砂土

砂土是指土壤顆粒組成中砂粒含量較高的土壤，土壤質地的基本類別之一。根據國際制的規定，砂土含砂粒可達85-100%，而細土粒僅占0-15%。中國規定，砂粒（粒徑1-0.05毫米）含量大於50%為砂土。砂土保水保肥能力較差，養分含量少，土溫變化較快，但通氣透水性較好，並易於耕種。在利用管理上，要注意選擇耐旱品種，保證水源，及時灌溉，注意保墒，施肥時，應薄施勤施。

建築工程分類：粒徑大於2mm的顆粒質量不超過總質量的50%，粒徑大於0.075mm的顆粒質量超過總質量50%的土，應定名為砂土。

基本介紹

• 中文名：砂土
• 特徵：保水保肥能力較差，養分含量少等
• 建築工程分類：顆粒質量不超過總質量的50%等
• 優點：通透性強、促進有機質分解等

利用介紹

該土種通透性強，通氣良好，好氣性微生物活動占優勢，可以促進有機質分解，有機質礦質化加快。且土壤疏鬆，易耕作。土壤毛管作用強，水分運行快，有“夜潮”現象。適耕期也長，易立苗；但養分含量低，保肥性能差，作物後期易脫肥早衰。目前，該土已大部分作耕地利用，其利用率達92.3%，一年兩熟，一般年畝產糧600kg左右。今後針對性的改良措施：因土種植，合理施用化肥，實行配方施肥；多途徑增施有機肥；實行農田林網化，在保證糧食生產穩步上升的前提下，發展山藥、西瓜等經濟作物。

砂土液化現象

飽和的鬆散砂土在動荷載作用下喪失其原有強度而急劇轉變為液體狀態，即所謂振動液化現象。這種振動液化現象是一種特殊的強度問題，它以強度的大幅度驟然喪失為特徵。例如，1964年美國阿拉斯加地震造成10000多平方公里的砂土地層液化。1976年中國唐山大地震造成24000多平方公里的砂土地層液化。砂土地層液化，使河道和水渠淤塞，道路破壞，地面下沉，房屋開裂，壩體失穩等嚴重災害。因此預測地震砂土液化造成的危害以及治理可能液化的地基土，是當今國內外土動力學研究的一個重要方向。

相關機理

剪脹性砂土流滑的機理

剪脹性砂土流滑現象與自然排水條件下孔壓重分布導致的局部土體強制吸水有關，須放在具體邊值問題中來闡釋。如圖1 所示的一維成層地基，可液化的飽和砂土層上覆有一層滲透係數較低的黏性土層。當地震作用使飽和砂土層中產生超靜孔壓時，地基中會產生自下而上的滲流。由於黏性土層的滲透係數低於砂土層，滲流在土層交界面處被阻滯，砂土層上部會出現孔壓和孔隙水的累積，強迫此區域的飽和砂土吸水，使其體積膨脹、孔隙比增大。如圖1 所示，越靠近土層交界面，強制吸水效應越強烈。在一定條件下，在交界面處還可能形成一個很薄的水膜層。對於水平地基，超靜孔壓重分布可能會使上部砂層中的孔壓超過上覆土重，從而使上覆土層被劈開，出現“砂沸”現象。

圖1 震後滲流引起成層地基孔壓重分布示意圖

對於傾斜地層，地震後孔隙水滲流可能引起側向變形和流滑，其機理可通過分析圖1 中典型土單元E1和E2 的應力路徑及體變平衡條件來說明。土單元位於下部砂土層中，如圖2 所示，其震前應力狀態位於 點，地震作用使其應力狀態達到 點。在震後的滲流過程中，從 向上流出的滲流流速 大於從下部流入的滲流流速，於是滲流過程導致 排水，體積收縮，有效球應力增加，有效應力路徑向 點運動。砂層中下部的所有土單元在滲流過程中的應力路徑都與 一樣，在震後的滲流過程中出現孔壓消散，體積壓縮，巨觀呈現出地基沉降的現象。

圖2 成層傾斜地基典型點震後滲流過程應力路徑

土單元 位於砂土層頂部，如圖2 所示，其震前應力狀態位於 點，地震作用使其應力狀態達到點。由於上部黏土層的滲透係數低於砂土層，從 向上流出的滲流流速 小於下部流入的滲流流速vj，滲流作用使 強制吸水、體積膨脹、有效球應力減小。由於土單元中驅動剪應力 的存在，球應力只能減小到足以維持驅動剪應力的最小球應力 ， 是當前狀態的峰值剪應力比，即圖2 中強度線上的 點。應力路徑達到峰值應力比以後，並不意味著土單元發生無限的變形而破壞，其應力應變回響可以通過土單元的體變平衡條件來分析。