1976年，由于唐山地震，宁河县富庄在地震后全村落下沉2.6-2.9米，塌陷区边缘涌现大量宽1—2m的环形裂痕，俏丽的村落落变为池塘——这便是地震导致的区域性砂土液化的征象。本日
地震引起砂土液化(台中港1-4码头)
一
基本观点
饱水砂土在地震、动力荷载或其它外力浸染下，受到强烈振动而损失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失落效的浸染或征象称为砂土液化(sand liquefaetion)或振动液化。地震导致砂土液化每每是区域性的，可使广大地域内的建筑物遭受毁坏。
砂土液化引起的毁坏紧张有四种：
1
涌砂
涌出的砂粉饰农田，压去世作物，使沃土盐碱化、砂质化，同时造成河床、渠道、径井筒等淤塞，使农业灌溉举动步伐受到严重危害。
2
地基失落效
随粒间有效正应力的降落，地基土层的承载能力也迅速低落，乃至砂体呈悬浮状态时地基的承载能力完备损失。建于这类地基上的建筑物就会产生强烈沉陷、倾倒以至倒塌。日本新潟1964年的地震引起的砂土液化，由于地基失落效使建筑物倒塌2130所，严重毁坏6200所，轻微毁坏31000所。1976年唐山地震时，天津市新港望河楼建筑群，因地基失落效溘然下沉38cm，倾斜度达30％。
3
滑塌
由于下伏砂层或敏感粘土层震撼液化和流动，可引起大规模滑坡。如1964年阿拉斯加地震，安科雷奇市就因敏感粘土层中的砂层透镜体液化而产生大滑坡。这类滑坡可以产生在极缓、乃至水平园地。
4
地面沉降及地面塌陷
饱水疏松砂因振动而变密，地面也随之而下沉。低平的滨海湖平原可因下沉而受到海湖及大水的浸淹，使之不适于作为建筑物地基。地下砂体大量涌出地表，使地下的局部地带被掏空，则每每涌现地面局部塌陷。例如1964年阿拉斯加地震时，波特奇市即因震陷量大而受海潮浸淹，迫使该市迁址。还有文章开头因唐山地震宁河县富庄全村落变为池塘。
二
地震时砂土液化机制
砂地皮震液化机制比一样平常振动液化繁芜，它包括了先后相继发生的振动液化和渗流液化两种过程。
1
振动液化
砂土受振动时，每个颗粒都受到其值即是振动加速度与颗粒质量乘积的惯性力的反复浸染。由于颗粒间没有内聚力或内聚力很小，在惯性力周期性反复浸染下，各颗粒就都处于运动状态，它们之间一定产生相互错动并调度其相互位置，以便降落其总势能终极达到最稳定状态。如振动前砂体处于紧密排列状态，经震撼后砂粒的排列和砂体的孔隙度不会有很大变革；如振动前砂土处于疏松排列状态，则每个颗粒都具有比紧密排列高得多的势能，在振动加速度的反复荷载浸染下，一定逐步加密，以期终极成为最稳定的紧密状态。
如果砂土位于地下水位以上的包气带中，由于空气可压缩又易于排出，通过气体的迅速排出立即可以完成这种调度与变密过程，此时只有砂土体积缩小而涌现的“震陷”征象，不会液化；如果砂土位于地下水位以下的饱水带中，情形就完备不同，此时要变密就必须排水。地震的振动频率大约为1一2周期／秒，在这种连忙变革的周期性荷载浸染下，伴随每一次振动周期产生的孔隙度瞬时减小都哀求排挤出一些水，如砂的渗透性不良，排水不通畅，则前一周期的排水尚未完成，下一周期的孔隙度再减小又产生了。
应打消的水不能排出，而水又是不可压缩的，以是孔隙水一定承受由孔隙度减小而产生的挤压力，于是就产生了剩余孔隙水压力或超孔隙水压力(excess pore water pressure)。前一个周期的剩余孔隙水压尚未消散，下一周期产生的新的剩余孔隙水压力又迭加上来，故随振动持续韶光的增长，剩余孔隙水压会不断累积而增大。空隙水压力上升到使砂粒间有效正应力降为零时，砂粒就会悬浮于水中，砂体也就完备损失了强度和承载能力，这便是砂土的振动液化。
2
渗流液化
砂土经振动液化后，土中任意两点之间的水力梯度恰好即是渗流液化的临界梯度，处于这个水力梯度，砂粒就在自下而上的渗流中失落去重量，产生渗流液化。
渗流液化和振动液化联系起来，全体过程则是饱水砂土在强烈地震浸染下先产生振动液化，使空隙水压力迅速上升，产生高下水头差和孔隙水自下而上的运动，动水压力推动砂粒向悬浮状态转化，形成渗流液化使砂层变松。
三
砂地皮震液化的形成条件
从砂地皮震液化机制的谈论中可以得出，砂土层本身和地震这两方面具备一定条件才能产生砂土液化。
砂土层本身方面一样平常认为砂土的身分、构造以及饱水砂层的埋藏条件这几个方面需具备一定条件才易于液化。砂土颗粒细、构造疏松、上覆非液化盖层薄和地下水埋深浅则随意马虎发生砂土液化，紧张是近代河口三角洲砂体和近期河床堆积砂体，个中河口三角洲砂体是造成区域性砂土液化的紧张砂体。已有的大区域砂地皮震液化实例，紧张形成于河口三角洲砂体内，且每每是有历史期间或全新世形成的疏松沉积物。如我国的海城和唐山地震均是在河口三角州全新世以来的堆积物。
地震方面紧张是地震的强烈程度和持续韶光，地震愈强、加速度愈大，则愈随意马虎引起砂土液化。
四
砂地皮震液化的防护方法
在可能受到强烈地震影响的河口三角洲、冲积平原或古河床上进行建筑活动时，必须采纳防地震液化的方法。这些方法可分为选择良好园地、采取人工改良地基或选用得当的根本形式及砌置深度。抗液化方法应根据剖断的液化等级及建筑物的种别进行选择。
1
增加盖重
新澙地震时强烈液化的C区，有的建筑物建于原地面上填有3m厚的填土层上，周围建筑物强烈破坏而此建筑物则无危害。填土厚度应使饱水砂层顶面的有效压重大于可能产生液化的临界压重。
2
换土
适用于表层处理，一样平常在地表以下3-6m有易液化土层时可以挖除回填以压实粗砂。
3
改进饱水砂层的密实程度
爆炸振密法
一样平常用于处理土坝等底面相称大的建筑物的地基。在地基范围内每隔一定间隔埋炸药，群孔起爆使砂层液化后靠自重排水沉实。对均匀、疏松的饱水中细砂效果良好。
强夯与碾压
在松砂地基表面采取夯锤或振动碾压机加固砂层，能提高砂层的相对密度，增强地基抗液化能力。
4
消散剩余孔隙水压
紧张采取排渗法，在可能液化砂层中设置砾渗井，使砂层在振动时迅通将水排出，以加速消散砂层中累积增长的空隙水压力，从而抑制砂层液化。
5
围封法
建筑在饱和松砂地基上的坝或闸层可在坝基范围内用板桩、泥凝土截水墙、沉箱等将可液化砂层截断封闭，以割断板桩外侧液化砂层对地基的影响，增加地基内土层的侧向压力。
6
根本形式选择
在有液化可能性的地基上建筑，不能将建筑物置于地表或深埋于可液化深度范围之内。如采取桩基宜用较深的支承桩基或管柱根本，浅摩擦桩的震害是严重的。层数较少的建筑物可采取筏片根本，并只管即便使荷重分布均匀，以便地基液化时仅产生整体均匀下沉，这样就可以避免采取昂贵的桩基。建于液化地基上的桥梁，每每因墩台强烈沉陷造成桥墩折断，最好选用管注根本为宜。
筏片根本
美编：赵亚楠
校正：张 崧
