摘要：日本大概是從1964年的新瀉地震發(fā)生后，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物的倒塌，護(hù)岸以及提防的嚴(yán)重變形破壞，才認(rèn)識(shí)到了震后引起的地基液狀化問(wèn)題得重要性，從那之后液狀化現(xiàn)象開(kāi)始引起了專家學(xué)者的注目。2011年3月11日發(fā)生的東北地方太平洋沖地震后，填海造地的廣泛區(qū)域都發(fā)生了不同程度的液化狀破壞，液化狀破壞問(wèn)題一夜之間又成為日本百姓談?wù)摰囊粋�(gè)重要話題。本文將簡(jiǎn)單的討論一下關(guān)于震后引起的液狀化破壞問(wèn)題。

　　關(guān)鍵詞：地震,液狀化,破壞

　　正文

　　液狀化問(wèn)題是指，飽和的砂質(zhì)地基的間隙水壓上升，有效應(yīng)力下降，剪斷應(yīng)力喪失，從而使得基礎(chǔ)變的液體化的現(xiàn)象。一般液狀化就是飽和的軟弱砂質(zhì)土層在受到地震動(dòng)的作用后喪失強(qiáng)度的土層變成如液體一般的狀態(tài)的現(xiàn)象。液狀化破壞是指沒(méi)有強(qiáng)度的砂質(zhì)土層開(kāi)始流動(dòng)，導(dǎo)致噴砂、地下埋設(shè)物體上浮、地上一些大型建筑物下沉，這樣的現(xiàn)象叫做液狀化破壞現(xiàn)象。

　　那么引起液狀化的要因又是什么呢?

　　1. 軟弱砂質(zhì)土層。

　　2. 飽和土層(比地下水位深度還要深)

　　3. 地震動(dòng)的強(qiáng)度大，并且持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)。

　　一，建筑物的倒塌和下沉破壞

　　當(dāng)比較大的地震引起液狀化時(shí)，一些建造在砂質(zhì)地質(zhì)上的鋼筋混凝土構(gòu)造的建筑物容易發(fā)生下沉以及傾斜的破壞。 3·11日本大地震發(fā)生后，受災(zāi)百姓在被訪是敘述了他們的所見(jiàn)：“地震發(fā)生時(shí)因?yàn)榭只盼覀兣艹隽宿k公樓，之后我們就親眼目睹了辦公樓緩慢的傾斜。”

　　在砂質(zhì)地質(zhì)區(qū)域建造鋼筋混凝土構(gòu)造的建筑物，平時(shí)地震沒(méi)有發(fā)生的時(shí)候。構(gòu)造物的荷重通過(guò)樁全部傳遞到了砂質(zhì)地基上，這是地基是可以支撐的。但是當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生且引發(fā)液狀化問(wèn)題的時(shí)候，砂于水分離，這是砂質(zhì)地基就失去了支持上部構(gòu)造物的能力，才會(huì)出現(xiàn)構(gòu)造物移動(dòng)，傾斜甚至是倒塌的破壞。

　　在新瀉地震之后專家學(xué)者一直在不斷地完善著建筑基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)計(jì)的規(guī)范，以減輕液狀化被害為前提，進(jìn)行試驗(yàn)已經(jīng)討論，以前能夠支撐構(gòu)造物荷重的砂質(zhì)地質(zhì)區(qū)域非常的少，但現(xiàn)在通過(guò)人為的努力，能夠支撐樁基礎(chǔ)且不會(huì)發(fā)生液狀化的堅(jiān)固地質(zhì)區(qū)域較以前來(lái)看多了很多。圖所示為新瀉地震被害情況，如今已經(jīng)有了很大程度上的改善。[1]

　　雖然隨著技術(shù)水平的提高，可以使大型構(gòu)造物在地震發(fā)生時(shí)不再受到液狀化影響而傾斜或者更大程度上的破壞，但是在3·11大地震發(fā)生后我們?nèi)耘f可以看到有很多完好無(wú)損的大型構(gòu)造周圍的公共設(shè)施還是由于液狀化受到嚴(yán)重破壞，例如地下埋設(shè)管道破裂導(dǎo)致區(qū)域停水停電或者天然氣無(wú)法供應(yīng)，路面的噴砂、噴水、開(kāi)裂導(dǎo)致路面凹凸不平交通中斷。

　　二，公路以及橋梁的破壞

　　公路作為汽車，自行車，摩托車行駛的工具，要求其平坦。地震所造成的公路的破壞有路面的龜裂和斷裂產(chǎn)生高度差，公路盛土崩壞，公路兩側(cè)的斜面有石頭落下甚至直接崩壞。

　　這些都會(huì)是公路的機(jī)能受到阻礙從而導(dǎo)致中斷。液狀化所產(chǎn)生的公路破壞有一下幾點(diǎn)：

　　1. 由于液狀化使得路面噴砂

　　公路路面一下的砂質(zhì)基礎(chǔ)發(fā)生液狀化，公路路面噴出砂質(zhì)及沙礫，是公路不得不中斷。

　　2. 由于液狀化使得路基和路面產(chǎn)生側(cè)方流動(dòng)

　　3·11地震后一些路段發(fā)生向左或向右方向數(shù)米的移動(dòng)。發(fā)生此類移動(dòng)的路段和沒(méi)有發(fā)生移動(dòng)的路段連接處一定會(huì)發(fā)生折斷破壞，交通從而中斷。

　　3. 橋梁基礎(chǔ)變形(坍塌)

　　砂質(zhì)地質(zhì)上建造的橋梁的基礎(chǔ)，通常樁基礎(chǔ)比較多，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生，橋梁的基礎(chǔ)部分發(fā)生液狀化，則一直支持樁基礎(chǔ)橫方向的抵抗力變消失，基礎(chǔ)就會(huì)發(fā)生大的變形。當(dāng)橋梁周圍的基礎(chǔ)發(fā)生大規(guī)模的側(cè)方流動(dòng)時(shí)，橋梁基礎(chǔ)的壓力就會(huì)變大，則樁基礎(chǔ)的耐力提供不足，不僅會(huì)發(fā)生變形，而且會(huì)使得橋面坍塌。[2]

　　三，河川護(hù)堤的破壞

　　河川護(hù)堤，很多情況都是盛土構(gòu)造，在經(jīng)歷了幾次洪水之后隆起的土就成了天然的護(hù)堤，之后再在其上鋪上石塊和混凝土，使得護(hù)堤的強(qiáng)度增加。

　　護(hù)堤直下放及周圍的地質(zhì)發(fā)生液狀化后，用土來(lái)建造的護(hù)堤失去支持力，被埋設(shè)在基礎(chǔ)中，護(hù)堤就成了一個(gè)“空殼”，洪水或者海嘯發(fā)生時(shí)，它將變的不堪一擊，便形成了第一次破壞。護(hù)堤的作用消失后，伴隨著洪水的流入，地質(zhì)液狀化繼續(xù)蔓延，使得公路房屋以及公共設(shè)施造成損壞，這便是第二次破壞。

　　2011年?yáng)|日本大地震中某河川護(hù)岸發(fā)生破壞，在事后調(diào)查研究中，發(fā)現(xiàn)“元兇”就是液狀化。一段幸免沒(méi)有發(fā)生大破壞的提防卻因?yàn)楹退�相連的提防發(fā)生了下沉而發(fā)生了斷裂。[3]

　　四，下水井的破壞

　　對(duì)于地下水管的維修養(yǎng)護(hù)是十分重要的，一定間隔就會(huì)設(shè)置一個(gè)下水道井。大地震發(fā)生的同時(shí)，發(fā)生液狀化的區(qū)域，都會(huì)發(fā)現(xiàn)有井隆起，超出地面的現(xiàn)象。

　　這是由于砂質(zhì)地質(zhì)區(qū)域的水壓上升，井的底部向上運(yùn)動(dòng)，周圍砂質(zhì)地基發(fā)生液狀化，強(qiáng)度變的低下，井于其周圍的地質(zhì)之間的摩擦力減小，就會(huì)浮上來(lái)。比起井上浮，井下所埋設(shè)的管道的斷裂破壞性更為嚴(yán)重。這將導(dǎo)致供水及排水受到阻礙，此后周圍居民吃水就會(huì)成為大問(wèn)題。

　　由此我們可以看出，液狀化問(wèn)題是一個(gè)非常棘手且有待解決的一個(gè)大問(wèn)題。液狀化引發(fā)的種種破壞直接影響著人們的人生安全已經(jīng)平日生活質(zhì)量。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]關(guān)東地質(zhì)調(diào)查協(xié)會(huì)，液化狀以及其對(duì)策 2012年9月15日，p178-184

　　[2]石原 研二，地震引發(fā)宅地盛土的殘留変形予測(cè)，1985年5月7日

　　[3]日本建筑學(xué)會(huì)，液狀化被害的基礎(chǔ)知識(shí)，2011年8月