结构推理 液化是怎样产生的?
【正确答案】砂土液化是指砂土在动荷载作用下表现出类似液体性状而完全失去了承载能力的现象。
   砂土的液化机理比较复杂。一般认为,地震时,饱和松砂趋于密实。此时如果土体内孔隙水来不及排出,而体积减小的趋势必然会导致孔隙水压力不断增加,有效应力减小。如果在周期性荷载作用下积累起来的孔隙水压力等于总应力时,有效应力就降低至零,土粒间不再传递任何应力,没有黏聚力的砂土的强度与承载能力就会完全丧失。土颗粒处于没有任何抵抗外荷能力的悬浮状态,呈现类似于稀砂浆或泥浆那样的物体,出现液化。
   影响砂土液化的因素主要有如下几点。
   (1)土的工程性质,包括土的种类、颗粒组成、密实度等因素。其中土的种类是一个重要因素,由于黏性土有黏聚力,故即使孔隙水压力完全等于总应力,即粒间不传递任何应力,其抗剪强度也不会全都丧失,所以黏性土不具备液化的条件。同时,土的粒径及其级配也不容忽视。粒径越大、级配良好的砂土,由于土粒的排水条件好,孔隙水压力不易积累增长,故可以液化。另外,对于密实度较低的砂土,振动时体积易于缩小,孑L隙水压力上升较快,所以松砂比密砂容易液化。
   (2)土的原始静应力状态,影响因素有土层埋深、地下水位等。如果埋深较大,其有效覆盖压力和侧压力系数也越大,产生液化所必需的动应力必然越大,所以埋深较大的土层难于液化。同时,地下水位的深浅将直接影响着土层自重应力的大小,所以地下水位深比浅更有利于防止液化。
   (3)震动特性,主要有地震强度和地震持续时间这两个动应力因素。在地震强度高的地区,地层运动强度越大,作用于土层中的往复剪应力也越大,易使孔隙水压力升高,引起液化。同时,地震的持续时间越长,振动的次数越多,孔隙水压力积累也越高,从而造成液化。
【答案解析】