密实，越好。

标准贯入试验设备4.3液化地基的判别与处理3.标准贯入试验判别液化判别公式：

(4-9)

上式满足，则为液化。——饱和砂土或饱和粉土中标准贯入锤击数实测值

(未经杆长修正)；——液化判别标准贯入锤击数的临界值。在地面下20m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值

可按下式计算：(4-10)4.3液化地基的判别与处理7/21/2024——液化判别标准贯入锤击数基准值，按表4-9采用；

——饱和土标准贯入点深度(m)；——地下水位深度；——粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3；——调整系数，对应设计地震分组第一、二、三组分别

取0.8，0.95，1.05。设计基本地震加速度（g）0.100.150.200.300.40710121619表4-9液化判别标准贯入锤击数基准值式中：

4.3液化地基的判别与处理式中:——液化指数；

——在判别深度范围内每个钻孔标准贯入试验点的总数；、——分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值，当实测值大于临界值时，应取临界值的数值；

——i点所代表的土层厚度(m)；

——i点土层考虑单位土层厚度的层位影响权函数值(单位m－1)，反映了液化土层离地表越近，危害程度越大的规律。液化指数计算式：(4-11)对于多层土的建筑场地，需用液化指数来划分等级，确定危害程度。4.液化指数与液化等级4.3液化地基的判别与处理表4-10液化指数与液化等级的对应关系液化指数的物理意义从定量上反映了土层液化的可能性大小和液化危害的轻重程度。确定液化等级（见表4-10）液化等级轻微中等严重液化指数4.3液化地基的判别与处理不同液化等级对应的震害情况：（1）当液化等级为轻微时，地面无喷砂冒水，或仅在洼地、河边有零星的喷砂冒水点；对建筑危害小，一般不会引起明显的震害。（2）当液化等级为中等时，地面喷砂冒水可能性大，从轻微到严重均有，多数属中等；对建筑危害较大，可造成不均匀沉陷和开裂，有时不均匀沉陷可能达到200mm。（3）当液化等级为严重时，一般喷砂冒水都很严重，地面变形严重；对建筑危害大，不均匀沉陷可能大于200mm，高重心结构可能产生不容许的倾斜。4.3液化地基的判别与处理1.抗液化措施选择原则

地基抗液化措施应根据抗震设防类别和地基的液化等级，结合当地的施工条件综合确定。措施①：全部消除地基液化沉降的措施，一般包括采用桩基，深基础或深层加固，挖除全部液化土层等。措施②：部分消除地基液化沉降的措施，一般包括加固或挖除部分液化土层等。措施③：减轻液化影响的处理措施，即基础和上部结构处理，一般指减小不均匀沉降或使建筑物较好适应不均匀沉降的措施；措施④：可不采取措施。4.3液化地基的判别与处理4.3.3地基抗液化措施抗震设防类别地基的液化等级Ⅰ（轻微）Ⅱ（中等）Ⅲ（严重）乙类措施②，或措施③措施①，或措施（②和③）措施①丙类措施③，或措施④措施③，或措施②措施①，或措施（②和③）丁类措施④措施④措施③，或其他经济的措施表4-11地基抗液化措施选择原则

当液化土层较为平坦且均匀时，可参照下表选择地基抗液化措施。注：甲类建筑的地基抗液化措施应进行专门研究，但不宜低于乙类建筑的相应要求。4.3液化地基的判别与处理2.全部消除地基液化沉降的措施

全部消除地基液化沉陷的措施，一般包括采用桩基、深

基础、土层加密法或用非液化土替换全部液化土层等措施。

具体要求如下：

（1）采用桩基时，柱端伸入可液化土层以下的稳定土层中的长度（不包括桩尖部分），应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬黏性土和密实粉土该长度不应小于0.8

m，对其他非岩石土不宜小于1.5m。

4.3液化地基的判别与处理（2）采用深基础时，基础底面应埋入液化深度以下的稳定

土层中，其深度不应小于0.5m。

（3）采用加密法加固时，应处理至液化深度下界，加固后，

复合地基的标准贯入锤击数不宜小于液化标准贯入锤击数

的临界值。

（4）挖除全部液化土层，用非液化土替换全部液化土层，

或增加上覆非液化土层的厚度。

（5）采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理

宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2，且不小于基础

宽度的1/5。4.3液化地基的判别与处理3.部分消除地基液化沉降的措施

主要是对地基进行加固处理，具体要求如下：

（1）处理深度应使处理后的地基液化指数减小，其值不宜大于5；大面积筏基、箱基的中心区域，处理后的液化指数可比上述规定降低1；对独立基础和条形基础，尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值。

（2）在处理深度范围内，应使处理后液化土层的标准贯入锤击数大于相应的临界值。

（3）基础边缘以外的处理宽度，与全部消除地基液化沉陷时的要求相同。

（4）采取减小液化震陷的其他方法，如增加上覆非液化土层的厚度和改善周边的排水条件等。

4.3液化地基的判别与处理4.减轻液化影响的处理措施减轻液化影响的基础和上部