场地、地基和基础抗震.ppt

2.1 2.1 2.1 2.1 地震破坏作用地震破坏作用地震破坏作用地震破坏作用 从破坏性质和工程对策角度，地震对结构的破坏作用可从破坏性质和工程对策角度，地震对结构的破坏作用可分为两种类型：场地、地基的破坏作用和场地的震动作用。分为两种类型：场地、地基的破坏作用和场地的震动作用。场地和地基的破坏作用场地和地基的破坏作用一般是指造成建筑破坏的直接原一般是指造成建筑破坏的直接原因是由于场地和地基稳定性引起的。因是由于场地和地基稳定性引起的。为此要确定工程场地的设计地震动参数。为此要确定工程场地的设计地震动参数。第第2章章 场地、地基和基础抗震场地、地基和基础抗震 场地和地基的破坏作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等。场地和地基的破坏作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等。这种破坏作用一般是通过场地选择和地基处理来减轻地这种破坏作用一般是通过场地选择和地基处理来减轻地震灾害的。震灾害的。场地的地震动作用场地的地震动作用是指由于强烈地面运动引起地面设施是指由于强烈地面运动引起地面设施振动而产生的破坏作用。振动而产生的破坏作用。减轻它所产生的地震灾害的主要途径是合理的进行抗震和减轻它所产生的地震灾害的主要途径是合理的进行抗震和减震设计和采取减震措施。减震设计和采取减震措施。1整理课件2.2 2.2 2.2 2.2 建筑地段的选择建筑地段的选择建筑地段的选择建筑地段的选择工程地质条件对地震破坏的影响很大。工程地质条件对地震破坏的影响很大。常有地震烈度异常现象，即常有地震烈度异常现象，即产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。“重灾区里有轻灾，轻灾区里由重灾重灾区里有轻灾，轻灾区里由重灾”地段划分地段划分地段划分地段划分2整理课件 水边地的地下水边地的地下水位较高，土质也水位较高，土质也较松软，容易在地较松软，容易在地震时产生土壤滑动震时产生土壤滑动或地层液化。或地层液化。山坡地在地震山坡地在地震时会产生土壤滑动时会产生土壤滑动 用另外的土石用另外的土石來填补地基，常有來填补地基，常有土壤密实度不足情土壤密实度不足情形，导致建筑物在形，导致建筑物在地震时产生倾斜、地震时产生倾斜、沉陷。沉陷。冲冲积积地地的的土土质质松松软软，地地震震时时容容易易塌塌陷陷，如如果果此此处处有有地地下下水水层层，还还 容容 易易 发发生液化。生液化。3整理课件临近悬临近悬崖，容崖，容易滑落易滑落 谷地或低地，这里的谷地或低地，这里的建筑物容易在地震发生时，建筑物容易在地震发生时，受土石崩塌破坏。受土石崩塌破坏。萨尔瓦多地震引发了一巨大的萨尔瓦多地震引发了一巨大的泥石流，数百户人家被埋在泥泥石流，数百户人家被埋在泥石里，估计有石里，估计有1200多人遇难多人遇难地裂地裂4整理课件地段选择地段选择地段选择地段选择1.1.选择有利地段；选择有利地段；2.2.避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；3.3.不在危险地段建设。不在危险地段建设。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 19 99 94 4年年云云南南昭昭通通地地震震，芦芦家家湾湾某某村村坐坐落落于于山山梁梁上上，山山梁梁长长1 15 50 0m m，顶顶部部最最宽宽1 15 5m m，最最窄窄5 5m m，高高6 60 0m m.距距震震中中18km18km。突突出出端端部部的的最最大大加加速速度度为为0 0.6 63 32 2g g,鞍鞍部部为为0 0.2 25 57 7g g，大大山根部为山根部为0.431g0.431g。烈度为烈度为9度度烈度为烈度为8度度烈度为烈度为7度度5整理课件局部突出地形的影局部突出地形的影局部突出地形的影局部突出地形的影响响响响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。6整理课件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 0.6 0.5 0.4 0.3 0.5 0.4 0.3 0.2 0.4 0.3 0.2 0.1 0.3 0.2 0.1 0岩质地层岩质地层非岩质地层非岩质地层突出地形突出地形的高度的高度(m)局部突出局部突出台地边缘台地边缘的侧向平的侧向平均坡降均坡降(H/L)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 0.3 0.6 1.07整理课件发震断裂的影响发震断裂的影响与地下断裂构造直接相关的地裂与地下断裂构造直接相关的地裂与发震断裂间接相关的受应力场控制所产生的地裂与发震断裂间接相关的受应力场控制所产生的地裂局部地质构造的影响局部地质构造的影响8整理课件 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。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。建设时应避开。建设时应避开。发震断裂带上可能发生地表错位的地段主要在高烈度发震断裂带上可能发生地表错位的地段主要在高烈度区，全新世以来经常活动的断裂上面。区，全新世以来经常活动的断裂上面。地下水位的影响地下水位的影响 地地下下水水位位对对建建筑筑物物的的震震害害有有明明显显的的影影响响，水水位位越越浅浅，震震害害越越严严重重。地地下下水水位位震震害害的的影影响响程程度度还还与与地地基基土土的的类类别别有有关关，软软弱弱土土地地基基，较较大大；粘粘性性土土地地基基，次次之之；坚坚硬硬土土地地基基，较小。较小。9整理课件 场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评价，并应符合下列要求：价，并应符合下列要求：1.1.对符合下列规定之一的情况，可忽略发震断裂错动对地对符合下列规定之一的情况，可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响：面建筑的影响：1 1）抗震设防烈度小于）抗震设防烈度小于8 8度；度；2 2）非全新世活动断裂；）非全新世活动断裂；3 3）抗震设防烈度为）抗震设防烈度为8 8度和度和9 9度时，前第四纪基岩隐伏断裂度时，前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于的土层覆盖厚度分别大于60m60m和和90m90m。2.2.对不符合本条对不符合本条1 1款规定的情况，应避开主断裂带。其避让款规定的情况，应避开主断裂带。其避让距离不宜小于下表对发震断裂最小避让距离的规定。距离不宜小于下表对发震断裂最小避让距离的规定。_ 200m 400m 专门研究专门研究 9 _ 100m 200m 专门研究专门研究 8 丁丁 丙丙 乙乙 甲甲建筑抗震设防类别建筑抗震设防类别烈度烈度发震断裂的最小避让距离发震断裂的最小避让距离发震断裂的最小避让距离发震断裂的最小避让距离(m)(m)(m)(m)10整理课件2.3 2.3 建筑场地的类别划分建筑场地的类别划分 建筑场地指建筑所在地。大体相当于厂区、居建筑场地指建筑所在地。大体相当于厂区、居民点和自然村的区域范围。民点和自然村的区域范围。建筑场地按地震对建筑的影响划分为建筑场地按地震对建筑的影响划分为4 4类。类。建筑场地分类的指标是以场地土的类型和覆盖建筑场地分类的指标是以场地土的类型和覆盖层的厚度。层的厚度。场地土层的固有周期的简化计算公式为场地土层的固有周期的简化计算公式为单一土层时单一土层时多层土时多层土时-覆盖层厚度覆盖层厚度-土的剪切波速土的剪切波速-土层总数土层总数-i层厚度层厚度-i层剪切波速层剪切波速一、场地土层的固有周期与场地的地震效应一、场地土层的固有周期与场地的地震效应1.1.场地土层的固有周期场地土层的固有周期11整理课件2.2.场地的地震效应场地的地震效应场地土对于从基岩传来的地震波具有放大作用。场地土对于从基岩传来的地震波具有放大作用。坚硬土层上的刚性建筑、软弱土上的柔性建筑破坏严重。坚硬土层上的刚性建筑、软弱土上的柔性建筑破坏严重。二二二二.建筑场地的类别建筑场地的类别建筑场地的类别建筑场地的类别场地土的类型场地土的类型土的类型土的类型岩土名称和性状岩土名称和性状层剪切波土速层剪切波土速范围（范围（m/s）岩岩 石石坚硬、较硬且完整的岩石坚硬、较硬且完整的岩石vs800坚硬土或坚硬土或软质岩石软质岩石破碎和较破碎的岩石或较软的岩石，破碎和较破碎的岩石或较软的岩石，密实的碎石土密实的碎石土800vs500中硬土中硬土中密、稍密的碎石土，密实、中密的中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，砾、粗、中砂，fak150的粘性土和的粘性土和粉土，坚硬黄土粉土，坚硬黄土500vs250中软土中软土稍密的的砾、粗、中砂稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的除松散外的细、粉砂细、粉砂,fak150的粘性土和粉土的粘性土和粉土,fak130的填土，可塑黄土的填土，可塑黄土250vs150 软弱土软弱土淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，积的粘性土和粉土，fak150的填土，的填土，流塑黄土流塑黄土vs15012整理课件场地类别：场地类别：场地覆盖层厚度的确定：场地覆盖层厚度的确定：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500m/s500m/s的土层顶面；的土层顶面；2.2.当地面当地面5m5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.52.5倍倍 的下卧土层，且下卧土层的剪切波速不小于的下卧土层，且下卧土层的剪切波速不小于400m/s400m/s时，时，可按地面至该下卧土层顶面的距离确定；可按地面至该下卧土层顶面的距离确定；3.3.剪切波速大于剪切波速大于500m/s500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层；的孤石、透镜体，应视同周围土层；4.4.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的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖 土层中扣除。土层中扣除。80 315 3050 0 等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场 地地 类类 型型岩石的剪切波速或土的等岩石的剪切波速或土的等效剪切波速（效剪切波速（m/sm/s）场地类别场地类别I I0 0I I1 1vs8000 0800vs5000 0500vse2505 55 5250vse1503 33 350505050vse1503 33 3151515158080808013整理课件土层的等效剪切波速土层的等效剪切波速:-土层的等效剪切波速土层的等效剪切波速-计算深度（计算深度（m)m)，取覆盖层厚度和，取覆盖层厚度和20m20m二者的较小值二者的较小值-剪切波在地面至计算深度之间的传播时间剪切波在地面至计算深度之间的传播时间-计算深度范围内第计算深度范围内第i i土层的厚度土层的厚度(m)(m)-计算深度范围内第计算深度范围内第i i土层的剪切波速土层的剪切波速(m/s)(m/s)-计算深度范围内土层的分层数计算深度范围内土层的分层数各类建筑场地各类建筑场地的覆盖层厚度的覆盖层厚度:岩石的剪切波速或土的岩石的剪切波速或土的等效剪切波速（等效剪切波速（m/sm/s）场地类别场地类别I I0 0I I1 1vs8000 0800vs5000 0500vse2505 55 5250vse1503 33 350505050vse1503 33 3151515158080808014整理课件例：已知某建筑场地的钻孔例：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。该建筑场地的类别。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：解：（1 1）确定地面下）确定地面下20m20m表层土表层土的场地土类型的场地土类型15整理课件例：已知某建筑场地的钻孔例：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。该建筑场地的类别。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：解：（1 1）确定地面下）确定地面下20m20m表层土表层土的场地土类型的场地土类型（2 2）确定覆盖层厚度）确定覆盖层厚度（3 3）确定建筑场地类别）确定建筑场地类别属于中软土属于中软土属于属于类场地类场地16整理课件2.4 2.4 天然地基和基础天然地基和基础 地基在地震作用下的稳定性对基础及上部结构的内力地基在地震作用下的稳定性对基础及上部结构的内力分布是比较敏感的，因此确保地震时地基基础能够承受上分布是比较敏感的，因此确保地震时地基基础能够承受上部结构传下来的竖向和水平地震作用以及倾覆力矩而不发部结构传下来的竖向和水平地震作用以及倾覆力矩而不发生过大变形和不均匀沉降是地基基础抗震设计的基本要求。生过大变形和不均匀沉降是地基基础抗震设计的基本要求。一、天然地基的震害特点一、天然地基的震害特点一、天然地基的震害特点一、天然地基的震害特点1.1.高压缩性饱和软粘土和承载力较低的淤泥质土在地震高压缩性饱和软粘土和承载力较低的淤泥质土在地震 中产生不同程度的震陷，造成上部结构的倾斜或破坏；中产生不同程度的震陷，造成上部结构的倾斜或破坏；2.2.杂填土、回填土和冲填土等松软填土地基，土质松软杂填土、回填土和冲填土等松软填土地基，土质松软 且承载力较低，易产生沉陷，使结构开裂；且承载力较低，易产生沉陷，使结构开裂；3.3.沟、坑、古河道、坡地半挖半填等非匀质地基在地震沟、坑、古河道、坡地半挖半填等非匀质地基在地震 中的不均匀沉降或地裂缝引起上部结构破坏。中的不均匀沉降或地裂缝引起上部结构破坏。17整理课件二二二二.天然地基的抗震措施天然地基的抗震措施天然地基的抗震措施天然地基的抗震措施1.1.软弱粘性土地基软弱粘性土地基采用桩基，地基加固；采用桩基，地基加固；2.2.杂填土地基杂填土地基换土夯实；地基加固；换土夯实；地基加固；3.3.不均匀地基不均匀地基综合建筑体型、荷载、烈度、结构类型等采取合理综合建筑体型、荷载、烈度、结构类型等采取合理的结构布局、地基抗震措施。的结构布局、地基抗震措施。地基加固处理方法地基加固处理方法:(1)换土垫层法换土垫层法 (2)重锤夯实法重锤夯实法 (3)挤密桩法挤密桩法 (4)沉井预压法沉井预压法18整理课件三、三、地基基础抗震验算地基基础抗震验算1 1）同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土层上；）同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土层上；2)2)同一结构单元不宜部分采用天然地基而另外部分采用桩基；同一结构单元不宜部分采用天然地基而另外部分采用桩基；3)3)地基有软弱土、可液化土、新近填土或严重不均匀土层地基有软弱土、可液化土、新近填土或严重不均匀土层 时，宜加强基础的整体性和刚性；时，宜加强基础的整体性和刚性；4)4)根据具体情况，选择对抗震有利的基础类型，在抗震验算根据具体情况，选择对抗震有利的基础类型，在抗震验算 时应尽量考虑结构、基础和地基的相互作用影响，使之能时应尽量考虑结构、基础和地基的相互作用影响，使之能 反映地基基础在不同阶段上的工作状态。反映地基基础在不同阶段上的工作状态。地基基础抗震设计是通过选择合理的基础体系和抗震验地基基础抗震设计是通过选择合理的基础体系和抗震验算来保证其抗震能力的。算来保证其抗震能力的。1.1.1.1.地基基础抗震设计的一般要求地基基础抗震设计的一般要求地基基础抗震设计的一般要求地基基础抗震设计的一般要求19整理课件2.2.2.2.可不进行地基基础抗震验算的范围可不进行地基基础抗震验算的范围可不进行地基基础抗震验算的范围可不进行地基基础抗震验算的范围由震害调查得到下面结论：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。只有少数房屋是由地基的原因而导致上部结构的破坏。导致上部结构破坏的地基大多是液化地基、易产生震导致上部结构破坏的地基大多是液化地基、易产生震陷的软土地基和严重不均匀地基。陷的软土地基和严重不均匀地基。大量的一般性地基具有良好的抗震性能，极少发现因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。地基承载力不够而产生震害。我国抗震设计规范对量大面广的一般地基和基础不作我国抗震设计规范对量大面广的一般地基和基础不作抗震验算，对容易产生地基基础震害的液化地基，软土地抗震验算，对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，以避免或减基和严重不均匀地基规定了相应的抗震措施，以避免或减轻震害。轻震害。20整理课件2.2.2.2.可不进行地基基础抗震验算的范围可不进行地基基础抗震验算的范围可不进行地基基础抗震验算的范围可不进行地基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24m24m以下的一般民用框架房屋和框以下的一般民用框架房屋和框 架架-抗震墙房屋；抗震墙房屋；（3 3）基基础础荷荷载载与与2 2）项项相相当当的的多多层层框框架架厂厂房房和和多多层层混混凝凝土土 抗震墙房屋。抗震墙房屋。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。21整理课件3.3.3.3.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基基础底面边缘最大压力础底面边缘最大压力(kPa)(kPa)faEaE-地基土抗震允许承载力地基土抗震允许承载力 高高宽宽比比大大于于4 4的的高高层层建建筑筑，在在地地震震作作用用下下基基础础底底面面不不宜宜出出现现拉拉应应力力；其其它它建建筑筑，基基础础底底面面与与地地基基土土之之间间零零应应力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%。22整理课件4.4.4.4.地基土抗震承载力确定地基土抗震承载力确定地基土抗震承载力确定地基土抗震承载力确定地基抗震承载力在静力设计承载力基础上调整。地基抗震承载力在静力设计承载力基础上调整。调整的出发点：调整的出发点：1 1）地震是偶发事件，地基抗震承载力安全系数）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；可比静载时降低；2 2）多数土在有限次的动载下，强度较静载下较）多数土在有限次的动载下，强度较静载下较高。高。23整理课件4.4.4.4.地基土抗震承载力确定地基土抗震承载力确定地基土抗震承载力确定地基土抗震承载力确定式中式中faEaE-调整后的地基抗震承载力设计值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地基抗震承载力调整系数fa a-深宽修正后的地基承载力特征值，按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建筑地基基础设计规范GB50007GB50007采用采用1.0淤泥，淤泥质土，松散的砂，填土淤泥，淤泥质土，松散的砂，填土1.1稍密的细、粉砂，稍密的细、粉砂，的粘性土和粉土，新近沉积的粘性土和粉土的粘性土和粉土，新近沉积的粘性土和粉土1.3中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密的细、粉砂，中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密的细、粉砂，的粘性土和粉土的粘性土和粉土1.5岩石，稍密的碎石土，密实的砾、粗、中砂，岩石，稍密的碎石土，密实的砾、粗、中砂，的粘性土和粉土的粘性土和粉土 岩土名称和性状岩土名称和性状地基土抗震承载力调整系数地基土抗震承载力调整系数24整理课件2.5 2.5 场地土的液化与抗液化措施场地土的液化与抗液化措施一一一一.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处于地下水位以下的饱和砂土和粉土的土颗粒结构受到地震作用和粉土的土颗粒结构受到地震作用时将趋于密实，使空隙水压力急剧时将趋于密实，使空隙水压力急剧上升，而在地震作用的短暂时间内，上升，而在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的空隙水压力来不及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。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这时，土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性。这种现象称示出近于液体的特性。这种现象称为液化。为液化。液化的宏观标志是在地表出现喷砂冒水。液化的宏观标志是在地表出现喷砂冒水。25整理课件 唐山地震时，严唐山地震时，严重液化地区喷水高度重液化地区喷水高度可达可达8 8米，厂房沉降米，厂房沉降可达可达1 1米。米。天津地震时，海天津地震时，海河故道及新近沉积土河故道及新近沉积土地区有近地区有近30003000个喷水个喷水冒砂口成群出现，一冒砂口成群出现，一般冒砂量般冒砂量0.1-10.1-1立方立方米，最多可达米，最多可达5 5立方立方米。有时地面运动停米。有时地面运动停止后，喷水现象可持止后，喷水现象可持续续3030分钟。分钟。液化的震害：喷水冒砂淹没农田，淤塞渠道，淘空路基；液化的震害：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。26整理课件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。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；土层的地质年代；2.2.土层的土粒的组成和密实程度；土层的土粒的组成和密实程度；3.3.砂土层埋置深度和地下水位深度；砂土层埋置深度和地下水位深度；4.4.地震烈度和地震持续时间。地震烈度和地震持续时间。27整理课件二二二二.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。28整理课件2 2 2 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 对对一一般般工工程程项项目目砂砂土土或或粉粉土土液液化化判判别别及及危危害害程程度度估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 以以地地质质年年代代、粘粘粒粒含含量量、地地下下水水位位及及上上覆覆非非液液化化土土层厚度等作为判断条件。层厚度等作为判断条件。（1 1）地地质质年年代代为为第第四四纪纪晚晚更更新新世世（Q Q3 3）及及以以前前时时，7 7、8 8 度可判为不液化；度可判为不液化；（2 2)当当粉粉土土的的粘粘粒粒（粒粒径径小小于于0 0.0 00 05 5m mm m的的 颗颗 粒粒)含含 量量 百百 分分率率在在7 7、8 8和和9 9度度时时分分别别大大于于1 10 0、1 13 3和和1 16 6可可判判为为不不液液 化；化；29整理课件（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30整理课件2 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 钻钻孔孔至至试试验验土土层层上上1 15 5c cm m处处,用用6 63 3.5 5公公斤斤穿穿心心锤锤，落落距距为为7 76 6c cm m，打打击击土土层层，打打入入3 30 0c cm m所所用用的的锤锤击击数数记记作作N N6 63 3.5 5，称称为为标标贯贯击击数数。用用N N6 63 3.5 5与与规规范范规规定定的的临临界界值值 N Nc cr r比比较较来来确确定定是是否会液化。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31整理课件规范规定规范规定:当饱和可液化土的标贯击数当饱和可液化土的标贯击数N N63.563.5的值小于的值小于 N Ncr cr 值时，判为值时，判为液化，否则判为不液化。液化，否则判为不液化。-地下水位深度（地下水位深度（m)m)-饱和土标准贯入试验点深度（饱和土标准贯入试验点深度（m)m)-液化判别标准贯入锤击数基准值，按下表采用。液化判别标准贯入锤击数基准值，按下表采用。-粘粒含量百分率，当小于粘粒含量百分率，当小于3 3或是砂土时，均应取或是砂土时，均应取3 3。-调整系数，设计地震第一组取调整系数，设计地震第一组取0.800.80，第二组取，第二组取0.950.95，第三组取第三组取1.051.05。Ncr=N0ln(0.6ds+1.5)0.1dw3/c设计基本地震加速度（设计基本地震加速度（g）0.100.150.200.300.40液化判别标准贯入锤击数基准值液化判别标准贯入锤击数基准值71012161932整理课件3.3.3.3.液化场地危害程度的确定液化场地危害程度的确定液化场地危害程度的确定液化场地危害程度的确定采用土层柱状液化等级判定。采用土层柱状液化等级判定。-判别深度内每一个钻孔标准贯入试验点总数；判别深度内每一个钻孔标准贯入试验点总数；-分别为分别为i i点标准贯入锤击数的实测值和临界点标准贯入锤击数的实测值和临界 值，当实测值大于临界值时取临界值的取值；值，当实测值大于临界值时取临界值的取值；-第第i i点所代表的土层厚度（点所代表的土层厚度（m)m)；-第第i i层层考考虑虑单单位位土土层层厚厚度度的的层层位位影影响响权权函函系系数数值值，单位为单位为 。若判别深度为若判别深度为15m,15m,当该层中点深度不大于当该层中点深度不大于5m5m时采时采 用用1010，等于，等于15m15m时应取零值时应取零值,5,515m15m时应按线性内时应按线性内 插值法取值插值法取值;若判别深度为若判别深度为20m20m，当该层中点深度，当该层中点深度 不大于不大于5m5m时采用时采用1010，等于，等于20m20m时应取零值时应取零值,5,520m20m 时应按线性内插值法取值。时应按线性内插值法取值。液化指数液化指数33整理课件由液化指数，按下表确定液化等级由液化指数，按下表确定液化等级判别深度判别深度20m时的液化指标时的液化指标判别深度判别深度15m时的液化指标时的液化指标 严重严重 中等中等 轻微轻微 液化等级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34整理课件三、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，或地基和上部结构处理，或其它经济的措施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，或部全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对地基分消除液化沉陷且对地基和上部结构处理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：1 1）采用桩基时，桩端深入液化深度以下稳定土层中的长度）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、（不包括桩尖部分），应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于0.5m0.5m，对，对 其他非岩石尚不应小于其他非岩石尚不应小于1.5m1.5m；35整理课件(2 2)采采用用深深基基础础时时，基基础础底底面面埋埋入入深深度度以以下下稳稳定定土土层层中中的的 深度不应小于深度不应小于0.5 m0.5 m。(3 3)采采用用加加密密法法(如如振振冲冲、振振动动加加密密、砂砂桩桩挤挤密密、强强夯夯等等)加加固固时时，应应处处理理至至液液化化深深度度下下界界，且且处处理理后后的的土土层层的的 标准贯入锤击数的实测值，不宜大于相应的临界值。标准贯入锤击数的实测值，不宜大于相应的临界值。(4)(4)挖除全部液化土层。挖除全部液化土层。(5 5)采采用用加加密密法法或或换换土土法法处处理理时时，在在基基础础边边缘缘以以外外的的处处理理 宽宽度度，应应超超过过基基础础底底面面下下处处理理深深度度的的1 1/2 2且且不不小小于于基基础础 宽度的宽度的1/51/5。36整理课件2 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）处处理理深深度度应应使使处处理理后后的的地地基基液液化化指指数数减减少少，当当判判别别深深 度度为为1 15 5m m时时，其其值值不不宜宜大大于于4 4，当当判判别别深深度度为为2 20 0m m时时，其其值值不不宜宜大大于于5 5；对对独独立立基基础础与与条条形形基基础础，尚尚不不应应小小于于 基础底面下液化特征深度和基础宽度的较大值。基础底面下液化特征深度和基础宽度的较大值。2 2）处处理理深深度度范范围围内内，应应挖挖除除其其液液化化土土层层或或采采用用加加密密法法加加 固固，使使处处理理后后土土层层的的标标准准贯贯入入锤锤击击数数实实测测值值不不小小于于相相 应的临界值。应的临界值。3 3）基基础础边边缘缘以以外外的的处处理理宽宽度度与与全全部部清清除除地地基基液液化化沉沉陷陷时时 的要求相同。的要求相同。37整理课件1)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，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；式等；38整理课件