沙土上体由固体状态转变为液体状态的作用过程。此时，沙土的剪切刚度趋近于零，亦就是抵抗剪应力或剪应变的能力趋近于零。沙土土体中任一单位截面上的抗剪强度τ_f为：

τ_f＝σ′tanф′＝(σ-v)tanφ′

式中σ′和σ分别为单位截面上的有效和总法向压力；v为孔隙水压力；φ′为有效内摩擦角。沙土液化时，必须是σ降低或v升高而使σ′趋近于零或达到零。

液化一般发生在饱和沙土中，其现象主要有三种：即沙沸、流滑和往返活动性。沙沸常见于河堤背水侧低地和挡水建筑物下游地面，也可出现在开挖基坑的坑底和钻孔的孔底，主要由于沙土中孔隙水压力等于或超过了它的上载压力时，使沙粒浮游而失去承载能力。流滑大都出现在海岸或河岸以及土坝的饱和松沙边坡中，主要由于松沙在单程剪切作用下发生不可逆的体积剪缩，引起孔隙水压力上升和抗剪强度降低，直至转化为液体状态而造成“无限度”的流动状滑坡。往返活动性常出现于地震时中密偏密的饱和沙土中，主要由于在地震往返剪切作用下，在剪应变较小的时段内，沙土发生体积剪缩和孔隙水压力上升，可以到达液化状态，但在剪应变较大的时段内，又会发生体积剪胀和孔隙水压力回降，从而脱离液化状态，如此周而复始的间隙性液化，形成“有限度”的流动变形，称为往返活动性。

对于水平地面下饱和沙层液化的判别方法，用得最多的是标准贯入试验。中国有关抗震设计规范中规定，对于深度d（＜15米）处的饱和沙土，当其标准贯入试验击数N₆₃.₅小于N′＝′〔1＋0.125（d-3）-0.05（d-2）〕时，认为是可液化的。′对于设计烈度7、8、9度各取6、10、16，dw为地面到地下水位的距离，当d＜5米时取d＝5米，当进行标准贯入试验时的地面高程和地下水位在建筑物建成和正常运用后有较大改变时，N₆₃.5值应按与（d＋d＋7.8）成比例关系换算。

西特（H.B.Seed）曾建议了图1中的曲线，以供估计水平地面下饱和沙土地震液化阻力。M为地震震级。N₁＝C₆₃.₅，C按图2采用。为有效上覆压力。τ_h为水平地震剪应力。中国规范与图1中M＝7曲线接近。

此外，还有利用静力触探、剪切波速、往返单剪和往返三轴试验等方法对饱和沙土液化可能性进行评价的。相对密度也是一个判别指标，它更适用于控制人工填砂。

防止沙土液化的措施如下：对于沙沸，应首先控制渗流条件，使不出现超过临界水力梯度的情况。对于流滑和往返活动性，除了避开、挖除、疏干等以外，应首先考虑人工加密，加密后的相对密度，根据不同要求应达到70～90%以上。加密方法，见其它措施，如合理采用围封、压重、排水沙井等，亦可起到减轻液化破坏的效果，但不能完全消除液化的产生。

图1 水平地面下饱和砂土地震液化阻力估计曲线

图2C_N～0曲线