文 献 综 述

在动荷载作用下饱和砂土产生的液化现象受到岩土界越来越多的重视。地震作用下地基土会产生液化失稳。近年来, 许多学者开始对粗细粒混合土的液化现象进行大量研究, 有文献资料表明含粘粒的砂土抗液化的能力受粘粒含量影响较大。

地震液化作用是指由地震使饱和松散沙土或未固结岩层发生液化的作用。它可使地基软化，建筑物因而倒塌；大量饱和沙土还可从地下如泉水涌出，在地面堆积成丘；另一方面则使地下某些部位空虚，地面因而沉陷。这种现象多出现在河边、海滨含水的沙层中，内陆地下水丰富的砂岩层也可以出现。地震液化作用主要包括：液化泄水岩脉、水塑性褶皱、液化卷曲变形、液化角砾岩、粒序断层、V型地裂缝等。根据历史地震记载、现代地震和模拟试验，造成沙土液化的震级大于里氏5级，液化过程一般发生于地下一定深度（20米）内。

砂土的液化是一个过程。美国土木工程师协会岩土工程分会土动力学委员会1 9 7 8 年对” 液化” 一词的定义就是” 将任何物质转变为液态的作用或过程” , 这种转变是因为孔隙压力增加和有效压力减少所导致的从固态到液态的变化。

一、土体液化的发生机理

液化是指平时很坚硬的地基由于地震的作用而转化为液态的行为和过程，表现为孔隙水压力的不断增大和有效应力的不断减小。经验表明，并不是任何一种土在地震作用下都会产生液化，土是否产生液化，与土的类型、状态有着密切的关系。一般地基组成主要为松散砂土的土体容易发生液化，而且液化只发生在被水饱和的地基中。

饱和砂土只含有砂土和水，在振动作用下，土体发生液化将取决于砂和水的特性。易发生液化的土往往是一种没有或者仅含少量粘性的散体，其主要依靠颗粒相互的摩擦力维持整体的稳定和抵抗外在力。饱和土可分为土骨架和孔隙水两个体系，土骨架指的是土的固体颗粒、结合水及其他胶结物质的总和，其在剪力作用下，容易丧失稳定性从而改变颗粒间排列，并趋于密实；孔隙水作为一种液体，体积难以压缩，形状非常容易改变，能够承受极大的法向压力。饱和土体上作用的总应力分为两个部分，即有效应力（作用于土骨架）和孔隙水中的孔隙水压力：

σ=σ#8217; μ

式中，σ为由外力引起的总应力；σ#8217;为土颗粒骨架中产生的应力，称为有效应力，有效应力决定着土的抗剪强度；μ为孔隙水压力，是在水中产生的应力。

饱和砂层在外力作用下，土颗粒整体已达到稳定，不存在超孔隙水压力，全部外力均有砂骨架承担，此时，即地震前，有效应力等于总应力。地震过程中，砂粒滑移-孔隙水压力增加-有效应力减少-砂骨架回弹这一现象的发生最终导致土骨架的松弛，使有效应力归于零，饱和砂土抗剪强度丧失并发生液化。地震结束后，超孔隙水压力消散，

砂层在原有压力下重新固结并逐渐稳定，固结后砂层较之前趋于密实。综上，起到支撑作用的饱和地基土在地震下发生液化后，土体变形将使结构沉降或变形，另一方面，管道等埋置轻型结构物则可能在周围土体发生液化时上浮。