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关于场地、地基和基础第一节 场地勘察5.1 结构抗震设计对工程地质勘察的基本要求有哪些?结构抗震设计所需要的工程地质勘察内容和要求，除应满足建筑静力设计的勘察要求外，还应满足以下基本要求：(1)根据实际情况划分对建筑有利、不利和危险地段；(2)提供建筑场地类别(对于高层建筑，要求进行土层剪切波速测试，提供土层等效剪切波速和覆盖层厚度，据此划分场地类别；对于层数不超过10层且高度不超过30m的丙类建筑，可按规范提供的经验方法估计土层剪切波速)；(3)提供岩土地震稳定性(如液化和震陷、发震断裂、滑坡、崩塌等)评价；(4)对需要采用时程分析法进行补充计算的建筑结构，尚应根据设计要求提供土层剖面、场地覆盖层厚度和有关的动力参数，具体的就是提供满足规范要求的地震波。有关注意事项，参见本书第十二章第二节。5.2 剪切波速测试应注意哪些问题?1，2001抗震规范对剪切波速测试，在4.1.2、4.1.3和4.1.5条作了详细的规定，2001岩土工程勘察规范在10.10.2条也对剪切波速的测试作了有关规定，主要内容是：(1)剪切波速是场地类别划分依据的基础数据，应有相应的可靠性；(2)波速测孔的位置应能代表整个场地的基本特性；(3)波速测孔的数量，按三种情况分别满足最小要求：初勘阶段，不少于控制钻孔的l/31/5，且不少于3个；详勘阶段，单幢建筑不少于2个，密集的高层建筑群中每幢不少于1个；不超过10层且不超过30m的丙类建筑，可根据岩土名称和性状，利用当地经验估计土层的剪切波速；(4)波速测试的深度，不小于20m；当覆盖层厚度小于20m时，可相应减少，但应超过覆盖层的埋深，以判断覆盖层的厚度；(5)波速测试采样点的竖向间距应根据土层的情况确定：每个不同的土层均应采集，除很薄的夹层(如小于0.5m)外不得并层采样；同一土层的最大间距不大于3m；(6)波速测试可采用跨孔法或单孔检层法，测试技术较好时，二者差异不大，在允许的范围内(5%)；(7)等效剪切波速的计算，应采用走时平均方法，不得用厚度加权法。2，图5-1、5-2给出钻孔位置不具备场地特征的示例。图5-l中，整个场地的基岩面起伏，大多数埋深小于5m，而唯一的波速钻孔的基岩埋深接近10m，不具备代表性，波速测孔数量也不够。图5-2中，属于密集高层建筑的一幢，唯一的波速钻孔Bl，其土层剖面有很厚的碎石填层，与周围钻孔没有碎石填层明显不同。显然代表性不足，可能偏于保守。 3，图5-3波速测试数据中，相邻的圆砾层和中砂层只有一个波速值，属并层采样；厚度超过4m的粉质粘土层、卵石层也只有一个波速值，采样间距过大。 5.3 场地地段划分时，是否有一般地段?地震造成建筑的破坏，除地震动直接引起结构破坏外，还有场地条件的原因，诸如：地震引起的地表错动与地裂，地基土的不均匀沉陷、滑坡和粉、砂土液化等。人们经常看到，在具有不同工程地质条件的场地，建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。因此，选择对抗震有利的场地和避开不利的场地进行工程建设，能大大减轻地震灾害；然而，建设用地的确定要受到地震以外的许多因素的限制，除了对抗震极不利和有严重危险性的场地以外，往往不能排除其作为建设用地。这样，就有必要按照场地、地基对建筑物所受地震破坏作用的强弱和特征进行分类，以便采取不同的抗震措施。2001规范将地形、地貌和岩土特性的影响综合在一起加以评价，这是因为由不同岩土构成的同样地形条件的地震影响是不同的。规范4.1.1条规定的有利、不利和危险地段的划分如下：(1)有利地段指，稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等。(2)不利地段指，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、状态明显不均匀的土层(如故河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基)等。(3)危险地段指，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位错的部位。对不属于上述各种情况的其他地段，如中软土等，按规范4.1.1条的条文说明，视为可进行工程建设的一般场地。因此，规范4.1.9条对房屋建筑的岩土工程勘察要求，明确规定应根据实际情况和需要来划分有利、不利和危险地段。5.4 为什么条状突出山脊等地形要考虑地震作用的局部放大?关于局部地形条件的影响，情况比较复杂，从国内几次大地震的宏观调查资料来看，岩质地形与非岩质地形有所不同。对于高度达数十米的条状突出的山脊和高耸弧立的山丘，由于鞭鞘效应明显，振动有所加大，震害加剧仍较为显著。从宏观震害经验和地震反应分析结果所反映的总趋势，大致可以归纳为以下几点：高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈强烈；离陡坎和边坡顶部边缘的距离愈大，反应相对减小；从岩土构成方面看，在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反应是明显减小的；边坡愈陡，其顶部的放大效应愈大。震害调查发现，位于局部孤立突出地形的村庄一般较平地上的严重。表5-l列出历次地震中孤突山梁、山丘，山嘴和高大台地边缘等局部地形影响的震害比较。局部地形震害加重情况汇总 表5-1地震年代震级震 害 差 异 描 述高差烈度差海原19208.5渭河谷地冲积黄土的姚庄，7度；相距2km黄土山觜的牛家山庄，场地土质类似，9度1002海原19208.5天水东柯河谷的中街亭，不到8度；附近黄土山梁的北堡子、王家沽沱、何家堡子，9度1001邢台19667.2宁晋上安村，位于黄土台地前缘，1/3房屋倒塌；附近平地的村庄，同类房屋倒塌少于5%501001通海19707.7建水曲溪，位于平缓山坡的马王寨，房屋倒塌31%；紧邻的位于山嘴的大红坡，房屋倒塌91%602海城19757.3他山铺，山脚平缓地形基岩上房屋，震害指数0.20；山梁中、上部基岩陡坡的房屋，震害指数0.27400.5唐山19767.8迁西景中，山顶庙宇严重倒塌，9度；山脚7个村庄，6度3003强震观测表明，类似地形上的地震加速度明显增大。1975年辽宁海城地震中，在大石桥盘龙山获得的强余震观测记录表明，高差58m的山顶比山脚的加速度明显增大(表 5-2)。美国帕柯依玛坝坝址的强震记录也表明，地形影响可使加速度峰值增大 30%50%。局部地形强震记录的水平加速度比值 表5-2发震时间2月22日2月24日2月26日平 均震 级4.24.54.41.84比 值1.422.711.40因此，当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时，除要求保证岩土在地震作用下的稳定性外，尚要求估计局部地形对地震动可能产生的放大作用：结构抗震设计的地震影响系数最大值应乘以增大系数。根据不同地形条件和不同岩土所进行的二维地震反应计算结果的综合分析，2001规范4.1.8条的条文说明给出了根据台地的坡角、高度和建筑场址离台地边缘距离等因素选取增大系数的方法：以突出地形的高差H，坡降角度的正切H/L以及场址距突出地形边缘的相对距离L1/H为参数，归纳出岩质和非岩质的各种地形，包括山包、山梁、悬崖、陡坡的地震力放大系数入如下：1 (5-1)式中 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，按表5-3采用；附加调整系数，与建筑场地离突出台地边缘的距离L1与相对高差H的比值有关。当L1/H2.5时，可取为1.0；当2.5Ll/H5时，可取为0.6； 当L1/H5时，可取为0.3。L、L1均应按距离场地的最近点考虑。局部突出地形地震影响系数的增大幅度 表5-3突出地形的高度H(m)非岩质地层H55H1515H25H25岩质地层H2020H4040H60H60局部突出台地边缘的侧向平均坡降(H/L)H/L0.30.00.10.20.30.3H/L0.60.10.20.30.40.6H/L1.00.20.30.40.5H/L1.00.30.40.50.65.5 结构自振周期、设计特征周期、场地卓越周期和脉动周期之间有何关系?自振周期T：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间，是结构固有的特性。基本周期T1：结构按基本振型(第一振型)完成一次自由振动所需的时间。通常需要考虑两个主轴方向和扭转方向的基本周期。设计特征周期Tg：抗震设计用的地震影响系数曲线的下降段起始点所对应的周期值，与地震震级、震中距和场地类别等因素有关。在抗震设计规范中，设计特征周期Tg与场地类别有关：场地类别越高(场地越软)，Tg越大；地震震级越大、震中距离越远，Tg越大。Tg越大，地震影响系数的平台越宽，对于高层建筑或大跨度结构，基本周期较大，计算的地震作用越大。场地卓越周期Ts：根据场地覆盖层厚度H和土层平均剪切波速Vs，按日本金井清教授所提出的经验公式Ts4HVs计算的周期，表示场地土最主要的振动特性。由该公式可以看到，场地覆盖层厚度H越厚、土层平均剪切波速Vs越小(场地越软)，场地卓越周期越大。可见，场地卓越周期只反映场地的固有特征，不等同于设计特征周期Tg。场地脉动周期Tm：应用微震仪对场地的脉动、又称为“常时微动”进行观测所得到的振动周期。测试应在环境十分安静的情况下进行，场地的振动类似人体的脉搏，所以称为“脉动”。场地脉动周期反映了微震动情况下场地的动力特征，与强地震作用下场地的动力特性既有关联，又不完全相同。结构的地震反应与其动力特性密切相关，自振周期是主要的动力特性参数，与结构的质量和刚度相关。当自振周期、特别是基本周期小于或等于设计特征周期Tg时，地震影响系数取值为max，按规范计算的结构地震作用最大。震害经验表明，当结构自振周期与场地卓越周期Ts接近，地震时可能发生共振，导致建筑物的震害较重。研究表明，在大地震时，由于土壤发生大变形或液化，土的应力-应变关系为非线性，导致土层剪切波速Vs，发生变化。因此，在同一地点，地震时场地的卓越周期Ts，将因震级大小、震源机制、震中距离的变化而改变。如果仅从数值上比较，场地脉动周期Tm最短，卓越周期Ts其次，特征周期Tg最长。2001规范对结构的基本周期T1与场地的卓越周期Ts或脉动周期Tm之间的关系不做具体要求，即不要求结构自振周期避开场地卓越周期或脉动周期。事实上，多自由度结构体系具有多个自振周期，不可能完全避开场地卓越周期。5.6 场地类别划分时，是否需要进行脉动测试?抗震工程上所谓地面脉动，一般指与地震动的性质密切相关的地面波动。其幅度为l0.1m，频率范围为0.520Hz；主要由人为振源(如交通工具、机器等)以及自然振源(水流波浪等)产生。较早进行脉动研究的是日本的金井请教授，提出了同一地点的地震动卓越周期与场地的固有周期相当的观点。日本学者对具有5级强震记录的22个台站进行了地震加速度卓越周期和脉动卓越周期的对比分析，发现比较接近的有11个，不大接近的有9个，很不一致的2个。日本的资料说明，覆盖层较大的情况下，场地土层的卓越周期对强烈地震的地面运动频谱特性有重要影响。研究表明，为使地面脉动的观测结果具有代表性，能反映土层综合动力放大效果，其测试应满足下列条件：在测点周围半径150m的范围内没有人为振源，避免人为干扰掩盖场地土层的自振特性；测量仪器应能滤去抗震工程上不需要的其他波动；检波器应放置在稳定土层或原状土层上，避免表土局部振动的影响；不同土层剖面的地段，应有不同的测点；脉动记录的时间应足够长，并在不同时段重复测试；在具有波速测试资料的地点，也应布置测点，以便对比分析。脉动测试数据的整理，一般采用功率谱方法或频度周期曲线方法。在89规范修订中，考虑当时剪切波速测试尚未普遍开展，曾建议，当缺乏剪切波速资料时，可依据符合要求的脉动测试的卓越周期参考表5-4划分场地类别：场地类别参考划分方法 表5-4卓越周期(s)0.1T0.40.4T0.8T0.8场地类别2001规范4.1.2条明确要求，场地划分应以剪切波速为依据。当前，剪切波速的测试技术已经比较成熟，因此要求采用剪切波速测试，而不需要进行脉动测试。5.7 采用桩基或诸如CFG桩等措施进行地基处理后是否改变场地类别?按照2001规范2.1.7条对场地的定义，场地是建筑群体所在地，其范围在城镇中通常是指不小于1.0km2的占地面积。场地在平面和深度方向的尺度与地震波波长相当，比建筑物地基的尺度要大得多。场地类别的划分时所考虑的主要是地震地质条件对地震动的效应，关系到设计用的地震影响系数特征周期Tg的取值，也即影响到场地的反应谱特征。采用桩基或用搅拌桩(水泥固化剂桩，类似CFG桩)处理地基，只对建筑物下卧土层起作用，对整个场地的地震地质特性影响不大，因此不能改变场地类别。5.8 地基持力层以下的粉细砂透镜体是否需要判别液化?当建筑地基存在饱和砂性土时，地震中可能因孔隙水压升高导致土体丧失承载力，从而发生地面沉陷、斜坡失稳或地基失效，称为液化。这是一种常见的地基震害。抗震设计时，必须认真对待，按规范的规定，采取两步判别法，并根据液化可能造成的上部结构损坏程度，采取相应的处理方法。2001规范的强制性条文4.3.2条明确要求，存在饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的地基，除6度设防外应进行液化判别。判别的深度，按规范4.3.4条规定，一般为地面下15m；对桩基或埋深大于5m的深基础，判别深度为地面下20m。当在判别深度范围内存在粉细砂透镜体时，一旦液化，则基础底面的地基反力分布发生变化，基础的整体弯矩和局部弯矩改变，甚至可能影响基础的安全性，仍然需要进行液化判别。5.9 为什么初判为不考虑液化影响，不需要再进行标准贯入判别?地基的液化判别，按2001规范的规定，采用两步判别法：初判和再判。初判的方法是建立在我国地震液化现场资料分析研究基础上的简单方法，只要土层的地质年代、地貌单元、粘粒含量、地下水位深度、上覆非液化土层厚度等因素满足规范 4.3.3条规定的界限条件，则饱和砂土和饱和粉土不会液化或可不考虑液化影响，从而节省勘察工作量。这里，初判的着眼点是“可不考虑液化影响”，即如果液化至少不产生喷水冒砂现象。另一方面，采用标准贯入判别，其着眼点是液化，而且规范判别公式仍然存在少量的错判可能，参见表5-5(唐山地震中92例砂土现场资料判别的成功率)和表5-6(历次地震中299例粉土现场资料判别的成功率)。砂土液化判别成功率统计(唐山地震) 表5-5烈度7度8度9度合计液化非液化液化非液化液化非液化液化非液化实际数量171619919125537成功率(%)828810067100679576粉土液化判别成功率统计(历次地震) 表5-6烈度7度8度9度合计液化非液化液化非液化液化非液化液化非液化近震成功率(%)95689779100759577远震成功率(%)100479865100759863平均成功率(%)97579772100759670因此，如果初判后仍继续采用标准贯人法进行判别，有可能出现判别结果是液化。为避免造成混乱，通过初判的不需要再进行标准贯人判别。 第二节 地基基础抗震设计5.10 建造在不利地段上的建筑结构，地基基础设计应采取什么对策?地基基础的抗震设计，与上部结构一样，也包括计算分析和抗震措施两大部分。然而，地基基础的抗震设计要比上部结构相对简单，主要还是经验性的估计和判断。1，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的结构体系的。场地、地基在地震时起着传递地震波和支承上部结构的双重作用，因此，对建筑结构的抗震性能具有重要影响。由于地基在地震下变形和失效所造成的上部结构破坏，不同于地面震动作用，其主要特点是：(1)饱和砂性土液化，土体丧失承载力，使上部结构大幅度的沉降或不均匀震陷，导致结构和设施严重破坏；(2)软弱粘性土在地震中产生震陷，加剧上部结构倾斜或破坏；(3)原有的水坑、低洼地用杂填土等回填形成的松软填土地基，地震中沉陷导致结构开裂；(4)古河道、边坡、半填半挖等不均匀地基，地震前上部结构已发现裂缝，地震中不均匀沉陷或地裂导致上部结构破坏；(5)桩基埋深不足或桩身剪断，导致上部结构开裂破坏。2，在建筑结构抗震设计时，主要依靠场地条件选择和地基抗震措施加以考虑，还需要有合理的基础选型，减少地基变形引起的破坏。例如：(1)同一结构单元，避免设置在性质截然不同的地基土层上；(2)同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基；在高层建筑中，当主楼和裙房不分缝的情况下难以满足这一要求时，需仔细分析不同地基在地震下变形的差异及上部结构各部分地震反应差异的影响，采取相应措施；(3)选择有利的基础类型，验算时考虑结构、地基、基础相互作用的影响，尽可能反映地基基础的实际工作状态；(4)对水平的液化土层，一般按地基液化等级和建筑的抗震设防类别采取措施，从全部消除液化影响、部分消除液化影响到上部结构的基础处理等，还可以考虑上部结构重力对液化危害的影响，根据液化震陷估计调整液化处理措施；在部分消除液化影响时，地基处理宽度应超过基础下处理深度的l/2且不小于基础宽度的l/5；对倾斜液化土层，要求距常时水线100m范围内应考虑液化流滑，采取防止土体滑动或结构开裂的措施。(5)对主要持力层存在软弱粘性土的地基，要合理选择地基承载力设计值，将地震附加应力限制在可接受的水平内，保证足够的安全贮备。可以选择合适的基础埋置深度；调整基础底面积，减少基础偏心；加强基础的整体性和刚度，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土交叉条形基础，加设基础圈梁等；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。所谓对液化敏感有两种情况：一是沉陷可能导致结构破坏，二是沉陷可能使结构不能正常使用。(6)对杂填土地基，因其堆填方法不同、疏松程度不同、厚薄不一，不应作为持力层，应进行必要的处理，如换土分层碾压夯实，或地基加固处理。(7)对土质明显不均匀的地基，要求详细勘察，根据具体情况，从上部结构和地基共同作用出发，对建筑体型、荷载、结构类型、地质条件、设防烈度等进行综合分析，采取合理布局和有效的抗震措施。(8)对隐伏的发震断裂，2001规范根据最新研究成果规定，抗震设防烈度小于8度，或非全新世活动断裂，或抗震设防烈度为8度和9度时前第四记基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度较大，均可不考虑发震断裂影响；其他情况的隐伏发震断裂，明确规定了最小避让距离。5.11 什么是液化地基处理的基本对策?1，液化的危害主要来自震陷，特别是不均匀震陷。抗液化措施是对液化地基的综合治理，主要依据地基液化指数和建筑抗震设防类别的不同采取不同的对策。要注意以下几点：(1)倾斜场地的土层液化往往带来大面积土体滑动，造成严重后果，而水平场地土层液化的后果一般只造成建筑的不均匀下沉和倾斜，2001规范4.3.6条的规定不适用于坡度大于10O的倾斜场地和液化土层严重不均的情况；(2)液化等级属于轻微者，除甲、乙类建筑由于其重要性需确保安全外，一般不作特殊处理，因为这类场地可能不发生喷水冒砂，即使发生也不致造成建筑的严重震害；(3)对于液化等级属于中等的场地，尽量多考虑采用较易实施的基础与上部结构处理的构造措施，不一定要加固处理液化土层；(4)在液化层深厚的情况下，消除部分液化沉陷的措施，即处理深度不一定达到液化下界而残留部分未经处理的液化层，从我国目前的技术、经济发展水平上看是较合适的，但对独立基础和条形基础，处理深度不应小于基础底面下液化土特征深度值和基础宽度的较大值；(5)液化的震陷量主要决定于土层的液化程度和上部结构的荷载。由于液化指数不能 反映上部结构的荷载影响，因此有趋势直接采用震陷量来评价液化的危害程度。例如，对4层以下的民用建筑，当精细计算的平均震陷值SE5cm时，可不采取抗液化措施，当SE515cm时，可优先考虑采取结构和基础的构造措施，当SE15cm时需要进行地基处理，基本消除液化震陷。2，对于液化后果有可能发生侧扩或流动时滑动土体的最危险范围，要求综合采取土体抗滑和结构抗裂措施：由桩基承受侧向流动土体(包括非液化上覆土层和液化层)对结构的侧向推力；减小地裂对结构影响的措施，包括将建筑的主轴沿平行河流放置；基础板内应根据需要加配抗拉裂钢筋，筏基内的抗弯钢筋可兼作抗拉裂钢筋，抗拉裂钢筋可由中部向基础边缘逐段减少。5.12 地基承载力验算和基础构件验算时，地震作用和荷载效应的组合有何不同?1，按照建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-200l第3.0.5条的规定，建筑结构设计时，应根据所考虑的极限状态，采用相应的结构作用效应的最不利组合，包括基本组合、偶然组合、标准组合、频遇组合和准永久组合。统一标准7.0.2条规定，按承载能力极限状态设计时，对基本组合，永久荷载、可变荷载均应乘以大于1.0的分项系数；对于偶然组合，偶然作用的代表值不乘以分项系数，与偶然作用同时出现的可变荷载，应根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。统一标准7.0.6条规定，按正常使用极限状态设计时，对于标准组合，永久荷载、可变荷载均乘以1.0的分项系数(即不乘分项系数)；对于频遇组合，起控制作用的第一个可变荷载取频遇值，其他可变荷载取准永久值；对于准永久组合，所有可变荷载均取准永久值。按照统一标准第1.0.3条的规定，上述要求是建筑地基基础和建筑抗震等设计规范宜遵守的原则。2，地基土有其特殊性，其强度与基础宽度、埋深等有密切关系，实测的地基承载力指沉降急骤增大、或24小时内沉降不稳定、或本级沉降量大于前一级的5倍等等，即依据沉降量确定的，不同于上部结构构件确定承载力的方法，因此，基础设计规范第3.0.4条规定的组合如下：(1)按地基承载力确定基础底面面积和埋深以及桩数时，采用正常使用极限状态的标准组合；(2)计算地基变形时，不应计人风荷载和地震作用，采用正常使用极限状态的准永久组合；(3)计算挡土墙压力、地基或斜坡稳定时，采用荷载分项系数1.0的承载能力极限状态的基本组合；(4)确定基础构件，如基础或承台高度、支挡结构截面、基础或支挡结构的配筋和材料强度时，采用具有相应分项系数的承载能力极限状态的基本组合。(5)验算基础裂缝时，采用正常使用极限状态的标准组合。3，地基基础的抗震验算，一般采用所谓“拟静力法”。此法假定地震作用如同静力，然后在这种条件下验算地基和基础的承载力和稳定性，所列的公式主要是参考基础基础设计规范等相关规范的规定提出的。因此，基础压力的计算应采用地震作用效应标准组合，即各作用分项系数均取1.0的组合；但地基的承载力特征值需乘以“地基抗震承载力调整系数”。4，地基基础构件的抗震验算，与地基基础设计规范协调，仍采用基本组合，其表达式按2001规范5.4.1、5.4.2条规定执行。5.13 桩基承载力验算中应注意些什么?液化土层中桩基的配筋有何要求?强烈地震的宏观经验表明，除了高承台桩基(如桥台、码头下的桩基)外，桩基础的抗震性能普遍优于其他类型的基础；即使在液化地基上，桩基础的抗震效果也是比较好的。桩基的理论分析已经证明，地震作用下的桩基在软、硬土层交界面处最易受到剪、弯损害。阪神地震后对许多桩基的实际考查也证实了这一点，但在采用m法的桩身内力计算方法中却无法反映，目前除考虑桩土相互作用的地震反应分析可以较好地反映桩身受力情况外，还没有简便实用的计算方法保证桩在地震作用下的安全，因此必须采取有效的构造措施。2001规范在4.4.5条规定的构造，其要点在于保证软土或液化土层附近桩身的抗弯和抗剪能力。此条要求，不论地基的液化等级如何，只要桩周围存在液化土，均应执行。2001规范在4.4.14.4.3条对低承台桩基抗震验算分三种情况做了规定：l，多数情况不需要抗震验算，如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、淤泥质土和地基承载力特征值不大于lOOkPa的填土时，下列建筑可不进行桩基抗震承载力验算：(1)砌体房屋和可不进行上部结构抗震验算的建筑；(2)7度和8度设防的一般单层厂房和单层空旷房屋，不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋以及基础荷载与其相当的多层框架厂房。2，非液化土中低承台桩基抗震验算时，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25%。还可由承台正面符合要求的填土与桩共同承担水平地震作用，但不应计人承台底面与地基土间的摩擦力。3，存在液化土层的低承台桩基抗震验算是十分复杂的：液化的喷水冒砂往往在地震之后发生，甚至有隔一天之后的，这是因为液化砂层要通过孔隙水压逐渐扩散到喷出地表需要相当长的时间；地震中实测的水压时程和同一地点的加速度时程表明，孔隙水压和加速度同步达到最大值。目前采用的如下的分阶段验算的方法只是简化方法，此方法规定，当桩承台底面上、下分别有厚度不小于1.5m、l.Om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：(1)地震时桩承受全部地震作用，桩承载力不降低，液化土的桩周摩阻力及桩水平抗力部分降低，均应乘以折减系数；(2)地震后地震作用按水平地震影响系数最大值的10%采用，桩承载力不降低，但应扣除液化土层的全部摩阻力及桩台下2m深度范围内非液化土的桩周摩阻力。5.14 多层的抗震墙结构可否不进行天然地基的抗震验算?我国多次强烈地震的经验总结表明，遭受地震破坏的房屋建筑，只有少数房屋是因为地基的原因而导致上部结构破坏，而且这类地基多为液化地基、易产生震陷的软弱粘性土地基或严重不均匀地基，大量的一般性地基具有较好的性能，极少发现因地基承载力不足而导致震害。据19621972年间地震宏观调查资料的不完全统计，在数以万计的房屋建筑震害中，仅有43例是房屋地基在地震作用下破坏；1975年海城地震和1976年唐山地震中，仅有38例民用建筑和53例工业厂房发生地基破坏。因此，规范对大部分多层建筑均不要求进行地基基础的抗震验算，对于容易产生地基基础震害的液化地基、软弱粘性土地基和严重不均匀地基，则主要依靠有效的抗震措施来避免或减轻震害。对于高层建筑，由于缺乏震害经验，并考虑到其基础型式与较低的民用建筑有区别，未列入不验算范围。2001规范第4.2.1条中明确可不进行地基基础抗震验算的范围如下：(1)各类砌体房屋。(2)地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层(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)的一般的单层厂房和单层空旷房屋，不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋以及基础荷载与其相当的多层框架厂房。(3)抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。参照上述规定，对于多层混凝土抗震墙结构，当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层且基础荷载与不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋相当时，可以不进行地基基础的抗震验算。