液化地基处理措施

我国是一个多地震国家，也是世界上地震灾害最严重的国家 ,地震经常威胁着工程安全。当前我国正处在新的地震活跃期，地震发生频率增大，这对我国正在蓬勃发展的基础设施建设构成了严重威胁。因此，在地震多发地区修建建筑物或构筑物，必须对可能液化土体进行处理。工程上采用的抗震措施一般分为两种，一种是全部消除地基液化沉陷措施，二是部分消除地基液化沉陷措施。根据建筑物的重要性、地基的液化等级，结合具体情况综合确定选择全部或部分消除液化沉陷。

综合各种法的性质和抗震的机理，地基液化的措施大致分为三类：

（一）采用桩基础（非摩擦桩）或者是深基础避开液化土层，这类方法能完全消除地基液化沉陷造成的危害。

桩基础由若干根桩和承台两部分组成，它将承台以上结构物传来的外力通过承台，由桩传到较深的地基持力层中去，承台将各桩联成一个整体共同承受荷载。桩直接穿过可能液化的土层，桩端深入承载力较高的土层，桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度（不包括桩尖部分）应按计算确定，且对碎石土、砾，粗，中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚不小于0.5m，对其他非岩石土类尚不小于1.5m。在土体液化时，虽然一部分土体液化，但是上部荷载依然能通过桩传到较深的持力层。建筑物从而避免了沉陷。

深基础能避免沉陷造成的危害的机理和桩基础大致相同，深基础的底面放在位于液化深度以下的稳定土层上，其深度不应小于0.5m。

（二）采用挤密法：强夯法；振冲加密法；挤密碎石桩法等

1.强夯法 强夯法利用重夯锤，高落距产生的高夯击能给地基一冲击力，在地基中长生冲击波，振密，挤密地基土体。当夯击时，夯锤对地基浅部土体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对夯坑周围的土体进行动力挤压，夯坑四周地表可能产生隆起。

细颗粒饱和土多采用动力固结，动力固结的主要机理是巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度得到提高。

对饱和无粘性土地基，在冲击力作用下，土体可能会产生液化，其压密过程同爆破和振动密实的过程类似，挤密，振密效果也是明显的。对饱和粘性土地基，在锤击作用下，在夯击点附近地基土体结构破坏，产生触变，在一定范围内的地基土体将产生超孔压，并且逐渐消散，地基土固结，孔隙比减小，强度提高。

2.振冲加密法 振冲法是利用振冲器的高频振动和高压水流，边振边冲，将振冲器在地面预定桩位处沉到地基中设计的预定深度，形成桩孔。经过清孔后，向孔内逐段填入碎石，每段填料在振冲器振动作用下振挤、密实。然后提升振冲器，再向孔内填入一段碎石，再用振冲器将其振挤密实。通过重复填料和振密，在地基中形成碎石桩桩体。

振冲法一方面依靠振冲器的振动使饱和砂层发生液化，砂颗粒重新排列孔隙减小，另一方面依靠振冲器的水平振动力，加回填料使砂层挤密，从而达到提高地基承载力，减小沉降，并提高土体抗液化能力。

3.挤密碎石桩法 砂石桩法主要通过挤密、排水减压和砂基预震来提高地基承载力，减小沉降。

挤密作用是指在采用沉管法或干振法，会在成桩过程中桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，桩管体积的砂挤向桩管周围的砂层，使桩管周围的砂层孔隙比减小，密实度增大。在采用振冲挤密桩施工过程中由于水冲使松散砂土处于饱和状态，砂土在强烈的高频强迫振动下产生液化并重新排列致密，且在桩孔中填入大量粗骨料后，被强大的水平振动力挤入周围土中，这种强制挤密使砂土的相对密实度增加，孔隙率降低，干密度和内摩角增大，土的物理性能改善，地基承载力在幅度提高。

排水减压作用是指对砂土液化机理的研究证明，当饱和松散砂土受到剪切循环荷载作用时，将发生体积的收缩和趋于密实，在砂土无排水条件进体积的快速收缩将导致超静孔隙水压力来不及消散而急剧上升。当砂土中的有效应力降低为零时便形成了完全液化。碎石桩加固砂土时，桩孔内充填碎石等反滤性好的粗颗粒料，在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水减压通道，可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高和砂土产生液化，并可加快地基的排水固结。

砂基预震效应是指在一定应力循环次数下，当两试样的相对密实度相同时，要造成经过预震的试样发生液化，所需施加的应力要比施加未经预震的试样引起液化所需应力值提高46%，从而得出了砂土液化特性除了与砂土的相对密实度有关外，还与其振动应变史有关的结论。在振冲法施工时，振冲器的振动作用使地基土获得强烈的预震，这对砂土增强抗液化能力是极为有利的。 2100433B