地基液化只發生在飽和砂土地基嗎?

01-07

什麼是飽和砂土，所謂的液化概念與物理上的液化相同嗎

首先，地基液化或者土壤液化現象主要發生在飽和鬆散的砂性土中。但是，這並不是說只有飽和砂性土地基才會發生液化現象。實際上非飽和土也有可能發生液化現象。

土壤液化指的是飽和土或非飽和土在外荷載作用下（通常是地震作用或任何突變的應力條件）明顯喪失強度和剛度的現象，在這種情況下土壤的力學性質就像液體一樣，因此稱之為土壤液化。

至於什麼叫飽和土，那就要從土的組成來講了。一般認為自然界中的土是一種三相物質，即氣相（Air）、液相（Water）和固相（Solid）。如下圖所示（圖片來自Imperial college）。氣相和液相合稱土中的空隙（Voids），當土中只有Water和Solid的時候，就稱為飽和土；反之，如果土中有上述三種物質，則成為不飽和土。

簡單地講，大多數土壤液化就是飽和土在外荷載作用下（比如反覆的地震作用）被壓密的過程中，土壤當中的水壓力快速增加以至於土壤中的水壓力大於固體土顆粒間的接觸應力的現象。在這種情況下，土壤本身的三相結構不復存在。土壤可能發生流動並且土顆粒物本身不再能夠承受來自建築物的荷載。如下圖。（圖為2004年Chuetsu地震后街邊下水道上浮的現象，來自維基百科）

簡單回答一些題主，大晚上寫論文遇到了瓶頸了所以來回答一番。

首先關於液化，狹義上來說主要指的是地震荷載導致的液化。廣義上所有孔壓上升導致有效應力為零都叫液化，液化本質上是一種物理現象，從固相轉變為液相。具體定義可以找找汪文韶先生的文獻，很經典。

那麼假如說，1.下面有一層承壓水，不知名原因壓力暴漲，上面恰好是地基土，液化也是有可能的。 2.常見的管涌，流土也是廣義上的液化現象。這時，討論砂土地基就顯得概括不足。

其次，其實題主問的主要想問的還是砂土地震液化。建議題主先查一下可液化土範圍。不局限砂土，另外現在已經有大量震害實例表明我們傳統的可液化土的定義是不足的。中國頂尖液化研究團隊袁曉銘團隊已經論證礫性土也可以發生液化——————2008年中國汶川地震發生了世界最大規模礫性土液化現象。具體實例：唐山地震密雲水庫白河主壩，1983 bohe peak banch，1995阪神地震，2000集集地震...歷史上十多例都是礫性土地基液化。

而另外粉土作為可液化土的中的非非粘性土其性質一直很受人重視，粉土作為地基土液化實例很多了，陳國興，景立平等都做過研究。

再說一個有趣的就是，王蘭民團隊近些年一直討論的黃土液化也是一個熱門。

再說一個有趣的。珊瑚土的可液化性當屬目前土壤液化研究領域中最熱門爭論最多的話題了。

所以砂土液化只能是目前研究最成熟的，屬於典型的極易液化土。其抗液化措施也最完善，所以我們常提砂土液化，但實際上可液化的地基土遠遠不止砂土。

先明確幾個概念：1.土一般是由固、液、氣組成的三相體，飽和的意思即沒有氣相，土體中只有液相和固相。

2.以《建築地基基礎設計規範》為例，沙類土是指粒徑大於2mm的顆粒含量不超過全部質量的50%，且粒徑大於0.075mm的顆粒含量超過全部質量的50%的土。由於砂土中缺乏粘土礦物，不具有粘聚力，所以性質主要取決於顆粒粒徑和其級配。

3.根據太沙基的有效應力原理，土體的強度由有效應力控制，非總應力，且有效應力加孔隙水壓力等於總應力。

4.土體的液化是指飽和砂土或粉土，在受到振動時，孔隙水壓力增大，而總應力不變，致使土體的有效應力減小。到一定程度，孔隙水壓力等於總應力，則土體顆粒懸浮在水中，土體的抗剪強度消失，呈現液體的特性。

所以我們所說的土體液化同物理中所說的物態變化肯定是兩碼事。

這裡還值得一提的是流土的概念，當水由下而上滲流時，土中孔壓也會提高，類似液化，當滲流水頭差足夠大時，土體的有效應力最終變為零。舉例來說，就是沙漠中的流沙。可以明確的是，流土會發生在任何土體，於是類比，土體液化理論上自然也會出現在粘性土中。只是在砂土和粉土中出現的條件更易滿足，其液化的發生也更常見。舉例子來說，1978年日本宮城縣地震，軟粘性土地基和填土道路出現大量的裂縫和滑坡破壞；1985年墨西哥地震中建立在深厚粘土地基上的建築物受到嚴重破壞，地面發生大變形。這兩個都是粘土地基液化的實例。

謝邀。

地基液化不只發生在飽和砂土地基中（飽和砂土是指飽和度大於80%的砂土），還發生於粉土和含有不透水沉積物層的碎石土等地基中。

事實上，一般情況下，只要地基土同時滿足以下四個條件，液化現象就會發生：

(1) 土體要足夠鬆軟（loose）

在荷載作用下，只有土體足夠鬆軟，其才有體積收縮的趨勢（剪縮，shear contraction）。

(2) 土體要有足夠的飽和度

飽和度太小，即土體孔隙中含水量太少時，孔隙水壓力的變化不明顯。

(3) 排水條件要足夠不良

不良到孔隙水壓力不會很快消散。

(4) 外荷載發生突然變化

該外荷載變化可能是上部載入的突然增大或是地震波的反覆施加等。

在以上四個條件滿足時，地基中孔隙水壓力迅速提高，有效應力迅速減小，土體的抗剪強度和剛度迅速降低。當有效應力減小到零時，土顆粒間開始相互分離，並散布、懸浮於水中，此時地基土具有流動的性質，因此稱為液化。

而在物理學中，液化是相的轉變，是由氣體到液體的變化過程（往往由降溫引起）。因此，地基液化與物理學中的液化具有本質的不同。

歡迎各位批評指正。

砂土粉土都可以液化，不一定是飽和的。岩土工程上一般採用標貫或者顆分來評判是否會液化。

任何情況的土，無論飽和非飽和都可能出現液化(liquefaction)。只需要記住一個原則：如果有條件（例如地震，不排水(undrained)情況的荷載，等等）導致孔隙壓（pore pressure)高過土體自重，那麽這是土體就相當於漂浮在水裏，液化也就發生了。這與飽和不飽和，或者是砂土還是粘土並沒有直接的關係。核心的判斷因素就是孔隙水壓。

謝邀。

根據有效應力原理δ=δ"+ u

δ不變，u↑，δ"↓，喪失抗剪強度，表現為液化，和物理中的液化完全不同。

不一定只發生在飽和砂土中，非飽和土也有可能出現。

已經有答主說了飽和粉土液化照樣可以液化。

至於第二個問題，顯然不一樣！最高票答案已經回答的很好了，你能問出這個問題，說明你需要了解「有效應力原理」和「孔隙水壓力」兩個概念。

有空的話讀一讀抗震規範中的相關內容。

飽和粉土也可能發生多次大地震統計飽和粉細砂液化的可能性最大中砂其次