| 中文名称 | 砂土液化 | 外文名称 | liquefaction of sand |
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砂土液化主要有三种类型:
①渗透压力引起的液化(或称砂拂) 当砂土下部孔隙水压力达到或超过上覆砂层和水的重量时，砂土就会因丧失颗粒之间的摩擦阻力而上浮，承载能力也全部丧失。砂沸主要来自渗透水压力的作用。在土力学中常把它列入渗透稳定问题的范畴，但从它的物质状态评价也属于液化范围。常见于地面无载荷的天然条件下的砂层，也可发生于开挖基坑底面。地震时出现的地面喷水冒砂现象主要就是下部砂层发生液化造成的。
②单向加载或剪切引起的液化(或称流滑) 主要是因为疏松的砂土颗粒骨架在单向剪切作用下发生不可逆的体积紧缩(即剪缩作用)，同时孔隙水又未能及时排出，因而引起孔隙水压力上升和有效应力下降，直至转化为液体状态造成的。这种现象大多出现在海岸或河岸以及土坝的饱和砂土边坡中。
③往返加载或剪切引起的液化(又称往返运动性液化)大都表现为大地震中饱和砂土地基和边坡的液化破坏。此外，在机器基础振动，爆破等动力作用下也会产生这种现象。饱和砂土在往返剪切作用下，当剪应变很小时，一般都有剪缩现象，都会引起孔隙水压力上升。但是随着剪应变的增大，中等密度以上的砂土就会出现剪胀现象。这是因为砂土颗粒在大剪应变时互相翻滚而使骨架体积增大。此时孔隙水压力相应下降，而有效应力和剪阻力则相应回升，从而抑制了砂土继续变形。经过多次往返剪切，在小剪应变段由于剪缩量和孔隙水压力的累积，便可以出现液化状态，而当饱和砂土足够松时，可出现"无限度"的流动变形。
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在外力或内力(通常是孔隙水压力)作用下，砂土颗粒丧失泣间接触压力以及相互之间的摩擦力，不能抵抗剪应力，就会发生液化。砂土液化后，孔隙水在超孔隙水压力下自下向上运动。如果砂土层上部没有渗透性更差的覆盖层，地下水即大面积溢于地表;如果砂土层上部有渗透性更弱的粘性土层，当超孔隙水压力超过盖层强度，地下水就会携带砂粒冲破盖层或沿盖层裂隙喷出地表，产生喷水冒砂现象。地震、爆炸、机械振动等都可以引起砂土液化现象，尤其是地震引起的范围广、危害性更大。砂土液化的防治主要从预防砂土液化的发生和防止或减轻建筑物不均匀沉陷两方面入手。包括合理选择场地;采取振冲、夯实、爆炸、挤密桩等措施，提高砂土密度;排水降低砂土孔隙水压力;换土，板桩围封，以及采用整体性较好的筏基、深桩基等方法。
砂土液化在地震时可大规模地发生并造成严重危害。在中国1966年的邢台地震，1975年的海城地震和1976年的唐山地震等几次大地震中，有些建筑物的破坏，就是由砂土液化造成的。国外也有类似的例子，在美国1964年的阿拉斯加地震和日本1964年的新※地震中，砂土液化也使许多建筑物下沉、歪斜和毁坏，有的地下结构甚至浮升到地面。1925年，美国的舍费尔德土坝在地震时全部崩溃，也是由坝底部分饱水砂土振动液化所致。
美国A.卡萨格兰德在20世纪30年代就开始研究砂土液化现象。近年来，H.B.希特等许多学者对此做了大量工作。中国学者早在50年代就倡议用动力三轴试验进行液化研究。从邢台大地震以来，大量砂土液化事例的出现，有力地推动了中国学者对地震液化的研究。
砂土发生振动液化的基本条件在于饱和砂土的结构疏松和渗透性相对较低，以及振动的强度大和持续时间长。是否发生喷水冒砂还与盖层的渗透性、强度，砂层的厚度，以及砂层和潜水的埋藏深度有关。因此，对砂土液化可能性的判别一般分两步进行。首先根据砂层时代和当地地震烈度进行初判。一般认为，对更新世及其以前的砂层和地震烈度低于Ⅶ度的地区,不考虑砂土液化问题。然后,对已初步判别为可能发生液化的砂层再作进一步判定。用以进一步判定砂土液化可能性的方法主要有3种:①场地地震剪应力τa与该饱和砂土层的液化抗剪强度τ(引起液化的最小剪应力)对比法。当τa>τ时，砂土可能液化(其中ττ根据地震最大加速度求得,τ通过土动三轴试验求得)。②标准贯入试验法(见岩土试验)。原位标准贯入试验的击数可较好地反映砂土层的密度，再结合砂土层和地下水位的埋藏深度作某些必要的修正后，查表即可判定砂土液化的可能性。③综合指标法。通常用以综合判定液化可能性的指标有相对密度、平均粒径d50(即在粒度分析累计曲线上含量为50%相应的粒径)，孔隙比、不均匀系数等。
砂土液化问题
尾矿库液化深度很可能大于20m哦
砂土液化和流砂的共同点和区别
我知道的流砂的形成是多种多样的，主要原因是由于河水的冲积经过地质的变化而形成的砂层，在遇到水流的情况下，整个砂层发生流动，从而形成了流砂层，在长江沿岸、沿淮部分地区以及我省的砀山、萧县也有流沙层的分布...
砂土液化临界值计算时，地下水位埋深取值
那我觉得0和负值是一样的，因为你判别的是地表一下的饱和砂土，只要保证你判别的土层是饱和的就行啦。。
砂土夹卵石―标贯―液化判别
Q3的不用判,水位以上的不用判,砾砂好像也不用判,你这个是不是可以定砾砂了
关于砂（粉）土液化的问题
判断沙土（粉土）是否液化，土的埋深在不大于15米，原位测试可进行标准贯入法，试验室可进行相对密度试验，或动三轴液化试验，对于Q3及以前的土可判为不液化，我想原因1、土的埋深较深，1、土质较密实，3、土...
A.Casagrande, Liquefaction and Cyclic Deformation of Sands--a Critical Review, 5 Pon American Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Buenos Aires, Argentina, Nov.1975.
学科:自然灾害与防治
词目:砂土液化灾害
英文:liquefaction disaster of sandy soil
释文:饱和的砂土(特别是粉细砂)受振动后结构和性状发生严重变化而发生流动变形,以致抗剪强度和承载力严重下降,甚至完全丧失的现象或过程所引发的灾害。砂土液化主要受土质性状、埋藏条件、成因类型和振动荷载这四方面条件控制。通常是:以粉细砂为主的砂土,土中粘粒含量越少、级配越均匀、孔隙比越大、相对密度越小、渗选性越差、塑性指数越低、饱和度越高的砂土,越容易发生液化;上覆土层越薄、有效压力越小、排水条件不良、压密性差的砂土容易发生液化;发育在河口三角洲、河床、漫滩、低级阶地的沉积时代较晚的砂土容易发生液化;地震或其他活动造成的振动作用强度越大、时间越长或振动次数越多越容易导致砂土液化。砂土液化可使地基失稳,造成房屋、桥梁等工程沉陷、倾斜、开裂、倒塌。还可导致喷水冒砂,因此破坏耕地和农作物。砂土液化是地震的重要次生灾害,使地震破坏损失程度增加。
主要从预防砂土液化的发生和防止或减轻建筑物不均匀沉陷两方面入手。包括合理选择场地;采取振冲、夯实、爆炸、挤密桩等措施，提高砂土密度;排水降低砂土孔隙水压力;换土，板桩围封，以及采用整体性较好的筏基、深桩基等方法。
从力学性质来说，物质在固体状态时，同时具有抵抗体变(体积应变)和形变(剪应变)的能力，因此固体物质在力的作用下，内部可以同时存在球应力张量和偏应力张最状态。理想液体只具有抵抗体变的能力，而没有抵抗形变的能力，粘滞液体也只有在形变运动过程中才产生与剪应变速率相当的剪应力。物质从固体状态转化为液体状态的液化现象，从力学观点看，可以说是它的抗剪强度在某种条件下趋于捎失的过程。对于砂土，它的抗剪强度主要依靠固体颗粒间的摩擦阻力。如果砂土中颗粒间存在摩擦阻力，砂土呈固体状态，如果砂土颗粒间的接触压力等于或趋近于零，摩擦阻力也等于或接近于零，砂土就呈液体状态。
砂土的抗剪强度ts一般用下式表示:
或
式中σ'和σ分别为有效法向应力和总法向应力;φ'为有效应力内摩擦角;u为孔隙压力。如果条件改变，使σ'或σ-u等于或趋近于零，也会使ts降低，以致砂土颗粒丧失粒间接触压力和摩擦力而造成液化。
渗透水流和振动往往是砂土丧失摩擦力的主要原因。如在地震作用下，饱和松砂有被振密的趋势，孔隙水压力增高，当孔隙水压力一旦超过上覆重量，砂粒便不再互相接触，开始随水流而翻滚，即发生液化。如果外界条件改变，砂土颗粒之间的有效法向应力等于零或接近于零，干砂也会液化(如干砂可从漏斗中流出)。
饱和的疏松粉、细砂土体在振动作用下有颗粒移动和变密的趋势，对应力的承受由砂土骨架转向水，由于粉、细砂土的渗透性不良，孔隙水压力急剧上升。当达到总应力值时，有效正应力下降到0,颗粒悬浮在水中，砂土体即发生振动液化，完全丧失强度和承载能力。砂土发生液化后，在超孔隙水压力作用下，孔隙水自下向上运动。如果砂土层上部无渗透性更弱的盖层，地下水即大面积地漫溢于地表;如果砂土层上有渗透性更弱的粘性土覆盖，当超孔隙水压力超过盖层强度，则地下水携带砂粒冲破盖层或沿盖层已有裂缝喷出地表，即产生所谓的"喷水冒砂"现象。地基砂土液化可导致建筑物大量沉陷或不均匀沉陷，甚至倾倒，造成极大危害。地震、爆破、机械振动等均能引起砂土液化，其中尤以地震为广，危害最大。
影响砂土液化的因素很多，如砂土的地质成因和年代，颗粒的组成，大小、排列方式和形状以及松密程度，应力状态，应力历史，渗透性，压缩性，地震特性(如震级，震中距、持续时间)以及排水条件和边界条件，等等渺土液化的影响因素是当前研究砂土液化的主要课题。
砂土液化对工程有什么危害？
喷水冒砂，地基失效；
降低桩侧阻力；侧向扩张和滑移；
改变地基刚度，减轻短周期工程震害；
异常的地面运动。
地下水过浅、土的碾压过度、土质问题都可以引发液化的。
地基土液化是指饱水的粉细砂或轻亚粘土在地震力的作用下瞬时失掉强度，由固态变成液态的力学过程。砂土液化主要是在静力或动力作用下，砂土中孔隙水压力上升，抗剪强度或剪切刚度降低并趋于消失所引起的。
砂土液化（地基土液化）：
饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震时易发生液化现象，使地基承载力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。
其产生的机理是：地震时，饱和砂土和粉土颗粒在强烈震动下发生相对位移，颗粒结构趋于压密，颗粒间孔隙水来不及排泄而受到挤压，因而使孔隙水压力急剧增加。
百度百科-地基土液化
关于饱和砂性土的液化机理大致可归纳为循环流动性、流滑和砂沸（sand boil）三种：
1）循环流动性是在循环剪切过程中由于土体体积剪缩与剪胀交替作用而引起孔隙水压力时升时降而造成的间歇性液化和有限制的流动性变形现象，主要发生在中密和较密的饱和无粘性土中；
2）流滑是单向或往返剪切作用下由于体积持续剪缩、孔隙水压力不断上升和抗剪强度骤降所造成的无限制的流动性大变形，主要发生在松散而排水不畅的饱和无粘性土中；
3）砂沸是饱和无粘性土中孔隙水压力超过上覆土体自重时所造成的喷水冒砂现象，这个过程与土的体应变无关，主要取决于地震动引起的土中孔隙水压力水头场的分布。
从20世纪60年代起，对究竟哪些参数控制砂土的液化在世界各地开展了广泛的研究，室内模拟现场液化试验的研究主要采用动三轴试验［59～62］；动单剪试验［63～65］；动扭剪试验［66～68］；振动台试验［69］以及离心模型试验［70］。然而，最普遍采用的试验方法是动三轴试验和动单剪试验。Seed et al进行了饱和松散砂土、密实砂土的动三轴试验［59］，提出其后被广泛引用的“初始液化”的概念，指出砂土液化势取决于下列五个因素：相对密度Dr、初始有效固结应力σ′c、往返应力峰值σd、往返应力作用次数N和超固结比OCR。此后，关于砂土地震液化及与地震液化密切相关的振动孔隙水压力发展规律的研究得到迅速发展。这其中，有代表性的成果如Martin et al［71］、Seed et al［72］、Finn［73］的研究。
从现有的试验结果看，影响饱和砂性土抗液化强度的主要因素有：①土性条件，主要指土的密实度、颗粒特征和土的结构性；②初始应力条件，指施加动荷载前土体所承受的应力状态；③动应力条件，指动应力幅值和循环振动次数、波形、频率及作用方向等。
（1）相对密度的影响
实验表明，相对密度Dr越大，饱和砂土的抗液化强度越高；同时，相对密度Dr较大时，不同的液化破坏标准对抗液化强度的取值有明显影响。Seed et al的饱和Sacramento河砂动三轴试验结果表明，在大多数情况下，当双幅剪应变峰值达20％时可以认为土样已经破坏［59］。对于松砂，初始液化和破坏同时发生。然而，当相对密度增大时，引起20％双幅剪应变峰值和初始液化所需要的循环振动次数的差别就显著扩大。Peacock etal［63］通过对饱和Monterey砂的动单剪试验，得到了循环作用100次时产生初始液化的剪应力峰值τh与相对密度Dr的关系曲线，研究表明，当相对密度Dr小于70％～80％时，引起初始液化所需的剪应力峰值τh随相对密度Dr呈线性增加。Dealba et al［74］利用大型动单剪仪对不同密度状态的饱和砂土进行实验研究，认为当相对密度Dr大于45％时，不同的液化破坏标准对引起液化的循环应力比（通常也称往返应力比）有明显的影响。Tokimatsu et al［75］通过对重塑砂土和原状砂土的动三轴试验，考虑了应变幅值的影响，得到典型试验曲线。
（2）初始应力条件的影响
现场震害考察表明，当饱和砂层埋深较深时它就不容易液化，这表明地震前土的初始应力状态对抗液化能力有显著的影响。Lee et al［59］所进行的饱和砂土均等固结动三轴试验证明了这一事实。该试验结果表明，初始有效固结应力越大，引起液化所需的循环应力比σd/2σc′或循环次数也越大。然而，这个影响规律与饱和砂土的密度及选用的液化破坏标准有关。如果初始有效固结应力σc′小于500kPa，则不论饱和砂土的密度大小及采用何种液化破坏标准，引起液化所需的循环应力比σd/2σc′与相应的循环次数Nf之间的关系和初始有效固结应力σd/2σc′的大小无关。正是利用这一特点，通常采用初始有效固结应力σc′＝100kPa进行饱和砂土的液化试验。
（3）动应力条件的影响
Ishihara et al［76］将地震剪应力时程分为冲击型和振动型，进行了砂土液化变幅往返三轴砂土液化试验（d50＝040mm，Cu＝040，Dr＝40％～45％），并将最大峰值在轴向压缩一侧的试验称为CM试验，将最大峰值在轴向拉伸一侧的试验称为EM试验。试验结果表明，在冲击型波作用下土的振动孔隙水压力突然增大，而在振动型波作用下土的震动孔隙水压力逐渐上升；不论是CM试验还是EM试验，冲击型波作用下砂土液化的循环应力比大于振动型波作用下的循环应力比，两者循环应力比平均值分别为033和027（CM试验）、029和028（EM试验）。
为了研究双向振动对砂土液化循环应力比的影响，Ishihara et al［77］进行了双向往返剪切试验和往返荷载真三轴试验。在往返剪切试验时设计了交替型剪切（单向和双向）和旋转型剪切（圆型和椭圆型）应力路径试验。交替型剪切应力路径试验时两个相互垂直方向上施加的往返剪应力相位差为360°，应力路径为十字型，Dr＝49％～59％，σc′＝200kPa；如果一个往返剪应力为0，则为简单剪切试验。旋转型剪切应力路径试验时两个相互垂直方向上施加的往返剪应力相位差为90°，应力路径为椭圆型，Dr＝50％～55％，σc′＝200kPa；当两个往返剪应力相等时，应力路径变为圆型。以τd，1和τd，s分别表示两个往返剪应力分量中较大者、较小者的幅值，则试验结果表明：随着τd，s/τd，1增大，达到指定应变幅所需要的循环应力比τd，1/σv′减小，即第二个往返剪应力使饱和砂土更容易液化；对于制定的应变幅，双向交替型应力路径所需要的往返剪应力小于简单剪切试验所需的往返剪应力，旋转型剪切应力路径所需要的往返剪应力比交替型应力路径降低更为明显。Seed et al也研究过双向往返剪切的影响，试验结果表明，与简单剪切达到指定应变幅所需要的循环应力比相比，当τd，s/τd，1＝1时，双向往返剪切所需要的循环应力比降低25％～35％。
Ishihara［78］研究了双向振动对日本Fuji河砂液化所需的循环应力比的影响。采用循环作用20次产生5％双幅轴向应变作为动三轴试验的液化标准，发现双向振动对日本Fuji河砂液化所需的循环应力比的影响与相对密度Dr无关，与单向振动产生液化所需的循环应力比相比，双向振动使循环应力比降低15％。
王洪瑾等［79］对干密度ρd＝160g/cm3的瀑布沟坝基细砂样和干密度ρd＝165g/cm3的某工程中砂样，用空心圆柱样进行双向振动扭剪试验，采用广义剪应变10％作为饱和砂土的液化标准，试验结果表明，双向振动时饱和砂土液化的动偏应力均小于单向振动时的动偏应力，在循环作用10～30次范围内，双向振动使饱和砂土液化的动偏应力减小约15％。
我知道的流砂的形成是多种多样的，主要原因是由于河水的冲积经过地质的变化而形成的砂层，在遇到水流的情况下，整个砂层发生流动，从而形成了流砂层，在长江沿岸、沿淮部分地区以及我省的砀山、萧县也有流沙层的分布。流砂，顾名思义，就是流动的砂子，这主要是砂子在地下遇到水，在水的压力发生变化的情况下，水发生了流动，这样砂子跟水一起发生了流动。在通常情况下地下水的压力是固定不变的，但是一旦水压发生变化，整个砂层就会跟着发生变化，因此处理好流砂问题对基础的影响，对于基础施工来说，有着十分重要的意义。正确的处理好流砂层在基础施工过程中造成的负面影响，不仅可以有效的控制工程的造价，而且能够提高施工的工艺水平。
砂土液化是指饱水的粉细砂或轻亚粘土在地震力的作用下瞬时失掉强度，由固态变成液体状态的力学过程。砂土液化主要是在静力或动力作用下，砂上中孔隙水压力上 升，抗剪强度或剪切刚度降低并趋于消失所引起的。
随着一次破坏性地震的发生，由砂土液化而造成的危害是十分严重的。喷水冒砂使地下砂层中的孔隙水及砂颗粒被 搬到地表，从而使地基失效，同时地下土层中固态与液态物质缺失，导致不同程度的沉陷。使地面建筑物倾斜、开裂、 倾倒、下沉，道路的路基滑移，路面纵驰在河流岸边，则 表现为岸边滑移，桥梁落架等。此外，强烈的承压水流失携 带土层中的大量砂颗粒一并冒出，堆积在农田中将毁坏大面 积的农作物。
