化工职称论文发表浅谈地震引起的液状化破坏问题

　　摘要：日本大概是从1964年的新瀉地震发生后，钢筋混凝土结构的建筑物的倒塌，护岸以及提防的严重变形破坏，才认识到了震后引起的地基液状化问题得重要性，从那之后液状化现象开始引起了专家学者的注目。2011年3月11日发生的东北地方太平洋冲地震后，填海造地的广泛区域都发生了不同程度的液化状破坏，液化状破坏问题一夜之间又成为日本百姓谈论的一个重要话题。本文将简单的讨论一下关于震后引起的液状化破坏问题。

　　关键词：地震,液状化,破坏

　　正文

　　液状化问题是指，饱和的砂质地基的间隙水压上升，有效应力下降，剪断应力丧失，从而使得基础变的液体化的现象。一般液状化就是饱和的软弱砂质土层在受到地震动的作用后丧失强度的土层变成如液体一般的状态的现象。液状化破坏是指没有强度的砂质土层开始流动，导致喷砂、地下埋设物体上浮、地上一些大型建筑物下沉，这样的现象叫做液状化破坏现象。

　　那么引起液状化的要因又是什么呢?

　　1. 软弱砂质土层。

　　2. 饱和土层(比地下水位深度还要深)

　　3. 地震动的强度大，并且持续时间比较长。

　　一，建筑物的倒塌和下沉破坏

　　当比较大的地震引起液状化时，一些建造在砂质地质上的钢筋混凝土构造的建筑物容易发生下沉以及倾斜的破坏。 3·11日本大地震发生后，受灾百姓在被访是叙述了他们的所见：“地震发生时因为恐慌我们跑出了办公楼，之后我们就亲眼目睹了办公楼缓慢的倾斜。”

　　在砂质地质区域建造钢筋混凝土构造的建筑物，平时地震没有发生的时候。构造物的荷重通过桩全部传递到了砂质地基上，这是地基是可以支撑的。但是当地震发生且引发液状化问题的时候，砂于水分离，这是砂质地基就失去了支持上部构造物的能力，才会出现构造物移动，倾斜甚至是倒塌的破坏。

　　在新瀉地震之后专家学者一直在不断地完善着建筑基础构造设计的规范，以减轻液状化被害为前提，进行试验已经讨论，以前能够支撑构造物荷重的砂质地质区域非常的少，但现在通过人为的努力，能够支撑桩基础且不会发生液状化的坚固地质区域较以前来看多了很多。图所示为新瀉地震被害情况，如今已经有了很大程度上的改善。[1]

　　虽然随着技术水平的提高，可以使大型构造物在地震发生时不再受到液状化影响而倾斜或者更大程度上的破坏，但是在3·11大地震发生后我们仍旧可以看到有很多完好无损的大型构造周围的公共设施还是由于液状化受到严重破坏，例如地下埋设管道破裂导致区域停水停电或者天然气无法供应，路面的喷砂、喷水、开裂导致路面凹凸不平交通中断。

　　二，公路以及桥梁的破坏

　　公路作为汽车，自行车，摩托车行驶的工具，要求其平坦。地震所造成的公路的破坏有路面的龟裂和断裂产生高度差，公路盛土崩坏，公路两侧的斜面有石头落下甚至直接崩坏。

　　这些都会是公路的机能受到阻碍从而导致中断。液状化所产生的公路破坏有一下几点：

　　1. 由于液状化使得路面喷砂

　　公路路面一下的砂质基础发生液状化，公路路面喷出砂质及沙砾，是公路不得不中断。

　　2. 由于液状化使得路基和路面产生侧方流动

　　3·11地震后一些路段发生向左或向右方向数米的移动。发生此类移动的路段和没有发生移动的路段连接处一定会发生折断破坏，交通从而中断。

　　3. 桥梁基础变形(坍塌)

　　砂质地质上建造的桥梁的基础，通常桩基础比较多，当地震发生，桥梁的基础部分发生液状化，则一直支持桩基础横方向的抵抗力变消失，基础就会发生大的变形。当桥梁周围的基础发生大规模的侧方流动时，桥梁基础的压力就会变大，则桩基础的耐力提供不足，不仅会发生变形，而且会使得桥面坍塌。[2]

　　三，河川护堤的破坏

　　河川护堤，很多情况都是盛土构造，在经历了几次洪水之后隆起的土就成了天然的护堤，之后再在其上铺上石块和混凝土，使得护堤的强度增加。

　　护堤直下放及周围的地质发生液状化后，用土来建造的护堤失去支持力，被埋设在基础中，护堤就成了一个“空壳”，洪水或者海啸发生时，它将变的不堪一击，便形成了第一次破坏。护堤的作用消失后，伴随着洪水的流入，地质液状化继续蔓延，使得公路房屋以及公共设施造成损坏，这便是第二次破坏。

　　2011年东日本大地震中某河川护岸发生破坏，在事后调查研究中，发现“元凶”就是液状化。一段幸免没有发生大破坏的提防却因为和它相连的提防发生了下沉而发生了断裂。[3]

　　四，下水井的破坏

　　对于地下水管的维修养护是十分重要的，一定间隔就会设置一个下水道井。大地震发生的同时，发生液状化的区域，都会发现有井隆起，超出地面的现象。

　　这是由于砂质地质区域的水压上升，井的底部向上运动，周围砂质地基发生液状化，强度变的低下，井于其周围的地质之间的摩擦力减小，就会浮上来。比起井上浮，井下所埋设的管道的断裂破坏性更为严重。这将导致供水及排水受到阻碍，此后周围居民吃水就会成为大问题。

　　由此我们可以看出，液状化问题是一个非常棘手且有待解决的一个大问题。液状化引发的种种破坏直接影响着人们的人生安全已经平日生活质量。

　　参考文献

　　[1]关东地质调查协会，液化状以及其对策 2012年9月15日，p178-184

　　[2]石原 研二，地震引发宅地盛土的残留変形予測，1985年5月7日

　　[3]日本建筑学会，液状化被害的基础知识，2011年8月