地基土液化的处理措施

摘要]液化使地基土丧失承载力、建筑物产生大量不均匀沉降，造成建筑物开裂、倾斜或破坏，国家财产和人民生命遭受损失。通过分析液化的形成条件及本质特性，提出在设计中消除地基液化沉陷的措施。

[关键词]液化；强夯；碎石桩

一、地基土的液化由饱和松散的砂土或粉土颗粒组成的土层，在强烈地震作

用下，土颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度等于零，形成“液体”的

现象，称为地基土的液化。液化机理为：地震时，饱和的砂土或粉土颗粒在强烈

振动下发生相对位移，使颗粒结构密实，颗粒间孔隙水来不及排泄而受到挤压，

造成孔隙水压力急剧增加。当孔隙水压力增加到与剪切面上的法向压应力接近或

相等时，砂土或粉土受到的有效压应力趋于零，从而土颗粒上浮形成“液化”现象。

液化可引起地面喷水冒砂、地基不均匀沉降、地裂或土体滑移，造成建筑物

开裂、倾斜或倒塌。如1964 年美国阿拉斯加地震和日本新泻地震，大范围砂土

地基液化造成大量建筑物严重倾斜或倒塌破坏。

目前地基土液化的判别方法可分为初步判别法和采取一定检测手段的复判。

初步判别判可根据土层的天然结构、颗粒组成、密实程度、地震前和地震后的受

力状态、排水条件以及抗震设防烈度并结合现场地质勘查等进行综合分析。具体

做法有临界孔隙比法、液化空隙比法、临界加速度法、剪切波速法等。复判主要

是根据标准贯入锤击数、无粘性土的相对紧密度和少粘性土的相对含水量及液性

指数判别。

二、地基土液化的影响因素影响地基土液化的主要因素有：1.土质条件，包

括应力历史、结构、均匀程度、密度、土的类别；2.排水条件，包括地下水条件、渗透性、渗径等；3.静力条件，包括剪应力比、地貌特征等；4.动力条件，包括

地震加速度、震级、波形、方向和频率。综上所述土体液化与土体的物理性质、

地震前的初始应力状况和地震动的特性关系密切。

三、地基土液化处理原理地基液化的外因是地震，内因一是土体密实度低

（多数是由颗粒细且级配不好造成），二是颗粒间粘性小，三是地基土处于饱和

状态且不具备排水条件。针对以上原因，可以采取以下方法来处理地基土的液化：1.预震法：给地基土强烈的振动，使地基土密实的同时获得强烈的预震效应，有

利于增强地基土的抗液化能力。

2.挤密法：在成桩过程中桩管对周围土体产生大的横向挤压力，桩管范围内

土体挤向桩管周围的土层，使桩管周围的土层孔隙比减小、密实度增大。

3.排水降压法：在桩管内填充反滤性好的粗颗粒材料（碎石、砾石等），形

成渗透性能良好的人工竖向排水降压通道，有效防止和消散超孔隙水压力的增长，加快地基的排水固结。

四、抗液化处理措施对液化土层应尽可能的采用挖除置换法，该法可彻底改

善地基土的特性，完全消除液化，但只适用于分布于地表厚度小于3m且规模较

小的液化土地基处理，当挖除置换比较困难时可考虑人工加密措施，使之达到与

设计地震烈度相适应的密实状态，然后采取加强排水等附加防护措施。对浅土层

可以进行表面振动加密，对深土层可以采用强夯法、振动水冲法、振动沉管挤密

法等。

1. 强夯法亦称动力固结法，是常见的一种地基处理方法，它通常以10~40t的重锤以10~40m 的落距对地基土进行夯击。这种冲击能转化成各种波形，使土体