砂类土的振动液化
基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法
基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法一、本文概述液化是砂土在地震动荷载作用下由固态转变为液态的现象，是工程地震学中一个极为重要的问题。
液化会导致地基失效，建筑物沉陷或倾倒，从而引发严重的灾害。
因此，准确有效地对砂土液化进行判别，对于确保工程结构的安全性和稳定性具有至关重要的作用。
静力触探测试作为一种原位测试技术，具有操作简便、结果直观等优点，因此在砂土液化判别中得到了广泛应用。
本文旨在综述基于静力触探测试的国内外砂土液化判别方法。
将介绍砂土液化的基本概念和静力触探测试的基本原理。
将详细阐述国内外在砂土液化判别方面的研究成果和现状，包括各种判别方法的基本原理、适用范围和优缺点。
将探讨静力触探测试在砂土液化判别中的具体应用，以及未来在砂土液化判别领域的研究方向和发展趋势。
通过本文的综述，希望能够为工程师和研究人员提供关于砂土液化判别方法的全面了解和参考，为砂土液化判别技术的发展和应用提供有益的借鉴和启示。
二、国内外砂土液化判别方法研究现状砂土液化判别方法的研究一直是岩土工程领域的重要课题。
液化现象指的是在地震、爆炸等动力荷载作用下，无粘性土（如砂土）由固态转变为液态的现象，这种转变会导致土壤失去承载能力，对建筑物和基础设施造成极大破坏。
因此，准确判别砂土液化对于预防地震等自然灾害具有重要的工程实际意义。
在国内外，砂土液化判别方法的研究已经取得了显著进展。
传统的判别方法主要基于静力触探测试（CPT）的结果，通过分析CPT数据中的锥尖阻力、侧壁摩阻力等参数，结合现场的地质环境条件和地震动参数，来评估砂土液化的可能性。
这些方法虽然在一定程度上能够反映砂土的液化特性，但由于缺乏考虑动力因素，其准确性和可靠性有待进一步提高。
近年来，随着科技的发展和研究的深入，国内外学者提出了许多新的砂土液化判别方法。
这些方法不仅考虑了静力因素，还引入了动力参数，如地震加速度、频率等，以更全面地评估砂土的液化风险。
随着机器学习等技术的快速发展，一些基于数据驱动的砂土液化判别模型也逐渐兴起。
土力学题（名词解释、问答）
土力学题（名词解释、问答）19、流砂：当向上的动水力与土的浮容重相等时，土体处于悬浮状态而失去稳定的现象。
20、管涌：水在砂性土中渗流时，细小的砂性土颗粒被水流带出土体的现象。
21、砂土液化：砂土在振动荷载作用下，表现出类似液体的性状而丧失承载能力的现象。
23、临塑压力：土中即将出现剪切破坏时的基底压力。
28、固结度：地基在荷载作用下，经历了时间t 的沉降量t s 与最终沉降量s 之比值称为固结度，它表示时间t 地基完成的固结程度。
32、土的触变性：在土的含水量和密度不变的情况下，土因重塑而软化，又因静置而逐渐硬化，强度有所恢复的性质。
35、角点法：利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意点的附加应力的方法称为角点法36、粒径级配：土中各粒组的相对含量就称为土的粒径级配。
37、渗透固结：土体中由附加应力引起的超静水压力随时间逐渐消散，附加应力转移到土骨架上，骨架上的有效应力逐渐增加，土体发生固结的过程称为渗透固结。
40、正常固结土：土层目前的自重应力等于先期固结压力的土层。
41、库仑定律：当土所受法向应力不很大时，土的抗剪强度与法向应力可近似用线性关系表示，这一表征土体抗剪强度与法向应力的公式即为库仑定律表达式42、塑性指数：液限与塑限之差（去掉%）称为塑性指数，用下式表示：100)(?-=p L p w w I 。
43、最佳含水量：在一定压实功作用下，使土最容易压实，并能达到最大干密度时的含水量。
44、灵敏度：原状土样的单轴抗压强度（或称无侧限抗压强度）与重塑土样的单轴抗压强度的比值。
45、附加应力：在建筑物等外荷载作用下，土体中各点产生的应力增量。
2、简述土的破坏形式，各是什么？答案：地基土破坏形式有三种（3），即整体剪切破坏（一般发生在密实砂土中）、局部剪切破坏（一般发生在中等密砂中）和刺入破坏（一般发生在松砂中）。
（7）3、用土的极限平衡理论说明说明主动土压力与被动土压力的概念。
（完整版）砂土液化的判别
（完整版）砂⼟液化的判别砂⼟液化判别基本原理⼀、地震地球内部，聚蓄的能量，在迅速释放时，使地壳产⽣快速振动，并以波的形式从震源向外扩散、传播称为地震。
诱发地震的因素很多，当地下岩浆活动、⽕⼭喷发、溶洞塌陷、⼭崩、泥⽯流、⼈⼯爆破、⽔库蓄⽔、矿⼭开采、深井注⽔等都会引起地震的发⽣。
但是它们的强度和影响范围都较⼩，危害不太⼤；世界上绝⼤多数地震，是由地壳运动引起岩⽯受⼒发⽣弹性变形并储存能量（应⼒），当能量聚积达到⼀定的强度并超过岩⽯某⼀强度时，使岩层发⽣断裂、错动，这时蓄积的变形能量在瞬时释放所形成的构造地震；强烈的构造地震影响范围⼴、破坏性⼤，发⽣的频率⾼，占破坏性地震的90%以上。
因此在《建筑抗震设计规范》中，仅限于讨论在构造地震作⽤下建筑的设防问题。
（⼀）地震波按其在地壳传播的位置不同，可分为体波、⾯波。
1、体波在地球内部传播的波为体波。
体波⼜可分纵波和横波，纵波⼜称P 波，它是从震源向四周传播的压缩波。
这种波的周期短、振幅⼩、波速快，它在地壳内传播的速度⼀般为200-1400m/s ；它主要引起地⾯垂直⽅向的振动。
横波⼜称s波，是由震源向四周传播的剪切波。
这种波的周期长、振幅⼤、波速慢，在地壳内的波速⼀般为100-800m/s。
它主要引起地⾯的⽔平⽅向的振动。
2、⾯波在地球表⾯传播的波，⼜称L波。
它是由于体波经过地层界⾯多次反射、折射所形成的次⽣波。
它是在体波到达之后(纵波P⾸先到达，横波S次之)，⾯波（L波）最后才传到地⾯。
⾯波与横波⼀样，只有横向振动，没有纵向振动，其特点是波速较慢动、周期长、振动最强，对地⾯的破坏最强的⼀种。
所以在岩⼟⼯程勘察中，我们主要关⼼的还是⾯波（L波）对场地⼟的破坏。
⼆、砂⼟液化对⼯程建筑的危害地震时由于地震波的振动，会使埋深于地下⽔位以下的饱和砂⼟和粉⼟，⼟的颗粒之间有变密的趋势，孔隙⽔不能及时地排出，使⼟颗粒处于悬浮状态，呈现液体状。
此时，⼟体内的抗剪强度暂时为零，如果建筑物的地基⼟没有⾜够的稳定持⼒层，会导致喷⽔、冒砂，使地基⼟产⽣不均匀沉陷、裂缝、错位、滑坡等现象。
饱和砂土液化机理及液化判别方法
饱和砂土液化机理及液化判别方法作者：严鹏来源：《科技创新与应用》2017年第02期摘要：砂土液化是一种由地震引起的次生地质灾害。
我国邢台、唐山和海城三地强地震，都发生了大范围的液化，造成严重损害。
在当前国家加强基础设施建设、加快城镇化的背景下，砂土地震液化判别在岩土工程勘察中的重要性在不断提升。
文章对砂土液化机理进行介绍，对几种常用且有代表性的判别方法进行归纳总结，并对饱和砂土液化的判别方法提出自己一些认识及看法。
关键词：饱和砂土；液化机理；液化判别1 地震液化机理及影响因素1.1 砂土液化的概念在动力荷载、地震、等外力作用下，饱和砂土受到强烈的振动，导致其丧失抗剪强度，并使砂粒处于悬浮状态，造成地基出现失效现象即称为砂土液化。
1.2 地震液化的机理地震时剪切波在土体中引起交变应力，产生震动孔隙水压力。
引起孔隙水压力增加的原因是水与土粒在交变应力的作用下，受强烈震动的土粒变密，而受到水的阻碍把能量传递给水。
随着孔隙水压力的上升，土颗粒在自重的作用下力图向下沉落，而孔隙水在震动孔隙水压力作用下力图向上排出，导致土体结构在被破坏的瞬间，土粒向下沉落受到孔隙水向上排出的阻碍，最终有效应力减至零，土粒间无力的传递，土粒失重，使抗剪强度消失，进而砂土出现液化情况。
此时土骨架崩溃，土粒可随水流动，这就是液化过程。
1.3 液化影响因素砂土的组成：一般情况下，粗砂比细砂不容易液化，其主要原因是粗砂有良好的透水性，即使粗砂发生液化现象，孔隙水超压作用时间短，大大缩短其液化的时间。
相对密度：密砂比松砂不容易液化。
由于松砂是无粘性土与粘性土之间的土壤，所以砂土的密度低容易发生液化。
土层的埋深：地震发生时，液化砂土层的深度处于10m以内。
因此砂土层埋深深度越大，砂土越不容易液化。
地下水位：地下水位浅的比水位深的地方较容易发生液化现象。
地下水位深度小于4m的砂类液化区域，易发生液化。
粉土液化在7度至9度区内，地下水位小于1.5m、2.5m、6.0m 的区域容易被液化。
砂土液化的判别
砂土液化的判别什么是砂土液化？砂土是一种常见的构造材料，在地质工程中具有广泛的应用。
然而，在地震、爆破或振动等外力作用下，砂土可能会发生液化现象，丧失原有的承载力和稳定性。
砂土液化是指砂土在振动作用下部分或全部失去固结状态，变成类似流体的状态的一种现象。
砂土液化的危害砂土液化对工程造成的危害主要表现在以下几个方面：•土体稳定性降低：砂土液化后，土体的稳定性会大大降低，可能导致工程物体的失稳，如建筑物、桥梁等。
•土压力减小：砂土液化后，土体的相对密度减小，土压力也会随之减小。
这可能导致基础和土体受到更大的荷载，从而引发更严重的问题。
•土体下沉变形加剧：液化的砂土受到外力作用后，会表现出像液体一样的行为，沉降会比普通土体更加严重，这也可能影响到工程物体的稳定性。
因此，对砂土液化的判别十分重要，能够预测砂土的液化风险和采取相应的防治措施，保障工程的安全运行。
如何判别砂土液化砂土液化的判别是通过分析砂土的地震反应特征来实现的。
根据国际上一般的砂土液化判别标准，判别的参数主要有以下几个：1.土的含水率2.土的相对密度3.震动加速度4.应力状态5.地震波的强度和持续时间为了更加准确地进行砂土液化的判别，一般需要对这些参数进行探测和监测。
特别是在工程建设项目中，需要对砂土的液化特征进行精确分析和预测，才能有效地防止液化发生。
在实际应用过程中，砂土液化的判别可以通过各种试验和模拟手段进行。
例如，可以通过地震模拟器来模拟不同强度的地震，以探测砂土在地震作用下的反应情况；还可以通过人工加荷试验、标准贯入试验和直接剪切试验等方法来研究土体的特性和变形规律。
这些方法可以辅助砂土液化的判别，使得工程运行更加稳定安全。
砂土液化的防治措施对于砂土液化的预防和防治可以从以下几个方面入手：1.加强地基加固：通过加强地基的支撑和加固，提高其承载力和稳定性，从而减小砂土液化的可能性。
2.改善土体的物理性质：增加土体的密实度和承载能力，降低砂土液化的风险。
1、土的力学性质试验(固结试验、直剪试验、三轴剪切试验、无侧限抗压强度试验、砂层的振动液化试验)
土的力学性质试验（固结试验、直剪试验、三轴剪切试验、无侧限抗压强度试验、砂层的振动液化试验）（一）固结试验1、试验目的本试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力或孔隙比和压力的关系，变形和时间的关系，以便计算土的单位沉降量、压缩系数Av、压缩指数Cc、回弹指数Cs 、压缩模量Es 、固结系数Cv 及原状土的先期固结压力等。
测定项目视工程需要而定。
2、适用范围本试验适用于饱和的黏质土或无黏性土，最大粒径60mm。
当试样为非饱和土时，可按此作压缩试验。
3、引用标准及主要质量指标检测方法标准SL 237、SD 128、GB 50021、GB / T 50123、SD 191、SL 110、GB 4935、SL 114、GB / T 154064、试验条件、成果整理与计算和参数选取（1）成果整理与计算。
参见有关章节的固结试验部分。
（2）试验条件与参数选取。
当采用压缩模量进行沉降计算时，固结试验施加的最大压力应大于土的有效自重压力与附加压力之和，试验成果可用 e –p 曲线的形式整理。
压缩系数和压缩模量的计算应取自土的有效自重压力至土的有效自重压力与附加压力之和的压力段；当考虑深基坑开挖卸荷和再加荷影响时，应进行回弹试验，其压力的施加应模拟实际的加、卸荷状态。
当考虑土的应力史进行沉降计算时，试验成果应按 e –lgp 曲线整理，确定先期固结压力并计算压缩指数和回弹指数。
施加的最大压力应满足绘制完整的e – lgp 曲线。
为计算回弹指数，应在估计的先期固结压力之后，进行一次卸荷回弹；再继续加荷，直至完成预定的最后一级压力。
当需进行沉降历时关系分析时，应选取部分土试样在土的有效压力与附加压力之和的压力下，作详细的固结历时记录，并计算固结系数。
对厚层高压缩性软土上的一级建筑物，宜取一定数量的土试样测定次固结系数，用以计算次固结沉降及其历时关系。
（二）直剪试验1、试验目的直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。
砂土完全液化的 土压力-解释说明
砂土完全液化的土压力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:砂土完全液化是指在地震等外力作用下，砂土颗粒之间失去接触并形成液态状态的过程。
在地震发生时，地面会发生剧烈震动，使土层受到振动，而砂土的颗粒则会失去相互间的摩擦力，导致土体呈现液态的状态。
这种现象在地震工程中具有重要的意义，因为它可能导致建筑物、桥梁等地下结构受到严重破坏。
本文将探讨砂土完全液化的定义、影响砂土液化的因素以及土压力对砂土液化的影响。
通过对这些问题的研究，可以更好地理解砂土液化的机理和特点，为地震灾害防治提供科学依据和技术支持。
json{"1.2 文章结构": {"本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将对砂土完全液化的现象进行简要介绍，并阐述本文的研究目的。
在正文部分，将分别介绍砂土完全液化的定义、影响砂土液化的因素以及土压力对砂土液化的影响。
最后，在结论部分，对全文进行总结并展望可能的应用方向。
通过这样的结构，读者可以清晰地了解砂土液化现象及其相关影响因素，为工程实践提供参考。
"}}1.3 目的:本文旨在探讨砂土完全液化现象中土压力的重要性及影响。
通过对砂土完全液化的定义和影响因素的分析，我们将重点关注土压力在砂土液化中的作用。
我们希望通过本文的研究，能够更深入地了解土压力对砂土液化现象的影响机制，为工程实践中的地基设计和工程施工提供参考依据。
我们也希望通过本文的讨论，引起更多对砂土液化及土压力问题的关注，促进相关领域的研究和发展。
2.正文2.1 砂土完全液化的定义砂土完全液化是指在地震或其他外界振动作用下，土层中的孔隙水被挤压出土层，致使土体内部孔隙率急剧增大，使土体失去了支撑力和抗剪强度，导致土体表现出类似液体的状态。
砂土完全液化是一种严重的地震灾害，常常会导致建筑物倾覆、桥梁坍塌等严重后果。
在砂土完全液化的情况下，土层表现出类似液态的行为，砂土颗粒之间的相互作用力被降低到最小，土体失去了稳定性和结构强度，因此很容易发生地基沉降、土体流失等问题。
第七章地震导致的区域性砂土液化祥解
液化等级与液化指数的对应关系
液化等级
轻微
中等
严重
液化指数Iie
0＜Iie≤6
6＜ Iie ≤18
Iie＞18
五.砂土地震液化的防护措施
抗液化措施选择原则
建筑类别
地基液化等级
轻微
中等
严重
甲类
特殊考虑
乙类
〔B〕或〔C〕
〔A〕或〔B+C〕
〔A〕
丙类
〔C〕或〔D〕
〔C〕或其它更高措施
〔A〕〔B+C〕
2.可液化砂土层的埋藏分布条件 砂层埋藏条件包括地下水和砂层埋深；其上的非液化粘性土层厚度这两类条件。地下水埋深愈浅，砂层埋藏浅，厚度大，非液化盖层愈薄，在其它条件相同时则愈易液化。 具备上述的颗粒细、结构疏松、上覆非液化盖层薄和地下水埋深浅等条件，而又广泛分布的砂体，主要是滨海平原，近代河口三角洲，冲积平原，低阶地及漫滩及古河道1.大型水利水电工程：对区域稳定性要求最为严格的工程之一。有关部门规定，在地震烈度为7度及以地区修建大型水利水电工程必须进行区域稳定性评价。水工建筑物应尽可能选择在相对稳定地段，避开不稳定地段，确保工程的安全和经济合理。 如二滩水电站，三峡工程 2.核电站工程规划：确保核电站设施安全运行，防止核泄漏必须考虑的问题。 如苏南核电站 3.城市区域稳定性评价： 为城市规划建设服务，如深圳，宁波，西安等
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喷砂冒浆 震陷 振动液化的危害 滑坡 地基失稳
日本阪神地震引起的路面塌陷
由于液化引起的河道破坏—日本神户
影响液化的主要因素
（1）土的类型
----黏性土在振动作用下，抗剪强度不会为0，不具备 液化的内在条件
----颗粒较粗的砂土，孔隙大，渗透性好，孔隙水压 力很快消散，不易累计，一般不会液化 ----地下水以下的细砂土或粉土，渗透性小，荷载下 孔隙水不易排出，孔隙水压力增加导致产生液化
桥台基础（地震液化后突出地面）
液化机理
振前砂土结构
振中颗粒悬浮， 有效应力为零
振后砂土变密实
液化定义
• 在饱和砂土中，由于振动引起颗粒的悬 浮，超静孔隙水压力急剧升高，直到其 孔隙水压力等于总应力时，有效应力为 零，砂土的强度丧失，砂土呈液体流动 状态，称为液化现象。
砂类土必须处于饱和状态 产生振动液化的条件
受到振动力作用
3.5 砂类土的振动液化
砂类土的振动液化 饱和砂类土在振动荷载作用下 完全丧失抗剪强度而呈现类似 液体状态的现象。 液化现象
孔 压 U
•饱和松砂在振动情况下孔压
急剧升高
时间T
•在瞬间砂土呈液态
地基液化引起的储油罐 倾斜—日本神户
液化机理 1）初始的疏松状态，砂土压力由 砂骨架承担，土层稳定。
2）振动后，砂颗粒移动，骨架 承担的有效压力由孔隙水来承担， 孔隙水压力升高使砂处于悬浮状 态---形成砂悬液（液化） 3）孔隙水排出后，压力重新传给 土粒承受，砂土达到新的稳定状 态，处于新的密实状态
（2）土的密度 （3）振动荷载 （4）土的饱和度
Байду номын сангаас
----土的相对密度越大，抗液化能力愈强 ----产生液化的主要外部条件 ----饱和度越小，抗液化的能力越高
防止液化的措施
（1）挖除砂土层
（2）加固措施：
----振冲加密法、挤密砂桩法、直接加密法、 围封、盖重
阪 神 地 震 中 新 干 线 的 倾 覆