摘要：简述了砂土液化的危害，从内因（土的颗粒组成、密度、埋深条件、地下水位、沉积环境和地质历史等）和外因（地震动强度和持续时间等）分析了砂土液化的机理及影响因素。采用标准贯入试验判别液化时，应先进行初判，有液化可能性时再进行详判，通过工程实例，论证了用标准贯入试验公式详判时，应采用场地整平后的地面标高计算，地下水深度按设计基准期内年平均最高水位或近期内年最高水位计算，并分析了标准贯入试验操作误差对锤击数准确性的影响。提出当同场地的液化等级不一致时应进行液化分区，结合具体情况采取抗液化措施，以节省造价，保证工程安全。
关键词：砂土液化；标准贯入试验；地下水；液化分区；处理措施
SAND LIQUEFACTION AND ITS INFLUENTIAL FACTORS
1. Survey of Professional College， Beijing Urban Construction Exploration & Surveying Design Research Institute Co.， Ltd.， Beijing 100101；
2. State Key Laboratory Breeding Base of Nuclear Resources and Environment， East China Institute of Technology， Nanchang 330013；
3.Institute of Geology， Chinese Academy of Geological Sciences， Beijing 100037；
4. Project Management Department，CECEO LiuHe Talroad Environmental Technology Co.，Ltd.， Beijing 100085
Abstract： This paper describes the liquefaction hazards， from internal factors （soil particle composition， density， depth conditions， groundwater， sedimentary environments and geological history， etc.） and external （ground motion intensity and duration， etc.） analysis of sand liquefaction The mechanism and influence factors. Standard penetration test discriminant liquefaction， should be the initial impression， there is the possibility of further detailed liquefaction negotiations， through the engineering example， demonstrated the use of standard penetration test formula detailed negotiations， the venue should be used after leveling the ground elevation calculated according to the design water depth of the base period， the average highest water level or the highest water level calculated in the near future， and analyzes the operation of standard penetration test number of errors on the accuracy of the hammer. Raised the level of inconsistency with the site of liquefaction and liquefaction zoning should be carried out， combined with specific anti-liquefaction measures taken to save cost and ensure construction safety.
Key words： Sand liquefaction； Standard penetration test； Groundwater； Liquid partition； Treatment measures
0 引言
由地震产生的地基土液化危害已被工程界普遍认识和接受，地基土的液化是造成各类工程地基失效的首要原因。地震时，饱和砂土的液化表现为喷砂冒水、地面变形、开裂下沉、滑移等，常引起建筑物的沉降、倾斜、甚至毁灭性的破坏。判定地基土的液化可能性已成为工程勘察设计中的一项重要工作。
为了减轻建筑物的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，对地基液化产生的灾害应以预防为主，在地震易发区及强震区，应慎重选择建筑场地。一般情况下，建筑场地应尽量避开可能液化的土层分布地段，应以地形平坦、液化土层及地下水埋藏较深、上覆非液化土层较厚的地段作为建筑场地。
1 砂土的液化机理及影响因素
1.1 砂土液化机理
饱和的疏松砂土体在地震或其他外力作用下，颗粒间的位置必然产生调整，以最终达到稳定的紧密排烈状态，饱和砂土要变密实就必须排水。在地震过程的短暂时间内，由于孔隙水压力急剧增大，来不及消散，当孔隙水压力大到总应力值时，饱和砂土就丧失了抗剪强度，颗粒悬浮在水中，砂土体即发生液化[1]。 另外地层厚度划分的准确性、标贯试验操作的规范性、钻杆长度的准确性及钻杆的型号等也是影响采用标准贯入试验法进行液化判别准确性的因素。
因此，工作过程中要仔细认真，提高责任心，严格遵守作业规范，避免错误和误差[4]。
4 液化等级的确定
液化等级的计算方法参见4.1节。
由于地基土的沉积环境不同，导致土层性质差异较大，常常使同场地内各钻孔的液化等级不一致，甚至跨度非常大。有时设计人会以最危险的情况考虑，全场按最高等级进行设计，造成极大的浪费，这是不可取的。可以根据各钻孔的液化判别结果，按同等级的钻孔进行分区，综合评价，再根据各区液化等级大小进行设计，这样既节约工程造价，又能保证工程安全。
5 抗液化措施
地基抗液化措施应根据建筑的重要性、地基的液化等级，结合具体情况综合确定。
当液化范围不大时，可采用挖除法，挖去可液化的土，用非液化土置换。加密法是比较常用的处理方法之一，如振冲，挤密碎石桩，强夯等，加密后桩间土的标准贯入锤击数应大于临界值。上述工程实例中采用的消除液化沉陷的方法即为振冲碎石桩挤密法，效果比较明显。
当采用桩基时，桩基端深入液化深度以下稳定土层中的长度应按计算确定。对碎石，砾、粗、中砂，坚硬粘性土不应小于0.5m。
另外，设计时也可采用防液化结构构造措施，如选择合适基础埋深，调整基础底面积，减少基础偏心；采用箱基、筏基或钢筋混凝土交叉条形基、加设基础圈梁等加强基础的整体性和刚度；增强上部结构整体均匀对称性，合理设置沉降缝；管道穿过建筑物应预留尺寸或采用柔性接头等。
6 北京地区的液化区
北京地区在地貌上分为山区、冲洪积扇和冲积平原。在潮白河、温榆河、t河、永定河和小中河等河流的中下游沿岸地区，河流历次泛滥改道，古河道较多，地势低洼，沉积物新、结构疏松，且地层以粘性土、粉土、砂土和卵石互层为主，地下水赋存条件良好，因此地震液化区主要分布于上述地区。区域涉及通州、顺义、大兴、平谷、延庆等，液化深度在2～10m。因此，在上述地区从事工程的勘察设计工作时，应对砂土液化问题引起高度注意。
7 结论
1、为了减轻建筑物的地震破坏，建筑场地应尽量避开可能液化的土层分布地段，应以地形平坦、液化土层及地下水埋藏较深、上覆非液化土层较厚的地段作为建筑场地。
2、进行液化判别时，应以场地整平后的地面标高进行计算，地下水位埋深按设计基准期内年平均最高水位或近期内年最高水位采用，且规范标准贯入试验的操作，否则将造成工程上的浪费，或使工程偏于不安全。
3、同一场地应综合评定地基土的液化等级，结合具体情况采取抗液化措施，既节约工程造价，又能保证工程安全。
