建筑抗震设计第2章场地地基与基础.ppt

建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计天津城建大学天津城建大学TIANJIN￿CHENGJIAN￿UNIVERSITY建筑抗震设计主讲人：王庆鹏主讲人：王庆鹏建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计•目录多层砌体房屋多层砌体房屋5场地、地基与基础场地、地基与基础2地震作用与结构抗震验算地震作用与结构抗震验算3框架、抗震墙与框架框架、抗震墙与框架-抗震墙抗震墙4底部框架底部框架-抗震墙、多层内框架砖砌房屋抗震墙、多层内框架砖砌房屋6抗震设计原则抗震设计原则17单层钢筋混凝土柱厂房单层钢筋混凝土柱厂房建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2局部突出地形的影响局部突出地形的影响局部突出地形的影响局部突出地形的影响1.1.高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈大；高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈大；2.2.离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应相对减小；离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应相对减小；3.3.在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；4.4.高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反应明高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反应明 显减小显减小; ;5.5.边坡愈陡，其顶部的放大效应相应加大。

边坡愈陡，其顶部的放大效应相应加大 建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2 断裂带是地质上的薄弱环节，浅源地震多与断裂活断裂带是地质上的薄弱环节，浅源地震多与断裂活动有关 发震断裂带附近地表，在地震时可能产生新的错动，发震断裂带附近地表，在地震时可能产生新的错动，使建筑物遭受较大的破坏，属于地震危险地段使建筑物遭受较大的破坏，属于地震危险地段局部地质构造的影响局部地质构造的影响局部地质构造的影响局部地质构造的影响地下水位的影响地下水位的影响地下水位的影响地下水位的影响建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2•场地场地即指建筑物所在地，即指建筑物所在地，场地土场地土则是指场地范围内的则是指场地范围内的地基土，即场地表层土的简称地基土，即场地表层土的简称•地震对建筑物的破坏作用是通过场地、地基和基础传地震对建筑物的破坏作用是通过场地、地基和基础传递给上部结构的；同时，场地与地基在地震时又支承递给上部结构的；同时，场地与地基在地震时又支承着上部结构，因此具有双重作用。

着上部结构，因此具有双重作用•场地条件对建筑震害的影响主要因素是：场地土的刚场地条件对建筑震害的影响主要因素是：场地土的刚性（即坚硬或密实程度）大小和场地覆盖层厚度性（即坚硬或密实程度）大小和场地覆盖层厚度•土质越软，覆盖层越厚，建筑物震害越严重土质越软，覆盖层越厚，建筑物震害越严重2.12.12.12.1场地场地场地场地建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2场地抗震评价场地抗震评价•抗震设计规范中场地抗震评价，就是通过对工程地质、抗震设计规范中场地抗震评价，就是通过对工程地质、地形地貌以及岩土工程环境等场地条件的分析，研究地形地貌以及岩土工程环境等场地条件的分析，研究场地条件对基础和上部结构震害的影响，从而合理地场地条件对基础和上部结构震害的影响，从而合理地选择有利建筑场地以及地基或结构抗震措施，避免和选择有利建筑场地以及地基或结构抗震措施，避免和减轻地震对建筑物或工程设施的破坏减轻地震对建筑物或工程设施的破坏当选择建筑场地时，应避开对建筑抗震不利地段当选择建筑场地时，应避开对建筑抗震不利地段建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2场地土的刚性大小（坚硬程度）影响场地土的刚性大小（坚硬程度）影响•一般说来，在软弱地基上，柔性结构物较容易遭受破一般说来，在软弱地基上，柔性结构物较容易遭受破坏，而刚性结构物表现较好；在坚硬地基上，柔性结坏，而刚性结构物表现较好；在坚硬地基上，柔性结构物震害较轻，而刚性结构物有时构物震害较轻，而刚性结构物有时(如土层浅薄如土层浅薄)破坏破坏会加重。

会加重•在软弱地基上，建筑物的破坏有时是结构破坏所造成，在软弱地基上，建筑物的破坏有时是结构破坏所造成，有时是由于沙土液化、软土震陷和地基不均匀沉降等有时是由于沙土液化、软土震陷和地基不均匀沉降等造成的地基失效所致造成的地基失效所致•就地面建筑物总的破坏现象来说，在软弱地基上的比就地面建筑物总的破坏现象来说，在软弱地基上的比坚硬地基上的要严重坚硬地基上的要严重•场地土的刚性一般用土的剪切波速表示场地土的刚性一般用土的剪切波速表示建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2场地覆盖层厚度的确定场地覆盖层厚度的确定•1)一一般般情情况况下下，，应应按按地地面面至至剪剪切切波波速速大大于于500m／／s的的坚硬土层或岩层顶面的距离确定坚硬土层或岩层顶面的距离确定•2)当当地地面面5m以以下下存存在在剪剪切切波波速速大大于于相相邻邻上上层层土土剪剪切切波波速速2．．5倍倍的的土土层层，，且且其其下下卧卧土土层层的的剪剪切切波波速速均均不不小小于于400m／／s时，可按地面至该土层顶面的距离确定时，可按地面至该土层顶面的距离确定•3)场场地地土土剪剪切切波波速速大大于于500m／／s的的孤孤石石和和硬硬土土透透镜镜体体应视同周围土层一样。

应视同周围土层一样•4)剪切波速大于剪切波速大于500m／／s 的硬夹层的硬夹层(火山岩夹层火山岩夹层)当做当做绝对刚体看待，其厚度应从覆盖土层中扣除绝对刚体看待，其厚度应从覆盖土层中扣除建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2•场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度是指地下基岩或剪切波速大于是指地下基岩或剪切波速大于500m／／s的坚硬的坚硬土层至地表面的距离土层至地表面的距离 •场地土对建筑物震害的影响，主要取决于土的坚硬程场地土对建筑物震害的影响，主要取决于土的坚硬程度度(刚性刚性)，因为剪切波速是最能反映场地土动力性能，因为剪切波速是最能反映场地土动力性能的重要动力参数，所以土的刚性一般用土的的重要动力参数，所以土的刚性一般用土的剪切波速剪切波速vs来表示•地地表表土土层层的的组组成成通通常常较较为为复复杂杂，，只只有有单单一一性性质质场场地地土土的的情情况况是是很很少少见见的的，，所所以以一一般般分分层层场场地地土土的的剪剪切切波波速速按土层按土层等效剪切波速等效剪切波速vse来表示•等等效效剪剪切切波波速速是是根根据据地地震震波波通通过过计计算算深深度度范范围围内内多多层层土土层层的的时时间间等等于于该该波波通通过过计计算算深深度度范范围围内内单单一一土土层层所所需时间的条件求得的。

需时间的条件求得的建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2场地类别划分场地类别划分场地类别场地类别根据根据土层等效剪切波速土层等效剪切波速和和场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度分为分为4类场地类别划分的目的和作用场地类别划分的目的和作用•为了考虑场地条件对设计反应谱的影响，通常的做法为了考虑场地条件对设计反应谱的影响，通常的做法是将场地按某些指标和描述划分为若干类，以便采取是将场地按某些指标和描述划分为若干类，以便采取合理的设计参数和有关的抗震构造措施合理的设计参数和有关的抗震构造措施•场地分类的目的场地分类的目的: • 确定不同场地上设计反应谱确定不同场地上设计反应谱;•场地分类的作用场地分类的作用:• 是在地震作用计算中定量考虑场地条件对设计是在地震作用计算中定量考虑场地条件对设计参数的影响参数的影响建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2场地类别划分标准场地类别划分标准•根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类：根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类：等效剪切等效剪切波速波速（（m/s））场地类别场地类别Ⅰ 类类Ⅱ类类Ⅲ类类Ⅳ类类vs>5000m500≥ vs >2505m5m250≥ vs >1403m3~50m50mvs ≤1403m3~15m15~80m80m建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2土层等效剪切波速的计算土层等效剪切波速的计算•Vse----土层等效剪切波速（m/s）•d0----场地土计算深度，取地面下20m和场地覆盖层厚度两者的较小值；•di----场地土计算深度范围内，第i层土的厚度(m)；•n----计算深度范围内土层的分层数目；•vsi----计算深度范围内，第i层土的剪切波速（m/s ）；建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2场地土的类型划分场地土的类型划分•注：注： fak 为地基土静承载力标准值为地基土静承载力标准值(kPa)土的土的类型类型 土层剪切土层剪切波速（波速（m/s）） 岩土名称和性状岩土名称和性状 坚硬坚硬土土 vs>500稳定岩石，密实的碎石土稳定岩石，密实的碎石土中硬中硬土土500≥ vs >250中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，fak>200的粘性土和粉土，的粘性土和粉土，坚硬黄土坚硬黄土 中软中软土土250≥ vs >140稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂， fak ≤200的粘性土和粉土，的粘性土和粉土， fak ≥130的填土的填土 ，，可塑黄土可塑黄土软弱软弱土土vs ≤140淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土， fak <130的填土，的填土，流塑黄土流塑黄土 建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2•场地的卓越周期：场地的卓越周期： 指地表振动的频度指地表振动的频度—周期关系曲线周期关系曲线上频度最大值对应的周期。

上频度最大值对应的周期•基岩上的覆盖层越厚，场地的卓越周期越长基岩上的覆盖层越厚，场地的卓越周期越长•计算公式计算公式• 地震动的卓越周期与场地土的固有周期基本相同地震动的卓越周期与场地土的固有周期基本相同• 凡建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或接近凡建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或接近时，建筑物的震害都有加重的趋势在抗震设计中应时，建筑物的震害都有加重的趋势在抗震设计中应使建筑物的自振周期避开场地的卓越周期以免发生共使建筑物的自振周期避开场地的卓越周期以免发生共振2.12.12.12.1地震时地面运动特性地震时地面运动特性地震时地面运动特性地震时地面运动特性建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2加速度时程曲线加速度时程曲线地震时地面运动加速度记录是地震工程的基本数据地震时地面运动加速度记录是地震工程的基本数据在绘制加速度反应谱曲线和进行结构地震反应直接动在绘制加速度反应谱曲线和进行结构地震反应直接动力计算时，都要用到加速度时程曲线力计算时，都要用到加速度时程曲线描述强震地面运动的物理量描述强震地面运动的物理量加速度峰值、持续时间、主要周期加速度峰值、持续时间、主要周期场地类别越大，震中距越远，地震的特征周期越长。

场地类别越大，震中距越远，地震的特征周期越长建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2可不进行天然地基和基础抗震验算的范围可不进行天然地基和基础抗震验算的范围可不进行天然地基和基础抗震验算的范围可不进行天然地基和基础抗震验算的范围1) 1) 砌体房屋；砌体房屋；2) 2) 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑：地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑： 1 1）一般的单层厂房和单层空旷房屋；）一般的单层厂房和单层空旷房屋； 2 2）不超过）不超过8 8层且高度在层且高度在25m25m以下的一般民用框架房屋；以下的一般民用框架房屋； 3 3）基础荷载与）基础荷载与2 2）项相当的多层框架厂房项相当的多层框架厂房3) 3) 规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑2.3 2.3 2.3 2.3 天然地基与基础天然地基与基础天然地基与基础天然地基与基础建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2天然地基地震作用下的承载力验算天然地基地震作用下的承载力验算天然地基地震作用下的承载力验算天然地基地震作用下的承载力验算采用采用“拟静力法拟静力法” 规范规定：基础底面平均压力和边缘最大压力应符合规范规定：基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下式要求下式要求式中式中p--------基础底面平均压力（基础底面平均压力（kPa)kPa)pmaxmax—基础底面边缘最大压力基础底面边缘最大压力(kPa)(kPa)faE---aE---地基土抗震允许承载力地基土抗震允许承载力 高宽比大于高宽比大于4 4的高层建筑，在地震作用下基础底面不的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其它建筑，基础底面与地基土之间零应力宜出现拉应力；其它建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的区面积不应超过基础底面面积的15%15%。

建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2场地土的液化现象与震害场地土的液化现象与震害场地土的液化现象与震害场地土的液化现象与震害 处于地下水位以下的饱和砂土和粉土在地震作用下，处于地下水位以下的饱和砂土和粉土在地震作用下，土颗粒之间有变密的趋势，这种急剧上升的空隙水压力来土颗粒之间有变密的趋势，这种急剧上升的空隙水压力来不及消散，使原有土颗粒通过接触点传递的压力减小，当不及消散，使原有土颗粒通过接触点传递的压力减小，当有效压力完全消失时，土颗粒处于悬浮状态之中这时，有效压力完全消失时，土颗粒处于悬浮状态之中这时，土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性这种现这种现象称为液化象称为液化液化的宏观标志是在地表出现液化的宏观标志是在地表出现喷砂冒水喷砂冒水 液化的震害液化的震害：喷水冒砂淹没农田，淤塞渠道，淘空路基；：喷水冒砂淹没农田，淤塞渠道，淘空路基；沿河岸出现裂缝、滑移，造成桥梁破坏，等等沿河岸出现裂缝、滑移，造成桥梁破坏，等等2.4 2.4 2.4 2.4 液化土地基液化土地基液化土地基液化土地基建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2液化使建筑物产生下列震害：液化使建筑物产生下列震害： 1. 1.地面开裂下沉使建筑物产生过渡下沉或整体倾斜；地面开裂下沉使建筑物产生过渡下沉或整体倾斜； 2. 2.不均匀沉降引起建筑物上部结构破坏，使梁板等不均匀沉降引起建筑物上部结构破坏，使梁板等 水平构件及其节点破坏，使墙体开裂和建筑物体水平构件及其节点破坏，使墙体开裂和建筑物体 形变化处开裂；形变化处开裂； 3. 3.室内地坪上鼓、开裂，设备基础上浮或下沉。

室内地坪上鼓、开裂，设备基础上浮或下沉建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2影响场地土液化的主要因素：影响场地土液化的主要因素： 1. 1.土层的地质年代：地质年代越久的土层的固结度、土层的地质年代：地质年代越久的土层的固结度、密实度和结构性也越好，抵抗液化能力越强密实度和结构性也越好，抵抗液化能力越强 2. 2.土中黏粒含量：随着土中黏粒含量的增加，使土中土中黏粒含量：随着土中黏粒含量的增加，使土中的粘聚力增大，从而抵抗液化的能力增加的粘聚力增大，从而抵抗液化的能力增加 3. 3.上覆非液化土层厚度和地下水位深度：上覆非液化上覆非液化土层厚度和地下水位深度：上覆非液化土层厚度指地震时能抑制可液化土层喷水冒砂的厚度土层厚度指地震时能抑制可液化土层喷水冒砂的厚度 4. 4.土的密实度土的密实度 5. 5.土层埋深：侧压力越大，土层越不易液化土层埋深：侧压力越大，土层越不易液化 6. 6.地震烈度和震级：烈度越高，地面运动强度越大，地震烈度和震级：烈度越高，地面运动强度越大，土层越易液化。

土层越易液化 远震比近震振动的持续时间越长，更易液化远震比近震振动的持续时间越长，更易液化建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2液化判别与危害程度估计液化判别与危害程度估计液化判别与危害程度估计液化判别与危害程度估计 1 1、液化判别和处理的一般原则：、液化判别和处理的一般原则： 1 1）对存在饱和砂土和粉土（不含黄土）的地基，）对存在饱和砂土和粉土（不含黄土）的地基， 除除6 6度外，应进行液化判别对度外，应进行液化判别对6 6度区一般情况度区一般情况 下可不进行判别和处理，但对液化敏感的乙类下可不进行判别和处理，但对液化敏感的乙类 建筑可按建筑可按7 7度的要求进行判别和处理度的要求进行判别和处理 2 2）存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类）存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类 别、地基的液化等级结合具体情况采取相应的措别、地基的液化等级结合具体情况采取相应的措 施。

施建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2液化判别和危害性估计方法液化判别和危害性估计方法液化判别和危害性估计方法液化判别和危害性估计方法 对一般工程项目砂土或粉土液化判别及危害程度估对一般工程项目砂土或粉土液化判别及危害程度估计可按以下步骤进行：计可按以下步骤进行：1 1 1 1）初判）初判）初判）初判 以地质年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土以地质年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土层厚度等作为判断条件层厚度等作为判断条件1 1）地质年代为第四纪晚更新世（）地质年代为第四纪晚更新世（Q3Q3）及以前时，）及以前时，7 7、、8 8 度可判为不液化；度可判为不液化；（（2 2）当粉土的粘粒（粒径小于）当粉土的粘粒（粒径小于0.005mm0.005mm的颗粒的颗粒) )含量百分含量百分 率在率在7 7、、8 8和和9 9度时分别大于度时分别大于1010、、1313和和1616可判为不液化；可判为不液化；建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2（（3 3）采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和）采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和 地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液 化影响。

化影响上覆非液化土层厚度（上覆非液化土层厚度（m)m)，计算时宜将淤泥和淤泥，计算时宜将淤泥和淤泥 质土层扣除；质土层扣除；------基础埋置深度基础埋置深度(m),(m),不超过不超过2m2m时采用时采用2m2m；；------地下水位深度（地下水位深度（m)m)，宜按建筑使用期内年平均最，宜按建筑使用期内年平均最 高水位采用，也可按近期内年最高水位采用；高水位采用，也可按近期内年最高水位采用；------液化土特征深度（液化土特征深度（m)m)，， 按右表采用按右表采用9m8m7m砂土砂土8m7m6m粉土粉土987烈度烈度饱和土饱和土类别类别建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2------上覆非液化土层厚度（上覆非液化土层厚度（m)m)；；------基础埋置深度基础埋置深度(m)(m)；；------地下水位深度（地下水位深度（m)m)；；------液化土特征深度液化土特征深度(m).(m).上面判别式（上面判别式（d db b=2)=2)亦可用下图表示：亦可用下图表示：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12345678910d dw w(m)(m)不考虑液化影响区不考虑液化影响区须进一步判别区须进一步判别区砂土砂土1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12345678910d dw w(m)(m)不考虑液化影响区不考虑液化影响区须进一步判别区须进一步判别区粉土粉土7 7度度9 9度度8 8度度7 7度度8 8度度9 9度度d db b>2>2时，在时，在d du u 、、d dw w中减去（中减去（d db b-2)-2)后再查图确定。

后再查图确定建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计查液化土特征深度表查液化土特征深度表例例1 1 图示为某场地地基剖面图图示为某场地地基剖面图 上覆非液化土层厚度上覆非液化土层厚度du=5.5mdu=5.5m 其下为砂土，地下水位深度其下为砂土，地下水位深度 为为dw=6m.dw=6m.基础埋深基础埋深db=2m,db=2m,该该 场地为场地为8 8度区确定是否考度区确定是否考 虑液化影响虑液化影响解：按判别式确定解：按判别式确定9m8m7m砂土砂土8m7m6m粉土粉土987烈度烈度饱和土饱和土类别类别需要考虑液化影响需要考虑液化影响dw=6mdw=6mdu=5.5mdu=5.5mdb=2mdb=2m建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计例例1 1 图示为某场地地基剖面图图示为某场地地基剖面图 上覆非液化土层厚度上覆非液化土层厚度du=5.5mdu=5.5m 其下为砂土，地下水位深度其下为砂土，地下水位深度 为为dw=6m.dw=6m.基础埋深基础埋深db=2m,db=2m,该该 场地为场地为8 8度区。

确定是否考度区确定是否考 虑液化影响虑液化影响解：按土层液化判别图确定解：按土层液化判别图确定需要考虑液化影响需要考虑液化影响1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12345678910d dw w(m)(m)不考虑液化影响区不考虑液化影响区须进一步判别区须进一步判别区砂土砂土7 7度度8 8度度9 9度度du=5.5mdu=5.5mdw=6mdw=6mdw=6mdw=6mdu=5.5mdu=5.5mdb=2mdb=2m建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计查液化土特征深度表查液化土特征深度表解：按判别式确定解：按判别式确定9m8m7m砂土砂土8m7m6m粉土粉土987烈度烈度饱和土饱和土类别类别不满足判别式，需要进一步判别是否考虑液化影响不满足判别式，需要进一步判别是否考虑液化影响例例2 2 图示为某场地地基剖面图图示为某场地地基剖面图 上覆非液化土层厚度上覆非液化土层厚度du=5.5mdu=5.5m 其下为沙土，地下水位深度其下为沙土，地下水位深度 为为dw=6m.dw=6m.基础埋深基础埋深db=2.5m,db=2.5m, 该场地为该场地为8 8度区。

确定是否考度区确定是否考 虑液化影响虑液化影响d dw w=6m=6md du u=5.5m=5.5md db b=2.5m=2.5m建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计例例2 2 图示为某场地地基剖面图图示为某场地地基剖面图 上覆非液化土层厚度上覆非液化土层厚度du=5.5mdu=5.5m 其下为沙土，地下水位深度其下为沙土，地下水位深度 为为dw=6m.dw=6m.基础埋深基础埋深db=2.5m,db=2.5m, 该场地为该场地为8 8度区确定是否考度区确定是否考 虑液化影响虑液化影响解：按土层液化判别图确定解：按土层液化判别图确定 需要进一步判别是否考虑液需要进一步判别是否考虑液化影响1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12345678910d dw w(m)(m)不考虑液化影响区不考虑液化影响区须进一步判别区须进一步判别区砂土砂土7 7度度8 8度度9 9度度d dw w=6m=6md du u=5.5m=5.5md db b=2.5m=2.5m建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础22 2 2 2）））） 细判细判细判细判采用标准贯入试验判别采用标准贯入试验判别 钻孔至试验土层上钻孔至试验土层上15cm15cm处处, ,用用63.563.5公斤穿心锤，落公斤穿心锤，落距为距为76cm76cm，打击土层，打入，打击土层，打入30cm30cm所用的锤击数记作所用的锤击数记作N N63.563.5，称为标贯击数。

用，称为标贯击数用N N63.563.5与规范规定的临界值与规范规定的临界值N Ncrcr比较来确定是否会液化比较来确定是否会液化1---1---穿心锤穿心锤2---2---锤垫锤垫3---3---触探杆触探杆4---4---贯入器头贯入器头5---5---出水孔出水孔6---6---贯入器身贯入器身7---7---贯入器靴贯入器靴建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2为了鉴别场地土液化危害的严重程度，根据液化指数为了鉴别场地土液化危害的严重程度，根据液化指数确定液化等级确定液化等级液化等级与相应的震害液化等级与相应的震害液化等级液化等级 地面喷水冒砂情况地面喷水冒砂情况 对建筑物的危害情况对建筑物的危害情况轻微轻微地面无喷水冒砂，或仅在洼地、地面无喷水冒砂，或仅在洼地、诃边有零星的喷水冒砂点诃边有零星的喷水冒砂点危害性小，一般不致引起明显的震害危害性小，一般不致引起明显的震害中等中等喷水冒砂可能性大，从轻微到严喷水冒砂可能性大，从轻微到严重均有，多数属中等重均有，多数属中等危害性较大，可造成不均匀沉陷和开裂，危害性较大，可造成不均匀沉陷和开裂，有时不均匀沉陷可达有时不均匀沉陷可达200mm严重严重一般喷水冒砂都很严重，地面变一般喷水冒砂都很严重，地面变形很明显形很明显危害性大，不均匀沉陷可能大于危害性大，不均匀沉陷可能大于200mm，，高重心结构可能产生不允许的倾斜高重心结构可能产生不允许的倾斜液化等级液化等级轻微轻微中等中等严重严重液化指数液化指数IlE0＜＜IlE≤66＜＜IlE≤18IlE＞＞18建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2三、三、三、三、 抗液化措施及选择抗液化措施及选择抗液化措施及选择抗液化措施及选择当液化土层较平坦、均匀时，可按下表选用抗液化措施当液化土层较平坦、均匀时，可按下表选用抗液化措施地基和上部结构处理，地基和上部结构处理，或其它经济的措施或其它经济的措施可不采取措施可不采取措施可不采取措施可不采取措施丁类丁类全部消除液化沉陷，或全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对部分消除液化沉陷且对地基和上部结构处理地基和上部结构处理基础和上部结构处理，或更高基础和上部结构处理，或更高要求的措施要求的措施基础和上部结构处理，基础和上部结构处理，亦可不采取措施亦可不采取措施丙类丙类全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷，或部分消全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对地基和上部结除液化沉陷且对地基和上部结构处理构处理部分消除液化沉陷，部分消除液化沉陷，或对地基和上部结构或对地基和上部结构处理处理乙类乙类严重严重中等中等轻微轻微地基的液化等级地基的液化等级建筑建筑类别类别甲类建筑的地基抗液化措施应进行专门研究，但不宜低于乙类的相应要求。

甲类建筑的地基抗液化措施应进行专门研究，但不宜低于乙类的相应要求 不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层 建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础22 2）采用深基础时，基础底面埋入深度以下稳定土层中的深度，不应小）采用深基础时，基础底面埋入深度以下稳定土层中的深度，不应小于于0.5m0.5m；；3 3）采用加密法（如振冲、振动加密、砂桩挤密、强夯等）加固时，）采用加密法（如振冲、振动加密、砂桩挤密、强夯等）加固时，应处理至液化深度下界，且处理后土层的标准贯入锤击数的实测值不应处理至液化深度下界，且处理后土层的标准贯入锤击数的实测值不宜大于相应的临界值宜大于相应的临界值m m；；4 4）挖除全部液化土层；）挖除全部液化土层；5 5）采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超）采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的过基础底面下处理深度的1/21/2且不小于基础宽度的且不小于基础宽度的1/51/51 1）采用桩基时，桩端深入液化深度以下稳定土层中的长度（不包括桩）采用桩基时，桩端深入液化深度以下稳定土层中的长度（不包括桩尖部分），应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬粘性土和尖部分），应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于密实粉土尚不应小于0.5m0.5m，对其他非岩石尚不应小于，对其他非岩石尚不应小于1.5m1.5m；；1 1、全部消除地基液化沉陷的措施应符合：、全部消除地基液化沉陷的措施应符合：建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础22 2、部分消除地基液化沉陷的措施应符合：、部分消除地基液化沉陷的措施应符合：1 1）处理深度应使处理后的地基液化指数减少，当判别深）处理深度应使处理后的地基液化指数减少，当判别深度为度为15m15m时，其值不宜大于时，其值不宜大于4 4，当判别深度为，当判别深度为20m20m时，其值时，其值不宜大于不宜大于5 5；对独立基础与条形基础，尚不应小于基础底；对独立基础与条形基础，尚不应小于基础底面下液化特征深度和基础宽度的较大值。

面下液化特征深度和基础宽度的较大值2 2）处理深度范围内，应挖除其液化土层或采用加密法加）处理深度范围内，应挖除其液化土层或采用加密法加固，使处理后土层的标准贯入锤击数实测值不小于相应固，使处理后土层的标准贯入锤击数实测值不小于相应的临界值的临界值3 3）基础边缘以外的处理宽度与全部清除地基液化沉陷时）基础边缘以外的处理宽度与全部清除地基液化沉陷时的要求相同的要求相同建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础21)1)选择合适的基础埋置深度；选择合适的基础埋置深度；5)5)管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等3.3.减轻液化影响的基础和上部结构处理，减轻液化影响的基础和上部结构处理， 可综合考虑采用下列措施：可综合考虑采用下列措施：2)2)调整基础底面积，减少基础偏心；调整基础底面积，减少基础偏心；3)3)加强基础的整体性和刚性，如采用箱基、筏基或钢筋混加强基础的整体性和刚性，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土十字形基础，加设基础圈梁、基础梁系等；凝土十字形基础，加设基础圈梁、基础梁系等；4)4)减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等；理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等；建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2采取抗液化措施应注意的几个问题采取抗液化措施应注意的几个问题: : （（1 1）前面讲的各种措施不适用于倾斜场地）前面讲的各种措施不适用于倾斜场地 （（2 2））轻轻微微液液化化, ,一一般般不不做做特特殊殊处处理理( (甲甲、、乙乙类类建建筑筑物物除除外外) )。

（（3 3））中中等等液液化化，，尽尽量量采采用用构构造造措措施施，，不不做做土土层层处处理理（（经经济、易实施）济、易实施） （（4 4）液化层很深的场地，要求部分消除液化沉陷的措施）液化层很深的场地，要求部分消除液化沉陷的措施时，处理深度不一定要达到液化下界，一般处理范围时，处理深度不一定要达到液化下界，一般处理范围6 6—1010米深（从经济上考虑）米深（从经济上考虑） (5(5）未经处理的液化层不能作为天然地基的持力层未经处理的液化层不能作为天然地基的持力层建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2•二、桩基的抗震验算原则二、桩基的抗震验算原则•1 1、非液化土中低承台桩基的抗震验算、非液化土中低承台桩基的抗震验算•验算桩基时，单桩的竖向和水平向的抗震承载力特征值，验算桩基时，单桩的竖向和水平向的抗震承载力特征值，可比非抗震设计提高可比非抗震设计提高25%25%•当承台周围的回填土夯实后，其干密度不小于当承台周围的回填土夯实后，其干密度不小于《《建筑地基建筑地基基础设计规范基础设计规范》》对填土的要求时，可由承台正面填土与桩共对填土的要求时，可由承台正面填土与桩共同承担水平地震作用，但不计入承台底面与地基土间的摩擦同承担水平地震作用，但不计入承台底面与地基土间的摩擦力。

力建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2•2 2、存在液化土层的低、存在液化土层的低承台桩基抗震验算承台桩基抗震验算•（（1 1）对一般的浅基础，不宜计入承台周围土的抗力或）对一般的浅基础，不宜计入承台周围土的抗力或刚性地坪对水平地震的分担作用刚性地坪对水平地震的分担作用•（（2 2）当桩承台底面上、下分别有厚度不小于）当桩承台底面上、下分别有厚度不小于1.5m1.5m、、1.0m1.0m的非液化土层或非软弱土层时的非液化土层或非软弱土层时, ,可按以下两种情况可按以下两种情况进行桩的抗震验算进行桩的抗震验算, ,并取不利情况进行设计并取不利情况进行设计建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计场地、地基与基础场地、地基与基础2对软弱黏土地基上的建筑，在正常荷载作用下就要采对软弱黏土地基上的建筑，在正常荷载作用下就要采取有效措施，如采用桩基、地基加固处理或如上述的取有效措施，如采用桩基、地基加固处理或如上述的减轻液化影响的基础和上部结构处理等措施减轻液化影响的基础和上部结构处理等措施2.6 2.6 2.6 2.6 软弱黏性土地基软弱黏性土地基软弱黏性土地基软弱黏性土地基建建建建 筑筑筑筑 抗抗抗抗 震震震震 设设设设 计计计计谢谢 谢！谢！。