摘要：随着经济和各行各业的快速发展，地基液化是引起构筑物破坏的主要形式，如地震时饱和砂土液化往往造成建筑物地基失效而导致上部结构物破坏；因沉陷或不均匀沉降而致建筑物丧失其原有功能，场地液化评价一直是岩土工程界研究的重点。根据国内外地基破坏事例的分析与统计可知，其中80％是由于土体液化引起的。因此，对地基液化分析和处理是地基抗震的主要任务。
关键词：液化场地；地基处理；抗液化措施
引言
预制桩在处理饱和液化地基的应用是一种比较理想的选择，它具有施工速度快、无泥浆排放污染、无噪声污染等特点，而且与非挤土桩相比，大大节约了工程成本。在消除液化或降低液化等级的同时也提高了地基的承载力。但在进行桩基设计时也要充分考虑场地的地层情况，在施工前选择代表性的场地进行试验性施工，一方面可以论证桩基施工的可行性，另一方面可以合理选择压桩机的型号和重量。对于在施工过程中出现上涌和偏位值较大，可以采取复压措施。如出现压桩困难时，应暂停压桩，并分析其原因，必要时可采取设置排水板、袋装砂井或采取引孔等措施。
1地震液化的机理
浅层松散的饱和粉土和砂土在地震时受到地震波的往复震动作用，导致饱和粉土和砂土中的孔隙水压力短时间内来不及消散反而急剧增加，从而使土的有效应力减小甚至完全消失。液化对建筑物的危害主要来自于震陷，尤其是不均匀的震陷。产生地震液化需要具备的几个条件可以总结为：足够强的地震力、浅层的、松散的、饱和的、砂土和黏性低的粉土。其中：足够的地震力才能使土颗粒产生振动；浅层的是指土层上覆压力和侧压力较小；松散的是指土的强度和密实度较小；饱和的是由于地震作用下孔隙水压力增加、有效应力才可降低；砂土和黏性低的粉土是指土的黏粒含量低，粘结性弱。以上几个条件缺一不可。
2地震液化场地判定
岩土工程勘察要求进行地震液化的判别，当存在饱和砂土和粉土(不含黄土)的地基，除6度设防外，应进行液化判别。并在《建筑抗震设计规范》中注明可初步判别不液化或可不考虑液化影响的标准。当初步判别认为需要进一步进行液化判别时，采用标准贯入试验判别法判别地面以下15m深度范围内的液化;采用桩基或埋深大于5．0m的深基础时，尚应判别15m～20m范围内的液化。当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判别为液化土。对存在液化土层的地基，应探明各液化土层深度和厚度，并计算每个钻孔的液化指数，按照《建筑抗震设计规范》相关要求综合划分地基的液化等级。液化等级依据地面喷水冒砂情况及对建筑的危害程度分为轻微、中等、严重三个等级。
3常用的抗液化措施
3.1地基基础方案设计
根据场地地层情况，结合附近的工程经验，设计采用静压桩基础消除液化兼提高承载力。具体设计采用高强预应力混凝土管桩（PHC桩），桩径400mm，桩间距为1.2m，桩长25m，桩端持力层为第⑦层细砂。为合理选择压桩机的型号和重量，确保沉桩能够顺利进行，在工程桩施工前选择了砂层较厚的区域进行了试压。在压桩施工过程中，对总桩数的10%的桩设置了上涌和水平偏位观测点，定时检测了桩的上浮量及桩顶水平偏位值。经施工证明，均取得了良好的效果。
3.2液化地基处理
1)通过振冲碎石桩的施工对松散砂土和粉土地基起到了如下作用:a．挤密作用。用过振动成孔，沉入桩管对周围的土层产生了很大的横向挤压力，与桩管等体积的土挤向桩管周围，使得桩管周围土层孔隙比减小，密实度增加，干密度和内摩擦角增大，提高地基承载力，同时，抗液化性能得到改善。b．振密作用。
沉管挤密碎石桩施工时，沉管特别是振动能量以波的形式在地基土中传播，引起桩的四周土体振动，在挤压和振动作用下，土的结构逐渐破坏，孔隙水压力逐渐增大。使土层由较松散的状态变为密实状态。而孔隙水压力进一步增大，达到大于主应力值时，土体开始液化成流体状，遇排水通道(碎石桩)水就沿着碎石桩排水，随着孔隙水压力消散，土粒重新排列、固结，形成新的结构。由于孔隙水排出，土体孔隙比降低、密实度提高。c．抗液化作用。在碎石桩成孔和挤密碎石桩体的过程中，一方面，桩周土在水平和垂直振动力作用下产生径向和竖向位移，使桩周土体密实度增加，另一方面，土体在反复振动作用下，产生液化，液化后土体颗粒在上覆土压力、重力、填料挤压力作用下，重新排列组合，形成更加密实的状态，从而提高了桩间土的抗剪强度和抗液化能力。d．抗震作用。表现为碎石桩体减振作用和桩间土预振作用。由于碎石桩体强度远大于桩间土强度，在荷载作用下，应力集中于桩体，减小了桩间土的剪应力。由于碎石桩施工过程中往复振动作用下，地基土局部产生液化，达到地基土的预振作用。e．排水通道作用。碎石是透水材料，碎石桩成为良好的排水通道，可使超孔隙水压力加速消散，使孔隙水压力的增长和消散同时发生，降低孔隙水压力上升幅度，从而提高地基土的抗液化能力。
3.3砂桩法
砂桩法（加固深度约为20m）在我国的应用始于20世纪50年代，属于散体桩复合地基的一种，也称为挤密砂桩或砂桩挤密法，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后再将砂挤入土中，形成大直径的密实砂柱体的加固地基的方法。砂桩法适用于处理松砂、粉土、素填土、杂填土、黏性土等地基，也可用于厂房和住宅等工业与民用建筑地基加固工程中。对饱和黏土地基或对变形控制要求不严的工程也可采用砂桩置换处理。在用于饱和黏土的处理时，最好是通过现场试验后再确定是否采用。近年来发展起来了一种砂桩施工新工艺———振动机管砂桩。振动沉管法是在振动机的振动作用下，把套管打入规定的设计深度，套管入土后，挤密套管周围的土，然后再投入砂子，排砂于土中，振动密实、振动拔管成桩，多次循环后，就成为挤密砂桩。这种施工工艺处理效果较好，既有挤密作用又有振密作用，使桩与桩间土形成较好的复合地基，提高了场地基承载力，防止了砂土液化，增大了软弱地基土的整体稳定性。
3.4成桩后效果分析
为验证静压桩施工后液化土层处理的效果，成桩后14d对打桩后的桩间土进行了标准贯入试验检测。经检测，桩基施工后桩间土的标贯击数提高了50%，实际标贯击数与临界标贯击数的比值均大于0.8，液化土层处理效果显著。与非挤土桩相比，大大缩短了桩长，为工程节约了大量的成本。
结语
只有在查清场地地形、地貌以及水文地质情况的基础上，根据不同的工程性质和地质特征比对方案，对存在液化地基的场地反复研究、精心设计，并采取多种处理方法相互结合的方式，才能做出合理、安全、经济的地基处理方案。
参考文献
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