场地地基和基础资料

2 2 场地、地基和基础抗震设计场地、地基和基础抗震设计2.1 2.1 地震成因与类型地震成因与类型2.2 2.2 地震震害、常用术语地震震害、常用术语2.3 2.3 地震波、震级与烈度地震波、震级与烈度2.4 2.4 工程结构抗震设防工程结构抗震设防2.1 场地场地：即工程群体所在地，其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1km2的平面面积。场地作用：地震波传播介质、结构物地基。建筑物震害建筑物震害地震强度地震强度结构类型结构类型场地的地质条件场地的地质条件建筑物震害破坏：一是振动破坏引起建筑物震害破坏：一是振动破坏引起承载力不足承载力不足加强结构抗震加强结构抗震能力能力通过场地选择和通过场地选择和地基处理来减轻地基处理来减轻由于地震时，会造成严重的地表破坏，如山石崩裂、滑坡、地面裂缝、地陷和喷水冒沙由于地震时，会造成严重的地表破坏，如山石崩裂、滑坡、地面裂缝、地陷和喷水冒沙等。这种破坏会使得位于这类地段上的建筑物产生严重的震害，而且这种破坏单靠工程等。这种破坏会使得位于这类地段上的建筑物产生严重的震害，而且这种破坏单靠工程措施是难以预防的，或者要花费太大的代价。因此，在工程选址时，就应尽可能避开对措施是难以预防的，或者要花费太大的代价。因此，在工程选址时，就应尽可能避开对建筑抗震不利的地段，任何情况下，都不应在抗震危险地段上，建造可能造成人员伤亡建筑抗震不利的地段，任何情况下，都不应在抗震危险地段上，建造可能造成人员伤亡或较大经济损失的建筑物。或较大经济损失的建筑物。二是地基失效引起二是地基失效引起工程地质条件对震害的影响工程地质条件对震害的影响1.1.发震断裂的影响发震断裂的影响局部地质构造：主要是指断裂。断裂是地质构造上的薄弱环节，分为发震断裂和非发震断裂。主要包括地主要包括地质质构造和局部地形构造和局部地形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，使建筑物遭受较大的破坏，属于地震危险地段。建设时应避开。场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评价。2.2.局部地形的影响局部地形的影响位于局部孤立突出的地形，如孤立的小山包上的建筑，其震害一般较平地同类建筑严重。位于非岩质地基的建筑又较岩质地基的震害严重。山梁顶部，容易滑落山梁顶部，容易滑落烈度为9度烈度为8度烈度为7度1994年云南昭通地震，芦家湾某村坐落于山梁上，山梁长150m，顶部最宽15m，最窄5m，高60m.距震中18km。突出端部的最大加速度为0.632g,鞍部为0.257g，大山根部为0.431g。局部突出地形对地震的放局部突出地形对地震的放局部突出地形对地震的放局部突出地形对地震的放大作用：大作用：大作用：大作用：局部突出地形的影响局部突出地形的影响1.高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈大；2.离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应相对减小；3.在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；4.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;5.边坡愈陡，其顶部的放大效应相应加大。局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数-局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数-局部突出地形地震动参数的增大幅度-附加调整系数 0.3 0.3 0.6 0.6 1.0 1.0附加调整系数非岩质地层岩质地层00.10.20.30.10.20.30.40.20.30.40.50.30.40.50.6局部突出地形地震影响系数的增大幅度局部突出地形地震影响系数的增大幅度2010抗震规范抗震规范：2.1.2 2.1.2 不同场地特征对震害的影响不同场地特征对震害的影响场地特征主要包括覆盖层厚度、地下水位、土体的软硬程度等场地特征主要包括覆盖层厚度、地下水位、土体的软硬程度等不不同同覆覆盖盖层层厚厚度度的的场场地地，其其上上建建筑筑物物的的震震害害明明显显不不同同。覆覆盖盖层层厚厚度度越越大大，其其上上的的长长周周期期结结构构（如如高高层层建建筑筑）的的破破坏坏越越严严重重；覆覆盖盖层层厚厚度度中中等等的的场场地地上上，则则中中等等高高度度的的房房屋屋破破坏较严重；而在岩石地基上的各类房屋破坏均较轻。坏较严重；而在岩石地基上的各类房屋破坏均较轻。地地下下水水位位对对建建筑筑物物的的破破坏坏有有明明显显影影响响，水水位位越越浅浅，震震害害越越严重。严重。软弱土上的柔性结构容易遭到破坏，刚性结构表现较好。软弱土上的柔性结构容易遭到破坏，刚性结构表现较好。2.1.3 2.1.3 场地土类型场地土类型土的类型主要取决于土的刚度。土的类型主要取决于土的刚度。土的刚度可按土的剪切波速划分，土层剪切波速的测量，应按土的刚度可按土的剪切波速划分，土层剪切波速的测量，应按下列要求进行：下列要求进行：1 1）在场地初步勘察阶段，对大面积的同一地质单元，测试土）在场地初步勘察阶段，对大面积的同一地质单元，测试土层剪切波速的钻孔数量不宜少于层剪切波速的钻孔数量不宜少于3 3个。个。2 2）在场地详细勘察阶段，对单幢建筑，测试土层剪切波速的）在场地详细勘察阶段，对单幢建筑，测试土层剪切波速的钻孔数量不宜少于钻孔数量不宜少于2 2个，测试数据变化较大时，可适量增加；个，测试数据变化较大时，可适量增加；对小区中处于同一地质单元内的密集建筑群，测试土层剪切波对小区中处于同一地质单元内的密集建筑群，测试土层剪切波速的钻孔数量可适量减少，但每幢高层建筑和大跨空间结构的速的钻孔数量可适量减少，但每幢高层建筑和大跨空间结构的钻孔数量均不得少于钻孔数量均不得少于1 1个。个。3 3）对丁类建筑及丙类建筑中层数不超过）对丁类建筑及丙类建筑中层数不超过1010层、高度不超过层、高度不超过24m24m的多层建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，的多层建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，按表按表2.42.4划分土的类型，再利用当地经验在表划分土的类型，再利用当地经验在表2.42.4的剪切波速范的剪切波速范围内估算各土层的剪切波速。围内估算各土层的剪切波速。（2.3）2.1.4 2.1.4 场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度抗规按下列要求确定场地覆盖层厚度：抗规按下列要求确定场地覆盖层厚度：1 1）一般情况下，应按地面至剪切波速大于）一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m500ms s且其且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于下卧各层岩土的剪切波速均不小于500m500ms s的土层顶面的的土层顶面的距离确定。距离确定。2 2）当地面）当地面5m5m以下存在剪切波速大于其上部各土层剪切波以下存在剪切波速大于其上部各土层剪切波速速2.52.5倍的土层，且该层及其下卧各层岩土的剪切波速均倍的土层，且该层及其下卧各层岩土的剪切波速均不小于不小于400m400ms 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。覆盖层厚度是指从地表面至地下基岩面的距离。覆盖层厚度是指从地表面至地下基岩面的距离。3 3）剪切波速大于）剪切波速大于500m500ms s的孤石、透镜体，应视同周的孤石、透镜体，应视同周围土层。围土层。透镜体：透镜体状的地层应该具有向四周尖灭的平面透镜体：透镜体状的地层应该具有向四周尖灭的平面分布特性。泛指形似透镜状分布的砂层或岩体。它中分布特性。泛指形似透镜状分布的砂层或岩体。它中间厚周边薄，且被非渗透岩层封闭。一般厚度小于所间厚周边薄，且被非渗透岩层封闭。一般厚度小于所处土层厚度，分布的范围较小，且呈处土层厚度，分布的范围较小，且呈自然自然尖灭状态。尖灭状态。4 4）土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从）土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。覆盖土层中扣除。2.1.5 2.1.5 场地类别划分场地类别划分抗震规范以场地覆盖层厚度、土层等效剪切波速为抗震规范以场地覆盖层厚度、土层等效剪切波速为依据，将工程中场地土的类型划分成四类。依据，将工程中场地土的类型划分成四类。各类建筑场地的覆盖层厚度（各类建筑场地的覆盖层厚度（m）岩石的剪切波速或土的等效剪切波速（m/s）场地类别00条件：已知某建筑场地的地质钻探资料如表2.6所示。要求：确定该建筑场地的类别。【例2.1】确定场地类别土土 层层 厚厚 度度（m）层层 底底 厚厚 度度（m）土层名称土层名称土土层层剪剪切切波波速（速（m/s）2.12.1黄土1309.711.8黄土9015.227.0粉土38037.559.5砾石夹砂530表2.6场地的地质钻探资料（2）计算等效剪切波速【例【例2.2】：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定该建筑：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。场地的类别。层底深度层底深度(m)土层厚度土层厚度(m)土的名称土的名称剪切波速剪切波速m/s9.59.5砂砂17037.828.3淤泥质粘土淤泥质粘土13043.65.8砂砂24060.116.5淤泥质粘土淤泥质粘土200632.9细砂细砂31069.56.5砾混粗砂砾混粗砂520解：（1）确定剪切波速的计算深度。确定覆盖层厚度确定覆盖层厚度（3）确定建筑场地类别：属于中软土属于类场地（2）确定地面下20m表层土的剪切波速。2.1.6 2.1.6 场地选择场地选择1.抗震有利、一般、不利及危险地段的划分抗震有利、一般、不利及危险地段的划分 地段类别地段类别 地质、地形、地貌地质、地形、地貌有利地段有利地段有利地段有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利地段不利地段不利地段不利地段软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等危险地段危险地段危险地段危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表错位的部位震断裂带上可能发生地表错位的部位宜尽量选择对结构抗震有利的地段；尽可能避开对结构抗震不利宜尽量选择对结构抗震有利的地段；尽可能避开对结构抗震不利的地段；非特殊需要，不得在抗震危险地段上建造工程结构。的地段；非特殊需要，不得在抗震危险地段上建造工程结构。2.对山区建筑场地的要求对山区建筑场地的要求山区建筑的场地勘察应有边坡稳定性评价和防治方案建议，应根据地质、地形条件和使用要求，因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程。2.2 地基与基础的抗震设计及验算地基与基础的抗震设计及验算地基和基础抗震设计要求地基和基础抗震设计要求地基和基础抗震设计应符合下列要求：（1）同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上。（2）同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基；当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时，应根据地震时两部分地基基础的沉降差异，在基础、上部结构的相关部位采取相应措施。（3）地基为软弱黏性土、液化土、新近填土或严重不均匀土时，应根据地震时地基不均匀沉降和其他不利影响，采取相应的措施。2.2.2 2.2.2 山区建筑边坡设计要求山区建筑边坡设计要求山区建筑的地基基础应符合下列要求：（1）边坡设计应符合现行国家标准建筑边坡工程技术规范GB 50330的要求；其稳定性验算时，有关的摩擦角应按设防烈度的高低相应修正。（2）边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡的边缘应留有足够的距离，其值应根据设防烈度的高低确定，并采取措施避免地震时地基基础破坏。2.2.3 2.2.3 地基不验算的范围地基不验算的范围v由震害调查得到下面结论：只有少数房屋是由地基的原因而导致上部结构的破坏。导致上部结构破坏大量的一般性地基具有良好的抗震性能，极少发现因地基承载力不够而产生震害。建筑抗震规范建筑抗震规范对于量大面广的一般性地基和基础不做抗震验算，对于量大面广的一般性地基和基础不做抗震验算，而对于容易产生地基基础震害的液化地基、软土地基和严重不均匀地而对于容易产生地基基础震害的液化地基、软土地基和严重不均匀地基规定了相应的抗震措施。基规定了相应的抗震措施。我国抗震规范规定下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算：（1）抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。（2）地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑：一般的单层厂房和单层空旷房屋；砌体房屋；不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墙房屋；基础荷载与项相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。注：上述软弱黏性土层指7度、8度和9度时，地基承载力特征值分别小于80、100和120kPa的土层。2)3)4)2.2.4 2.2.4 地基土抗震承载力调整地基土抗震承载力调整地基土抗震承载力在静力设计承载力基础上调整。调整的出发点：1）地震是偶发事件，地基抗震承载力安全系数可比静载时降低；2）地震持续时间短，只能使土层产生弹性变形而来不及发生残余变形，即地震作用引起的地基变形要比建筑物由于静荷载所引起的地基变形小，故一般土的动承载力比其静承载力大。faE-调整后的地基抗震承载力设计值 -地基抗震承载力调整系数fa-深宽修正后的地基承载力特征值，按建筑地基基础设计规范GB50007采用地基土抗震承载力调整系数地基土抗震承载力调整系数岩土名称与性状岩土名称与性状岩岩石石，密密实实的的碎碎石石土土，密密实实的的砾砾、粗粗、中中砂砂，的的黏黏性性土土和和粉土粉土1.5中中密密、稍稍密密的的碎碎石石土土，中中密密和和稍稍密密的的砾砾、粗粗、中中砂砂，密密实实和和中中密密的的细、粉砂，细、粉砂，的黏性土和粉土，坚硬黄土的黏性土和粉土，坚硬黄土1.3稍密的细、粉砂，稍密的细、粉砂，的黏性土和粉土，可塑黄土的黏性土和粉土，可塑黄土1.1淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土1.0天然地基抗震验算天然地基抗震验算“拟静力法”基础底面平均压应力和边缘最大压应力应符合下列各式要求：地震作用效应标准组合的基底平均压力；地震作用效应标准组合的基底边缘最大压力；各作用效应分项系数取1。对于高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现脱离区(零应力区)；其他建筑，基础底面与地基土之间脱离区(零应力区)面积不应超过基础底面面积的15。对基础底面为矩形的基础，其受压宽度与基础宽度之比则应大于0.85（图2.2），即矩形基础底面受压宽度；矩形基础底面宽度。图2.2基底压力分布2.3 2.3 液化地基和软土地基液化地基和软土地基地基土液化的概念1、液化概念饱和砂土或粉土在强烈地震作用下，颗粒结构趋于密实，孔隙水在短时间内来不及排出而受到挤压，孔隙水压力急剧上升，砂土或粉土受到的有效压应力下降以致消失，土体颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体丧失抗剪强度，形成犹如“液体”的现象。液化的宏观标志是在地表出现喷砂冒水。2、液化对场地的危害：地面喷砂冒水、地基不均匀沉降、斜坡失稳、滑移等。喷砂冒水，地基不均匀沉降滑移斜坡失稳3、液化对建筑的危害：1）地面开裂下沉使建筑物产生过渡下沉或整体倾斜；2）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 形变化处开裂；3）室内地坪上鼓、开裂，设备基础上浮或下沉。1964年，日本新潟地震时因地基液化而使楼房倾倒阿拉斯加地震时，因场地不均匀沉降而造成的破坏现象影响地基液化的主要因素影响地基液化的主要因素（1）土层地质年代：地质年代越古老的土层，抵抗液化的能力越强。（2）土的组成：饱和砂土：细砂、粉砂更易液化粉土：当其中粘粒含量超过某一限值时，就不会液化。（3）土层相对密度：相对密度小，易液化（4）土层埋深(上覆非液化土层厚度)：埋深越大，越不易液化（5）地下水位深度：地下水越深，越不易液化（6）地震烈度和地震持续时间：烈度越高，持续时间越长，越易液化2.3.3 2.3.3 液化土的判别液化土的判别1、液化判别和处理的一般原则：1）对存在饱和砂土和粉土（不含黄土）的地基，除6度外，应进行液化判别。对6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建筑可按7度的要求进行判别和处理。6度的甲类建筑的液化问题也需要专门研究。79度时，乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理。2）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施。地基土液化判别过程可以分为初步判别和标准贯入试地基土液化判别过程可以分为初步判别和标准贯入试验判别两大步骤。验判别两大步骤。1）初判以地质年代、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。（1）地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及以前时，7、8度可判为不液化；（2）当粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率在7、8和9度时分别大于10、13和16可判为不液化；（3）浅埋天然地基的建筑，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，可不考虑液化影响。地下水位深度（m），宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用；上覆非液化土层厚度（m），计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；基础埋置深度（m），不超过2m时应采用2m；液化土特征深度m），可按表2.9采用。上面判别式（db=2)亦可用下图表示：1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区砂土1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区粉土7度9度8度7度8度9度db2时，在du、dw中减去（db-2)后再查图确定。查液化土特征深度表例1：图示为某场地地基剖面图 上覆非液化土层厚度du=5.5m 其下为砂土，地下水位深度 为dw=6m.基础埋深db=2m,该场 地为8度区。确定是否考虑液 化影响。解：按判别式确定9m9m8m8m7m7m砂土砂土8m8m7m7m6m6m粉土粉土9 98 87 7烈度饱和土类别需要考虑液化影响。dw=6mdu=5.5mdb=2m另解：按土层液化判别图确定需要考虑液化影响。1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区砂土7度8度9度du=5.5mdw=6m查液化土特征深度表解：按判别式确定9m9m8m8m7m7m砂土砂土8m8m7m7m6m6m粉土粉土9 98 87 7烈度饱和土类别不满足判别式，需要进一步判别是否考虑液化影响。dw=6mdu=5.5mdb=2.5m例2：图示为某场地地基剖面图 上覆非液化土层厚度du=5.5m 其下为砂土，地下水位深度 为dw=6m.基础埋深db=2.5m,该 场地为8度区。确定是否考 虑液化影响。也可用图判别。略2）标准贯入试验判别钻孔至试验土层标高以上15cm处,用63.5公斤穿心锤，落距为76cm，打击土层，打入30cm所用的锤击数记作N63.5，称为标贯击数。用N63.5与规范规定的临界值Ncr比较来确定是否会液化。1-穿心锤2-锤垫3-触探杆4-贯入器头5-出水孔6-贯入器身7-贯入器靴其实质是评价土的密实程度。当地面（指天然地面，而非建筑最终完成地面）下当地面（指天然地面，而非建筑最终完成地面）下20m深度范围内土的深度范围内土的实测标准贯入锤击数实测标准贯入锤击数(未经杆长修正未经杆长修正)小于或等于按式（小于或等于按式（2.10）确定的液）确定的液化判别标准贯入锤击数临界值化判别标准贯入锤击数临界值 时，则应判别为液化土，否则为非液化土。时，则应判别为液化土，否则为非液化土。一般情况下，只需判别地面下20m范围内土的液化可能性；但对可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的各类建筑，可只判别地面下15m范围内土的液化。2.3.4 2.3.4 液化地基的评价液化地基的评价采用土层柱状液化等级判定。采用土层柱状液化等级判定。液化指数液化指数20m5m0m由液化指数，按下表确定液化等级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，有危害性较大，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，高重心结构可能产生不允许的倾斜重心结构可能产生不允许的倾斜例例3 某场地某场地8度设防，设计基本地震加速度为度设防，设计基本地震加速度为0.20g，工程地质年代为第四纪全，工程地质年代为第四纪全新世，设计地震分组为一组，拟在上面建造一丙类建筑，基础埋深新世，设计地震分组为一组，拟在上面建造一丙类建筑，基础埋深2.0m。钻孔。钻孔深度为深度为20m，地下水位埋深，地下水位埋深1.0m，土层组成如下所述，各贯入点深度及锤击数，土层组成如下所述，各贯入点深度及锤击数实测值如下表所示。世判别地基是否液化；若为液化土，求液化指数和液化等级。实测值如下表所示。世判别地基是否液化；若为液化土，求液化指数和液化等级。（1）细砂，饱和，松散，层厚）细砂，饱和，松散，层厚2.1m。（2）粉质黏土，可塑至硬塑，层厚）粉质黏土，可塑至硬塑，层厚1.5m。（3）细砂，饱和，密实，层厚）细砂，饱和，密实，层厚4.4m。（4）粉土，硬塑，层厚）粉土，硬塑，层厚12m。标准贯入试验结果标准贯入试验结果 编号编号12345深度深度/m1.44567实测实测N31581612解解：（1）液化判别）液化判别 初步判别初步判别地下水位深度地下水位深度 ,基基础础埋深埋深 ，液化特征深度，液化特征深度 （查查表表4-2），上覆非液化土），上覆非液化土层层厚度厚度 ，则则均不均不满满足不液化条件，需足不液化条件，需进进一步判一步判别别。标标准准贯贯入入试验试验判判别测别测点点1由由设计设计地震分地震分组为组为一一组组，取，取 ，由，由设计设计地震加速度地震加速度0.2g，查查得液化判得液化判别标别标准准贯贯入入锤击锤击数基准数基准值值，测测点点1标标准准贯贯入深度入深度 黏性含黏性含量百分比取量百分比取3，则测则测点点1标标准准贯贯入入锤击锤击数数临临界界值为值为为液化土。其余各点判别见下表为液化土。其余各点判别见下表（2）求液化指数）求液化指数求各标准贯入点所代表的土层厚度求各标准贯入点所代表的土层厚度 及其中点深度及其中点深度 ：求求 层中点所对应的权函数值层中点所对应的权函数值 ：求液化指数：求液化指数：（3）判别液化等级）判别液化等级因因 ，由表，由表4-4可判别其液化等级为中级。可判别其液化等级为中级。例例3液化分析表液化分析表测测点点贯入深度贯入深度 dsi/m实测实测值值Ni临界值临界值 Ncri是否是否液化液化液化土层厚度液化土层厚度 di/m中点深度中点深度 zi/m权函数权函数 wi11.437.2是是1.11.5510241512.1否否35813.5是是1.05.010461614.7否否571215.75是是1.57.258.52.3.5 地基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，或更高要求基础和上部结构处理，或更高要求的措施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，或部分消除液全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对地基和上部结构处理化沉陷且对地基和上部结构处理部分消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷，或对地基和上部结构处理对地基和上部结构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2.3.6 软土地基抗震设计要求特点：在地基的受力层范围内存在软弱粘性土层，其容特点：在地基的受力层范围内存在软弱粘性土层，其容 许低，压缩许低，压缩性大，故房屋不均匀沉降大。性大，故房屋不均匀沉降大。天津滨海新区软土地基抗震措施：抗震措施：桩基基地基加固地基加固处理（加密法、理（加密法、换土法、化学加固法）土法、化学加固法）减减轻液化影响液化影响对液化等级较高的故河道、河滨、海滨、自然或人工边坡，如有对液化等级较高的故河道、河滨、海滨、自然或人工边坡，如有液化侧向扩展或流滑可能时，应采取防土体滑动措施或结构抗裂液化侧向扩展或流滑可能时，应采取防土体滑动措施或结构抗裂措施：措施：1、宜考虑滑动土体的侧向作用力对结构的影响；、宜考虑滑动土体的侧向作用力对结构的影响；2、结构抗地裂措施应符合下列要求：建筑的主轴应平行河、结构抗地裂措施应符合下列要求：建筑的主轴应平行河流放置；建筑的长高比宜小于流放置；建筑的长高比宜小于3；应采用筏基或箱基，且基础板内应根据需要加配抗拉裂钢筋。；应采用筏基或箱基，且基础板内应根据需要加配抗拉裂钢筋。当建筑基础底面以下非软土层厚度符合表2.16中的要求时，可不采取消除软土地基的震陷影响措施。表表2.16 基础底面以下非软土层厚度基础底面以下非软土层厚度2.4 2.4 桩基抗震设计桩基抗震设计2.4.1 2.4.1 可不进行桩基抗震验算的条件可不进行桩基抗震验算的条件由于下述采用桩基的建筑在地震中极少发生地基失效，故由于下述采用桩基的建筑在地震中极少发生地基失效，故抗抗震规范震规范规定，对于承受竖向荷载为主的低承台桩基，当地面规定，对于承受竖向荷载为主的低承台桩基，当地面下无液化土层，且桩承台周围无淤泥、淤泥质土和地基土静承下无液化土层，且桩承台周围无淤泥、淤泥质土和地基土静承载力特征值不大于载力特征值不大于100kPa100kPa的填土时，下列建筑可不进行桩基抗的填土时，下列建筑可不进行桩基抗震承载力验算：震承载力验算：1、砌体房屋和可不进行上部结构抗震验算的建筑；、砌体房屋和可不进行上部结构抗震验算的建筑；2、7度和度和8度时，度时，1）一般单层厂房、单层空旷房屋）一般单层厂房、单层空旷房屋2）不超过）不超过8层且高度在高度层且高度在高度24m以下的一般民用框架房屋及与其基以下的一般民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。础荷载相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。2.4.2 非液化土中的桩基抗震验算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，应符合下列规定：应符合下列规定：1 1、单桩的竖向和水平向抗震承载力特、单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值，可均比非抗震设计时提高征值，可均比非抗震设计时提高2525；2 2、当承台侧面的回填土夯实至干重度、当承台侧面的回填土夯实至干重度不小于不小于16.5kN/m16.5kN/m3 3时，可考虑承台正面时，可考虑承台正面填土与桩共同承担水平地震作用，但填土与桩共同承担水平地震作用，但不不应计入承台底面与地基土间的摩擦力应计入承台底面与地基土间的摩擦力；这部分摩擦力不可靠，软弱黏性土有震陷问题，这部分摩擦力不可靠，软弱黏性土有震陷问题，一般性黏土也有可能因桩身摩擦力产生的桩间一般性黏土也有可能因桩身摩擦力产生的桩间土在附加应力下的压缩使土与承台脱空，欠固土在附加应力下的压缩使土与承台脱空，欠固结土有固结下沉问题，非液化的沙砾有震密问结土有固结下沉问题，非液化的沙砾有震密问题等。地震情况下常有承台与土脱空的报道。题等。地震情况下常有承台与土脱空的报道。上部结构的底部水平地震剪力（上部结构的底部水平地震剪力（kNkN）；）；桩承担的地震剪力（桩承担的地震剪力（kNkN）；当小于）；当小于0.3 0.3 时取时取 ，大于，大于 时取时取 。建筑地上部分的高度（建筑地上部分的高度（m m）；）；基础埋深（基础埋深（m m）。）。当地下室埋深大于当地下室埋深大于2m2m时，桩所承担的地震剪力可按下式计算：时，桩所承担的地震剪力可按下式计算：2.4.2 液化土中的桩基抗震验算存在液化土层的低承台桩基抗震验算，应符合下列规定：（1）承台埋深较浅时，不宜计入承台周围土的抗力或刚性地坪对水平地震作用的分担作用，如图2.5所示。图图2.5 承台浅埋时的地震作用计算承台浅埋时的地震作用计算（2）当桩承台底面上、下分别有厚度不小于1.5m、1.0m的非液化土层或非软弱土层时，可按下列二种情况进行桩的抗震验算，并按不利情况设计：桩承受全部地震作用，桩承载力按非液化土层中的桩基取用，此时土尚未充分液化，只是刚度下降很多，所以液化土的桩周摩阻力及桩水平抗力均应乘以表2.17的折减系数。如图2.6，计算方法一所示。图图2.6 2.6 计计算方法一算方法一实际标贯锤实际标贯锤击数击数/临界标临界标贯锤击数贯锤击数深度深度 （mm）折减折减系数系数 0.60.60 01/31/30.60.60.80.81/31/32/32/30.80.81.01.02/32/31 1表2.17土层液化影响折减系数地震作用按水平地震影响系数最大值的10采用，桩承载力仍按单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值均比非抗震设计时提高25取用，但应扣除液化土层的全部摩阻力及桩承台下2m深度范围内非液化土的桩周摩阻力。如图2.7计算方法二所示。图图2.7 2.7 计算方法二计算方法二打入式预制桩及其他挤土桩当平均桩距为2.54倍桩径且桩数不少于55时，可考虑打桩对土的加密作用及桩身对液化土变形限制的有利影响。当打桩后桩间土的标准贯入锤击数值达到不液化的要求时，单当打桩后桩间土的标准贯入锤击数值达到不液化的要求时，单桩承载力可不折减，但对桩尖持力层作强度校核时，桩群外侧桩承载力可不折减，但对桩尖持力层作强度校核时，桩群外侧的应力扩散角应取为零。的应力扩散角应取为零。最好由试验确定最好由试验确定打桩后的标准贯入锤击数；打桩后的标准贯入锤击数；打桩前的标准贯入锤击数；打桩前的标准贯入锤击数；打入式预制桩的面积置换率。打入式预制桩的面积置换率。注：注：1 1、处于液化土中的桩基承台周围，宜用密实、处于液化土中的桩基承台周围，宜用密实干土填筑夯实，若用砂土或粉土则应使土层干土填筑夯实，若用砂土或粉土则应使土层的标准贯入锤击数不小于液化判别标准贯入的标准贯入锤击数不小于液化判别标准贯入锤击数临界值。锤击数临界值。3 3、在有液化侧向扩展的地段，距常时水线、在有液化侧向扩展的地段，距常时水线100m100m范围内的桩基除应满足本节中的其他规范围内的桩基除应满足本节中的其他规定外，尚应考虑土流动时的侧向作用力，且定外，尚应考虑土流动时的侧向作用力，且承受侧向推力的面积应按边桩外缘间的宽度承受侧向推力的面积应按边桩外缘间的宽度计算。计算。2 2、液化土中桩的配筋范围，应自桩顶至液化深、液化土中桩的配筋范围，应自桩顶至液化深度以下符合全部消除液化沉陷所要求的深度，度以下符合全部消除液化沉陷所要求的深度，其纵筋应与桩顶部相同，箍筋应加密。其纵筋应与桩顶部相同，箍筋应加密。