本科生科研实训（读书报告）
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砂土液化的防止对策及其施工方法
2011级
2014年 12月 15日
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砂土液化的防止对策及其施工方法
摘要：我国是多地震国家，地震灾害严重，砂土液化是地震灾区经常发生的地基破坏方式之一。因此，在工程地质场地勘察与设计中，研究饱和砂土的地震液化成为最突出的问题。本文通过对砂土液化机理的分析，提出相应的对策及施工方法。砂土液化的处理方法主要有两方面：①对地基砂土自身的改良；②对建筑物自身进行耐液化设计改良，即结构改良措施。
关键字： 砂土液化 液化机理 防治对策 2
施工方法
目录
第一章 绪论................................................................................................................2
1.1 概述...............................................................................................................2 1.2 砂土液化的危害...........................................................................................2
1.2.1 地面下沉............................................................................................2 1.2.2 地表塌陷............................................................................................2 1.2.3 地基土承载力丧失............................................................................2 1.2.4 地面流滑............................................................................................3
第二章 砂土液化的机理及发生条件........................................................................4
2.1 砂土液化的机理...........................................................................................4 2.2 砂土液化的影响因素...................................................................................5
2.2.1 动荷条件............................................................................................5 2.2.2 埋藏条件............................................................................................5 2.2.3 土性条件............................................................................................6 2.3 砂土液化的判别...........................................................................................7
2.3.1 地震液化判别的方法........................................................................7 2.3.2 地震液化判别的问题........................................................................7 2.3.3 先横后纵的判别方法........................................................................8
第三章 砂土液化的防止对策及其施工方法............................................................9
3.1 方法的选定...................................................................................................9 3.2砂土改良措施................................................................................................9
3.2.1 振动固结法......................................................................................10 3.2.2 强夯法.............................................................................................. 11 3.2.3 增加盖重法......................................................................................12 3.2.4 排水法..............................................................................................12 3.2.5 换土法..............................................................................................13 3.2.6 深层混合处理法..............................................................................13 3.3结构改良措施..............................................................................................14
3.3.1 减轻液化影响的浅基础和上部结构处理......................................14 3.3.2 减轻液化地基中桩基震害的措施..................................................14
参考文献....................................................................................................................16
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第一章 绪论
1.1 概述
砂土液化是指饱水的疏松粉、细砂土在振动作用下突然破坏而呈现液态的现象，由于孔隙水压力上升，有效应力减小所导致的砂土从固态到液态的变化现象。其机制是饱和的疏松粉、细砂土体在振动作用下有颗粒移动和变密的趋势，对应力的承受从砂土骨架转向水，由于粉和细砂土的渗透力不良，孔隙水压力会急剧增大，当孔隙水压力大到总应力值时，有效应力就降到零，颗粒悬浮在水中，砂土体即发生液化。
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。
1.2 砂土液化的危害
饱和砂土液化危害性归纳起来主要有以下四个方面：
1.2.1 地面下沉
饱和疏松砂土因振动而趋于密实，地面随之下沉，结果可使低平的滨海地带居民生计受到影响，甚至无法生活。唐山地震时烈度为Ⅸ度的天津汉沽区富庄大范围下沉，原来平坦的地面整体下沉达1.6-2.9m。
1.2.2 地表塌陷
地震时砂土中孔隙水压力剧增，当砂土露出地表或其上覆土层较薄时，即发生喷砂冒水，造成地下掏空，地表塌陷。我国海域和唐山两次大地震，均导致了附近滨海冲积平原大面积喷砂冒水。喷出的砂水混合物高达3-5m，形成了许多圆形、椭圆形陷坑，坑口直径3-8m。
1.2.3 地基土承载力丧失
持续的地震会使砂土孔隙水压力升高，而导致土粒中有效应力下降。当有效面积趋于零时，砂粒即处于悬浮状态，丧失承载能力，引起地基整体失效。
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1.2.4 地面流滑
斜坡上若有液化土层分布时，地震会导致液化流滑而使斜坡失稳。有时场地地面极缓，甚至近于水平也发生滑移。如：1974年美国圣菲尔德地震滑移地段，地面坡度只有2度。而唐山地震时，天津河东区柳林一带的严重滑移，则为水平场地。
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