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1、o 2.1 场地划分与场地区划 o 2.2 地基抗震验算 o 2.3 地基土液化及其防治主要内容第二章 场地与地基2.1 场地划分与场地区划场地：建筑物所在地，其范围大体相当于厂区、居民点和自然村的范围地震类型、结构类型、 下卧层的构成、覆盖层厚度2.1.1 场地及其地震效应 房屋倒塌率随土层厚度的增加而加大 ；比较而言，软弱场地上的建筑物震害一般重于坚硬场地定义影响建筑物震害的因素:1967年委内瑞拉加拉加斯地震定义地震波通过覆盖 土层传向地表与土层固有周期相一致的一些频率波群将被放大 多层土的地震效应主要取决于三个基本因素 地震动的卓越周期：在振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期 另一些
2、频率波群将被衰减甚至被完全过滤掉 因此，地表地震动的 卓越周期 与 场地的固有周期 接近时建筑物的振动会加大，相应地，震害也会加重覆盖土层厚度土层剪切波速岩土阻抗比影响地震动的频谱特性 影响共振放大效应2.1.2 覆盖层厚度原意：从地表面至地下基岩面的距离 定 义 工程上的判定：当下部土层的剪切波速达到上部土层剪切波速的2.5倍，且下部土层中没有剪切波速小于400m/s的岩土层时，该下部土层就可以近似看作基岩 我国建筑抗震设计规范：地下基岩或剪切波速大于500m/s的坚硬土层至地表面的距离，称为“覆盖层厚度” 2.1.3 场地的类别15803153500 等效剪切波速 （m/s）场 地 类 型
3、各类场地土的覆盖层厚度表：土层等效剪切波速场地覆盖层厚度场地类别确定根据：土层等效剪切波速式中 计算深度，取覆盖层厚度和20m两者的较小值；计算深度范围内土层的分层数；第i层土的剪切波速；第i层土的厚度。剪切波速随深度递增的一般情况 适用于：当计算深度以下 有明显的软弱土夹层时 应适当提高场地类别计算 ：2.1.3 场地的类别土的类型划分和剪切波速范围10层和高度30m以下的丙类建筑及丁类建筑 适用于：淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土 ， 的填土，流塑黄土软弱土稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂,可塑黄土, 的粘性土和粉土, 的填土中软土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾
4、、粗、中砂，的粘性土和粉土，坚硬黄土中硬土稳定岩石，密实的碎石土坚硬土 或岩石土层剪切波 速范围 (m/s)岩土名称和性状土的 类型-由荷载试验等方法得到的地基土静承载力特征值2.1.3 场地的类别例题2-1已知某建筑场地的钻孔地质资料如表2-3所示，试确定该场地的类别 因为地表下7.5m以下土层的 = 520m/s500m/s,故 = 7.5m(1) 确定覆盖层厚度解(2)计计算等效剪切波速，按式（2-1）有查查表得，位于250500m/s之间，且故属于类场类场 地5m,15803153500 等效剪切波速 （m/s）场 地 类 型2.1.4 场地区划城区范围内的场地类别区域划分（又称场地小
5、区划）设防地震动参数区划场地地面破坏潜势区划等场地设计地震动的区域划分给出的结果：场地区划的基本方法与过程：收集城区范围内的工程地质、水文地质、地震地质资料作出所考虑区域的控制剖面图 适当进行补充的工程地质勘探和剪切波速测试工作按照钻孔地质资料统计，给出不同类别土的剪切波速随深度变化的经验关系计算控制点的浅层岩土（地表下20m）等效剪切波速，并决定各控制点覆盖层厚度根据等效剪切波速和覆盖层厚度对城区范围内的场地作出小区划分场地固有周期T的计算： （剪切波重复反射理论 ）式中计算深度范围内土层的分层数；第 i 层土的剪切波速；第 i 层土的厚度。场地等效剪切波速等值线场地固有周期等值线 场地区划
6、返回目录工作深入的场地区划还可以做出场地等效剪切波速等值线和 场地固有周期等值线。2.2 地基抗震验算地基：建筑物基础下面受力层范围内的土层。 松软土地基和不均匀地基：2.2.1 地基抗震设计原则 处理方法：定义饱和的淤泥和淤泥质土冲填土和杂填土不均匀地基土不能不加处理地直接 用作建筑物的天然地基在地震区地基处理措施：置换、加密、强夯等消除土的动力不稳定性 桩基等深基础 避开可能失效的地基对上部建筑的不利影响 上部结构的处理措施一般土地基：建造于一般土质天然地基上的房屋遭遇地震时极少有因地基强度不足或较大沉陷导致的上部结构破坏 可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的地基：（1）砌体房屋 （2
7、） 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）一般的单层厂房和单层空旷房屋；2）不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋；3）基础荷载与2）项相当的多层框架厂房。（3）规范中规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。地裂危害的防治 软弱场地土上的建筑物，当基本烈度为7度以上时中软场地土上的建筑物，当基本烈度为9度时砖结构房屋在承重砖墙的基础内设置现浇钢筋混凝土圈梁 防地裂措施 : 单层钢筋混凝土柱厂房沿外墙一圈设置现浇整体基础墙梁 或有现浇接头的装配整体式基础墙梁 应采取防地裂措施的情况2.2.2 地基土抗震承载力天然地基抗震验算时，地基土的抗震承载力按下式计算 ：调整后的地基土
8、抗震承载力；地基土抗震调整系数，按下表采用；深宽修正后的地基土静承载力特征值，按现行建筑地基基础设计规范采用岩土名称和性状 岩石，密实的碎石土，密实的砾，粗、中砂， 300kpa的粘性 土和粉土 1.5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，150kpa 2时，在du 、 dw中减去（db-2) 后再查图确定。标准贯入试验判别初判条件均不能满足时，地基土存在液化可能采用标准贯入试验进一步判别其是否液化标准贯入试验设备：由穿心锤、触探杆、贯入器等组成 试验时，先钻至测试土层标高以上15cm，再将贯入 器放至该土层处，在锤落距为76cm的条件下，连续 打入土层30cm
9、，所得锤击数为 适用于一般情况 适用于桩基或深基础 N63.5Ncr时，应判为液化土，否则为不液化土设计 地震分组7度8度9度第一组6（8）10（13）16第二、三组8（10）12（15）18表2-6 标准贯入锤击数基准值 式中 液化判别标 准贯入锤击 数下限值；液化判别标 准锤击 数基准值，按表2-6采用；饱和土标准贯入点深度（m）；土体粘粒含量百分率，当(%)小于3或为砂土时，取3。 2.3.3 液化地基的评价地基液化指数15m（20m）深度范围围内标标准贯贯入试验试验 点的总总数、 为为i点标标准贯贯入锤击锤击 数的实测值实测值 和临临界值值，当 时时，应应取i点所代表的土层层厚度（m）
10、第i层层土层单位土层厚度的层位影响权函数值（单位为m -1）。若判别深度为15m，当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于15m时应采用零值，515m时应按线性内插法取值；若判别深度为20m，当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于20m时应采用零值，520m时应按线性内插法取值。 液化等级与相应的震害液化等级 地面喷水冒砂情况 对建筑物的危害情况轻微地面无喷水冒砂，或仅在洼地、 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中等喷水冒砂可能性大，从轻微到严 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 时不均匀沉陷可达200mm严重一般喷水冒砂都很严重，地面变 形很明
11、显危害性大，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判别深度20m时的液化指标判别深度15m时的液化指标严重 中等 轻微 液化等级由液化指数，按下表确定液化等级某工程按8度设防，其工程地质年代属Q4，钻孔资料自上向下为 ：砂土层至2.1m，砂砾层至4.4m，细砂至8.0m，粉质粘土层至 15m；砂土层及细砂层粘粒含量均低于8；地下水位深度1.0m ；基础埋深1.5m；设计地震场地分组属于第一组。试验结果如 表2-9，试对该工程场地液化可能作出评价。例2-2 解(1) 初判Q4 ; du=0 ;故均不满足不液化条件，需进一步判别;(2) 标准贯入试验判别式中N0=10（8度
12、、第一组组），dw=1.0，题题中已给给出各标标准贯贯点 所代表土层层厚度，计计算结结果见见表2-9，可见见4点为为不液化土层层 ；1) 按式计算2）计算层位影响函数，例如第一点，地下水位为1.0m，故上界为1.0m，土层厚1.1m，故第二点，上界为砂砾层层底深4.4m，代表土层厚1.1m，故，余类推。 (3) 按式最终给出ILE=12.16，据下表2-7，液化等级为中等。计算各层液化指数，结果见下表判别深度20m时的液化指标判别深度15m时的液化指标严重 中等 轻微 液化等级2.3.4 液化地基的抗震措施建筑类别地基的液化等级轻微中等严重乙类部分消除液化沉陷，或对基础和上部 结构进行处理全部
13、消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷 且对基础和上部结构进行处理全部消除液化沉陷丙类对基础和上部结构进行处理，亦可 不采取措施对基础和上部结构进行处理，或采用更 高要求的措施全部消除液化沉陷，或部分消除液化 沉陷且对基础和上部结构进 行处理丁类可不采取措施可不采取措施对基础和上部结构进行处理，或采用 其他经济 的措施2.3.4 液化地基的抗震措施全部消除地基液化沉陷（1）桩基伸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， 对碎石土、砾，粗、中粗，坚硬粘性土不应小于0.5m，其他非岩石不宜小于1.5m；具体要求：抗液化措施是对液化地基的综合处理，总要求是：使处理后土层的标准贯人锤击
14、数实测值大于相应的临界值。可采用桩基、深基础、土层加密法、挖除全部液化土层等措施（2）深基础基础底面埋人液化深度以下稳定土层中的深度不应小于0.5m ；（3）加密方法（如振动加密、强夯等）应处理至液化深度下界，且处理后土层标准贯人锤击数实测值应大于相应下限值；（4）全部挖除液化土层（5）在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1/2，且不小于处理宽度的1/5。部分消除地基液化沉陷具体要求：（1）处理深度应使处理后的地基液化指数减少当判别深度为15m时，其值不宜大于4当判别深度为20m时，其值不宜大于5独立基础和条形基础，尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值（2）在处理深度范围内，应使处理后液化土层的标准贯人锤击数大于相应的临界值基础和上部结构处理综合考虑采取如下措施：（1）选择合适的地基埋深，调整基础底面积，减少基础偏心；（4）管道穿过建筑处采用柔性接头.（3）增强上部结构整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝；（2）加强基础的整体性和刚性；
