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【摘要】结合某国工程，根据地质特点，阐述地基液化处理的施工管理和液化处理后标准贯入度试验的判别计算。重点介绍海外的地质、施工过程管理和验证试验，详细介绍施工过程注意事项和液化消除试验验证方法。本工程的施工过程和试验方法满足中国规范要求。
【关键词】地基液化、打桩机、密实电流、标贯试验，液化判别计算
本项目为公共建筑，本项目处在地震区，本场地抗震设防烈度为8度，为建筑抗震不利地段，持力层选择③，下卧③1软层，本项目需要消除持力层和下卧软弱层的液化（本项目持力层承载力满足设计，只需要消除液化沉陷）。地基液化的解释：地震时饱和沙土地基发生液化现象，造成建筑物的地基失效，发生建筑物下沉、倾斜甚至倒塌等现象。地基土的的承载力主要来自土的抗剪强度，而砂土和粉土的抗剪强度主要取决于土颗粒之间形成的骨架作用。饱和状态下的砂土和粉土受到振动时，孔隙水压力上升，土中的有效应力减小，土的抗剪降低振动到一定程度时，土颗粒处于悬浮状态，土中有效应力完全消失，土的抗剪强度为零。土变成了可流动的水土混合物，此即为液化。在地震区，一般应避免用未经加固处理的可液化土层做天然地基的持力层，故设计要求进行抗液化沉陷处理，处理后可进行工程建设。
一、地基液化处理原理和本项目的设计特点要求
1、地基液化处理的原理：
1.1、挤密作用
振动挤密碎石桩在成桩过程中桩管对周围粉砂层产生很大的横向挤压力，使桩周围的土粒重新排列密实，孔隙比减小，密实度增大。通过挤密作用，提高砂土的强度和砂土地基的承载力，消除液化的可能性，根据震害调查表明，当地震烈度分别为7、8、9度时，只要砂土的密实度分别达到或超过55％、70％或80％，即不会产生液化。
1.2、排水降压作用
碎石桩加固粉砂土时，桩孔内填充碎石，在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水通道，使桩间土产生的振动超孔隙水压力的水迅速地由碎石桩体排出，土中孔隙水压力亦随之减小，难以聚集提高，从而消除或减小液化的可能性。
1.3、预震效应
美国西特等人(1975)的试验表明，相对密度为54％但受过预震影响的砂样，其抗液化能力相当于相对密度80％的未受过预震的砂样。可见，在施工过程中使填土料和地基土在震密的同时获得强烈的预震，对于增强砂土抗液化能力是极为有利的。
2、地基液化处理的方法
根据地勘报告本项目的地基液化等级为轻微～中等，本工程的建筑抗震烈度为8度设防，本项目的建筑为乙类，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）有关规定，根据地质情况宜将液化土层进行处理后作为基础吃力层。本项目地基液化的处理采取加密法中的沉管挤密碎石桩，沉管挤密碎石桩施工简便，干法作业适合这里气候和环境条件。
二、施工过程管控
2.1施工前准备工作的检查管理
项目施工前根据规范和图纸先进行试桩，在试桩方案的审核批准时根据区域进行试桩，试桩主要确定密实电流、留振时间、碎石的填量等各种施工参数与施工方案数据进行对比，根据试验确定施工参数。根据试桩数据对现场进行检查，从人机料法环五个方面进行检查，保证成桩质量。
2.2成桩过程的检查管理
根据成桩方案的施工工艺（如下图），根据施工工艺进行监督管理：施工该准备阶段→施工方案的交底→测量定桩位→成孔→填料→振密→重复填料振密直至桩顶→检查验收→符合要求→移至下一桩位，期间做好成桩记录
2.2.1首先检查施工方案的技术交底工作是否全面符合要求；
2.2.2对现场进行全面的检查，对现场人员、机械、材料等进行检查，对桩位进行检查复测；
2.2.3对碎石桩的施工顺序进行监督管理，根据已经批准的施工方案进行监督管理，施工顺序一般宜从外围或两侧向中间进行；
2.2.4对施工过程进行监督管理，对机械的就位、沉管对准桩位的偏差等进行检查，在施工过程中主要检查密实电流（试桩时取得数据）、桩孔内的填石量（应通过现场试桩确定），一般估算时可按照设计桩孔体积乘以充盈系数确定，由于这里有③1软弱层，地质的孔隙率交大，充盈系数为2.0~2.5之间，根据充盈系数计算填石量； 沉管桩机作业的时候提管反插的留振时间也需要进行监控（数据也通过试桩取得），本项目留振时间为8~10秒 ；特别对反插留振时间和反插时的密实电流进行监控，并监督检查做好各项施工记录，如有遗漏和不符合要求的桩，应补桩或采取其他有效的补救措施。
2.2.5施工后，应间隔一定的时间后方可进行质量检验，对砂土地基不宜少于14天，对消除液化沉陷的桩间土检验应采用标准贯入度试验检测。
三、液化处理试验验证
根据JGJ340-2015《建筑地基检测技术规范规定》7.1.1条规定标准贯入试验适用于判定沙土液化判别；《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012第7.2.5.3条 施工质量的检验，对消除液化的地基检验应采用标准贯入试验。桩间土的检测位置应在等边三角形或正方形的中心。检验深度不应小于处理地基深度，检测数量不应少于桩孔总数的2%。挤密碎石桩加固后桩间土的标准贯入锤击数不宜小于 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2016）第4.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值Ncr。消除液化的判别计算公式为
N0：液化判别标准贯入锤击数基准值，本场地采用16
Ncr：液化判别标准贯入锤击数临界值
ds：饱和土标准贯入点深度（m）
dw：地下水位深度（m）,按高水位考虑（初详勘期间最高水位上浮3m）
ρc：粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3；
β：调整系数，设计地震第一组取0.80，本场地为设计地震第一组，取0.80
N:标准贯入实测击数
当N＜Ncr，应判为液化土
其中液化判别标准贯入锤击数基准值，依照本项目地勘报告本场地采用16，根据现场试验由试验室通过试验取得有关数据计算Ncr，根据现场标准贯入实测击数N,当大于Ncr时判定为不液化，即桩间土液化消除。
综上，本项目沉管砂石桩地基处理后桩间土的检测方法为标贯试验法，判定方法为《建筑抗震设计规范》标准贯入锤击数临界值Ncr。
四、持续改进
根据标准贯入试验的结果对桩间土的判断来看，对施工过程进行改进的地方如下：首先对碎石的含泥量进行控制，由于碎石桩起到排水通道的作用，可以使地基的潜水压力迅速消减，对材料进场的含泥量进行严格控制把关，其次在施工时对成桩时的填石量和挤密电流进行控制，特别是操作手对密实电流的控制进行严格的监控；最后对成桩后桩间土标贯试验做好监督管理。
结论
1、地基液化处理时试桩尤为重要，取得相关数据，为后期大面积施工取得可靠的数据；
2、施工中对选择液化地基处理方案时，应综合考虑处理方法的经济可行性、技术可靠性、施工的便易行等等；
3、用沉管挤密碎石桩处理饱和砂土粉土地基液化问题效果明显。
4、在施工中对于密实电流和填石量的控制问题应引起足够的重视。
5、现场标准贯入实测击数N，当实测击数大于标准标准贯入锤击数临界值Ncr是判定地基土不液化。
参考文献
【1】GB50011-2012（2016版）《建筑抗震设计规范》，北京，建筑工业出版社2016
【2】JGJ340-2015《建筑地基检测技术规范规定》北京，建筑工业出版社2015
【3】JGJ79-2012《建筑地基处理技术规范》北京，建筑工业出版社
【4】援某国岩土工程勘察报告