地震破坏作用ppt课件

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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 从破坏性从破坏性质和工程和工程对策角度，地震策角度，地震对构造的破坏作用可构造的破坏作用可分分为两种两种类型：地基失效和型：地基失效和场地的震地的震动作用。作用。 地基失效普通是指呵斥建筑破坏的直接地基失效普通是指呵斥建筑破坏的直接缘由是由于由是由于场地地和地基和地基稳定性引起的。定性引起的。为此要确定工程此要确定工程场地的地的设计地震地震动参数。参数。第二章第二章 场地、地基和根底地、地基和根底 场地和地基的破坏作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等。地和地基的破坏作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等。 这种破坏作用普通是种破坏作用普

2、通是经过场地地选择和地基和地基处置来减置来减轻地地震灾震灾祸的。的。 场地的地震地的地震动作用是指由于作用是指由于剧烈地面运烈地面运动引起地面引起地面设备振振动而而产生的破坏作用。生的破坏作用。 减减轻它所它所产生的地震灾生的地震灾祸的主要途径是合理的的主要途径是合理的进展抗震和展抗震和减震减震设计和采取减震措施。和采取减震措施。2.2 建筑地段的建筑地段的选择工程地工程地质条件条件对地震破坏的影响很大。地震破坏的影响很大。常有地震烈度异常景象，即常有地震烈度异常景象，即产生的生的缘由是部分地域的工程地由是部分地域的工程地质条件不同。条件不同。“重灾区里有重灾区里有轻灾，灾，轻灾区里由重灾灾区

3、里由重灾地段划分地段划分地段划分地段划分 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稳定基岩，巩固土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等稳定基岩，巩固土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利地段不利地段脆脆弱弱土土，液液化化土土，条条状状突突出出的的山山嘴嘴，挺挺拔拔孤孤立立的的山山丘丘，非非岩岩质质的的陡陡坡坡，河河岸岸和和边边坡坡的的边边缘缘，平平面面分分布布上上成成因因、岩岩性性、形形状状明明显显不不均均匀匀的的土土层层如如古古河河道道、疏疏松松的的断断破破裂裂带带、暗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地震时能够发生滑坡、崩塌

4、、地陷、地裂、泥石流等及发地震时能够发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上能够发生地表错位的部位震断裂带上能够发生地表错位的部位 水水边地的地下地的地下水位水位较高，土高，土质也也较松松软，容易在地，容易在地震震时产生土壤滑生土壤滑动或地或地层液化。液化。 山坡地在地震山坡地在地震时会会产生土壤滑生土壤滑动 用另外的土石用另外的土石來填來填补地基，常有地基，常有土壤密土壤密实度缺乏情度缺乏情形，形，导致建筑物在致建筑物在地震地震时产生生倾斜、斜、沉陷。沉陷。 冲冲积地的土地的土质松松软，地震，地震时容易容易塌陷，假塌陷，假设此此处有有地下水地下水层，还容易容易发生液化。生液化。 临

5、近近悬崖，崖，容易容易滑落滑落 谷谷地地或或低低地地，这里里的的建建筑筑物物容容易易在在地地震震发生生时，受土石崩塌破坏。受土石崩塌破坏。 萨尔瓦多地震引瓦多地震引发了一宏大的了一宏大的泥石流，数百泥石流，数百户人家被埋在泥人家被埋在泥石里，估石里，估计有有12001200多人遇多人遇难地裂地裂地段地段地段地段选择选择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.不在危险地段建立。不在危险地段建立。部分突出地形的影响部分突出地形的影响部分突出地形的影响部分突出地形的影响1.1.高突地形间隔

6、基准面的高度愈大，高处的反响愈大；高突地形间隔基准面的高度愈大，高处的反响愈大；2.2.离陡坎和边坡顶部边缘的间隔大，反响相对减小；离陡坎和边坡顶部边缘的间隔大，反响相对减小；3.3.在同样地形条件下，土质构造的反响比岩质构造大；在同样地形条件下，土质构造的反响比岩质构造大；4.4.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。发震断裂的影响发震断裂的影响 断裂带是地质上的薄弱环节，发震断裂带附近断裂带是地质上的薄弱环节，发震断裂带附近地表，在地震时能够产生新的错动，使建筑物蒙受地表，在地震时能够产生新的错动，使建筑物蒙受较大的破坏，属于地震危险地段。建立时应避开。较

7、大的破坏，属于地震危险地段。建立时应避开。发震断裂带上能够发生地表错位的地段主要在高烈发震断裂带上能够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。度区，全新世以来经常活动的断裂上面。 场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进展评场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进展评价，并应符合以下要求：价，并应符合以下要求：1.1.对符合以下规定之一的情况，可忽略发震断裂错动对地对符合以下规定之一的情况，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

8、烈度为8 8度和度和9 9度时，前第四纪基岩隐伏断裂的度时，前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于土层覆盖厚度分别大于60m60m和和90m90m。2. 2. 对不符合本条不符合本条1 1款款规定的情况，定的情况，应避开主断裂避开主断裂带。其避。其避让间隔不宜小于下表隔不宜小于下表对发震断裂最小避震断裂最小避让间隔的隔的规定。定。 _ 300m 500m 专门研讨专门研讨 9 _ 200m 300m 专门研讨专门研讨 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发震断裂的最小避震断裂的最小避震断裂的最小避震断裂的最小避让间让间隔隔隔隔(m)(m)(m)(m)一个一个

9、很复很复杂的的问题2.3 2.3 建筑建筑场地的地的类别划分划分 建筑建筑场地指建筑所在地，大体相当于厂区、居民点和地指建筑所在地，大体相当于厂区、居民点和自然村的区域范自然村的区域范围。为什么什么进展展场地地类别划分？划分？ 建建筑筑场地地按按地地震震对建建筑筑的的影影响响划划分分为4 4类，建建筑筑场地地分分类目目的的是是以以场地地剪剪切切波波速速或或场地地土土类型型和和覆覆盖盖层厚厚度。度。场地土地土层的杰出周期的的杰出周期的简化化计算公式算公式为单一土一土层时多多层土土时-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 -i层剪切波速一、一、场地土地土层的杰

10、出周期与的杰出周期与场地的地震效地的地震效应1. 1. 场地土地土层的杰出周期的杰出周期( (什么概念？什么概念？) )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防大和滤波作用。场地土对于从基岩传来的地震波具有防大和滤波作用。巩固土巩固土层上的上的刚性建筑、脆弱土上的柔性建筑破坏性建筑、脆弱土上的柔性建筑破坏严重。重。二二二二. . . . 建筑建筑建筑建筑场场地的地的地的地的类别类别场地土的地土的类型型淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近堆积的粘性土淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近堆积的粘性土和粉土，和粉土， 的填土，流塑黄土的填土，流塑黄土脆弱土脆弱土稍密的的砾、粗、

11、中砂稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂除松散外的细、粉砂,可可塑黄土塑黄土, 的粘性土和粉土的粘性土和粉土, 的的填土填土中软土中软土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，砂， 的粘性土和粉土，巩固黄土的粘性土和粉土，巩固黄土中硬土中硬土稳定岩石，密实的碎石土稳定岩石，密实的碎石土巩固土巩固土或岩石或岩石土层剪切波土层剪切波速范围速范围(m/s) 岩土称号和性状岩土称号和性状土的土的类型类型-地基土静承载力规范值地基土静承载力规范值场地类别场地类别场地覆盖地覆盖层厚度确厚度确实定：定：1. 1. 普通情况下，普通情况下，应按地面至剪切波速

12、大于按地面至剪切波速大于500m/s500m/s的土的土层顶面；面；2. 2. 当地面当地面5m5m以下存在剪切波速大于相以下存在剪切波速大于相邻上上层土剪切波速土剪切波速2.52.5倍倍 的下卧土的下卧土层，且下卧土，且下卧土层的剪切波速不小于的剪切波速不小于400m/s400m/s时， 可按地面至可按地面至该下卧土下卧土层顶面的面的间隔确定；隔确定；3. 3. 剪切波速大于剪切波速大于500m/s500m/s的孤石、透的孤石、透镜体，体，应视同周同周围土土层；4. 4. 土土层中的火山岩硬中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度体，其厚度应从覆盖从覆盖 土土层中扣除。中扣除。 80 315 3

13、050 0 等效剪切波速等效剪切波速m/s场场 地地 类类 型型土土层的等效剪切波速的等效剪切波速-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场地类别场地类别 80 315 3050 0 等效剪切波速等效剪切波速m/s场场

14、地地 类类 型型例：知某建筑场地的钻孔土例：知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定该层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。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)土的称号土的称号剪切波速剪切波速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表表层土土的的场地土地土类型型淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近堆积的粘性土淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近堆积的粘性土和粉土，和粉土， 的填土

15、，流塑黄土的填土，流塑黄土脆弱土脆弱土稍密的的砾、粗、中砂稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂除松散外的细、粉砂,可可塑黄土塑黄土, 的粘性土和粉土的粘性土和粉土, 的的填土填土中软土中软土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，砂， 的粘性土和粉土，巩固黄土的粘性土和粉土，巩固黄土中硬土中硬土稳定岩石，密实的碎石土稳定岩石，密实的碎石土巩固土巩固土或岩石或岩石土层剪切波土层剪切波速范围速范围(m/s) 岩土称号和性状岩土称号和性状土的土的类型类型例：知某建筑场地的钻孔土例：知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定该层资料如表所示，试确定该

16、建筑场地的类别。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)土的称号土的称号剪切波速剪切波速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 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2 2确定覆盖确定覆盖层厚度厚度3 3确定建筑确定建筑场地地类别属于中属于中软土土属于属于类场地地2.4 2.4 天然地基和根底天然

17、地基和根底 地基在地震作用下的地基在地震作用下的稳定性定性对根底及上部构造的内力分根底及上部构造的内力分布是比布是比较敏感的，因此确保地震敏感的，因此确保地震时地基根底可以接受上部构地基根底可以接受上部构造造传下来的下来的竖向和程度地震作用以及向和程度地震作用以及倾覆力矩而不覆力矩而不发生生过大大变形和不均匀沉降是地基根底抗震形和不均匀沉降是地基根底抗震设计的根本要求。的根本要求。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.高高紧缩性性饱和和软粘土和承粘土和承载力力较低的淤泥低的淤泥质土在地震土在地震 中中产生不同程度的震陷，呵斥上部构造的生

18、不同程度的震陷，呵斥上部构造的倾斜或破坏；斜或破坏；2.2.杂填土、回填土和冲填土等松填土、回填土和冲填土等松软填土地基，土填土地基，土质松松软 且承且承载力力较低，易低，易产生沉陷，使构造开裂；生沉陷，使构造开裂；3.3.沟、坑、古河道、坡地沟、坑、古河道、坡地办挖半填等非匀挖半填等非匀质地基在地震地基在地震 中的不均匀沉降或地裂痕引起上部构造破坏。中的不均匀沉降或地裂痕引起上部构造破坏。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.脆弱粘性土地基脆弱粘性土地基采用采用桩基，地基加固；基，地基加固；2.2.杂填土地基填土地基换土夯土夯

19、实；地基加固；地基加固；3.3.不均匀地基不均匀地基综合建筑体型、荷合建筑体型、荷载、烈度、构造、烈度、构造类型等采取合理型等采取合理的构造的构造规划、地基抗震措施。划、地基抗震措施。地基加固地基加固处置方法置方法换土土垫层法法重重锤夯夯实法法挤密密桩法法沉井沉井预压法法三、三、 地基根底抗震设计地基根底抗震设计1 1同一构造同一构造单元不宜元不宜设置在性置在性质截然不同的地基土截然不同的地基土层上；上；2) 2) 同一构造同一构造单元不宜部分采用天然地基而另外部分采用元不宜部分采用天然地基而另外部分采用桩基；基；3) 3) 地基有脆弱土、可液化土、新近填土或地基有脆弱土、可液化土、新近填土或

20、严重不均匀土重不均匀土层时，宜加宜加强根底的整体性和根底的整体性和刚性；性；4) 4) 根据根据详细情况，情况，选择对抗震有利的根底抗震有利的根底类型，在抗震型，在抗震验算算 时应尽量思索构造、根底和地基的相互作用影响，使之能尽量思索构造、根底和地基的相互作用影响，使之能 反映地基根底在不同反映地基根底在不同阶段上的任段上的任务形状。形状。 地基根底抗震地基根底抗震设计是是经过选择合理的根底体系和抗震合理的根底体系和抗震验算来保算来保证其抗震才干的。其抗震才干的。1. 1. 1. 1. 地基根底抗震地基根底抗震地基根底抗震地基根底抗震设计设计的普通要求的普通要求的普通要求的普通要求2. 2.

21、2. 2. 可不可不可不可不进进展地基根底抗震展地基根底抗震展地基根底抗震展地基根底抗震验验算的范算的范算的范算的范围围由震害由震害调查得到下面得到下面结论： 只需少数房屋是由地基的只需少数房屋是由地基的缘由而由而导致上部构造的破坏。大量致上部构造的破坏。大量的普通性地基具有良好的抗震性能，极少的普通性地基具有良好的抗震性能，极少发现因地基承因地基承载力不力不够而而产生震害。生震害。 导致上部构造破坏的地基大多是液化地基、易致上部构造破坏的地基大多是液化地基、易产生震陷的生震陷的软土地基和土地基和严重不均匀地基。重不均匀地基。 我国抗震我国抗震设计规范范对量大面广的普通地基和根底不作抗震量大面

22、广的普通地基和根底不作抗震验算，算，对容易容易产生地基根底震害的液化地基，生地基根底震害的液化地基，软土地基和土地基和严重重不均匀地基不均匀地基规定了相定了相应的抗震措施，以防止或减的抗震措施，以防止或减轻震害。震害。2. 2. 2. 2. 可不可不可不可不进进展地基根底抗震展地基根底抗震展地基根底抗震展地基根底抗震验验算的范算的范算的范算的范围围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脆弱粘性土层的以下建筑：地基主要受力层范围内不存在脆弱粘性土层的以下建筑： 1 1普通的单层厂房和单层空阔房屋；普通的单层厂房和单层空阔房屋； 2 2不超越不超越8 8层且高度在层

23、且高度在25m25m以下的普通民用框架房屋；以下的普通民用框架房屋； 3 3根底荷载与根底荷载与2 2项相当的多层框架厂房。项相当的多层框架厂房。3) 3) 规范规定可不进展上部构造抗震验算的建筑。规范规定可不进展上部构造抗震验算的建筑。3. 3. 3. 3. 天然地基地震作用下的承天然地基地震作用下的承天然地基地震作用下的承天然地基地震作用下的承载载力力力力验验算算算算采用采用“拟静力法静力法 规范范规定：根底底面平均定：根底底面平均压力和力和边缘最大最大压力力应符合下符合下式要求式要求式中式中p-p-根底底面平均根底底面平均压力力kPa)kPa)pmaxpmax根底底面根底底面边缘最大最大

24、压力力(kPa)(kPa)faE-faE-地基土抗震允地基土抗震允许承承载力力 高高宽比比大大于于4 4的的高高层建建筑筑，在在地地震震作作用用下下根根底底底底面面不不宜宜出出现拉拉应力力；其其它它建建筑筑，根根底底底底面面与与地地基基土土之之间零零应力力区区面面积不不应超越根底底面面超越根底底面面积的的15%15%。4. 4. 4. 4. 地基土抗震承地基土抗震承地基土抗震承地基土抗震承载载力确定力确定力确定力确定 地基抗震承地基抗震承载力在静力力在静力设计承承载力根底上力根底上调整。整。调整整的出的出发点：点： 1 1地震是偶地震是偶发事件，地基抗震承事件，地基抗震承载力平安系数可比力平安

25、系数可比静静载时降低；降低； 2 2多数土在有限次的多数土在有限次的动载下，下，强度度较静静载下稍高。下稍高。4. 4. 4. 4. 地基土抗震承地基土抗震承地基土抗震承地基土抗震承载载力确定力确定力确定力确定式中式中faE-faE-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 -fa -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 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，新近堆积的粘性土和

26、粉土的粘性土和粉土，新近堆积的粘性土和粉土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 岩土称号和性状岩土称号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2.5 场地土的液化与抗液化措施地土的液化与抗液化措施一一一一. . . . 场场地土的液化景象与震害地土的液化景象与震害地土的液化景象与震害地土的液化景象与震害 处于于地地下下水水位位以以下

27、下的的饱和和砂砂土土和和粉粉土土的的土土颗粒粒构构造造遭遭到到地地震震作作用用时将将趋于于密密实，使使空空隙隙水水压力力急急剧上上升升，而而在在地地震震作作用用的的短短暂时间内内，这种种急急剧上上升升的的空空隙隙水水压力力来来不不及及散散失失，使使有有效效压力力减减小小，当当有有效效压力力完完全全消消逝逝时，土土颗粒粒处于于悬浮浮形形状状之之中中。这时，土土体体完完全全失失去去抗抗剪剪强度度而而显示示出出近近于于液液体体的的特特性性。这种景象称种景象称为液化。液化。液化的宏液化的宏观标志是在地表出志是在地表出现喷砂冒水。砂冒水。 唐山地震时，严唐山地震时，严重液化地域喷水高度重液化地域喷水高度

28、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，海河故道及新近堆积土河故道及新近堆积土地域有近地域有近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，喷水景象可持止后，喷水景象可持续续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；沿河岸出现裂痕、滑移，呵斥桥梁破坏，等等。沿河岸出现裂痕、滑移，呵斥桥梁破坏，等等。液化的震害：液化的震害： 1.

29、1.地面开裂下沉使建筑物地面开裂下沉使建筑物产生生过渡下沉或整体渡下沉或整体倾斜；斜； 2. 2.不均匀沉降引起建筑物上部构造破坏，使梁板等不均匀沉降引起建筑物上部构造破坏，使梁板等 程度构件及其程度构件及其节点破坏，使点破坏，使墙体开裂和建筑物体体开裂和建筑物体 形形变化化处开裂；开裂； 3. 3.室内地坪上鼓、开裂，室内地坪上鼓、开裂，设备根底上浮或下沉。根底上浮或下沉。影响影响场地土液化的主要要素：地土液化的主要要素： 1. 1.土土层的地的地质年代；年代； 2. 2.土土层的土粒的的土粒的组成和密成和密实程度；程度； 3. 3.砂土砂土层埋置深度和地下水位深度；埋置深度和地下水位深度；

30、 4. 4.地震烈度和地震地震烈度和地震继续时间二二二二. . . . 液化判液化判液化判液化判别别与危害程度估与危害程度估与危害程度估与危害程度估计计 1 1、液化判、液化判别和和处置的普通原那么：置的普通原那么： 1 1对存在存在饱和砂土和粉土不含黄土的地基，和砂土和粉土不含黄土的地基， 除除6 6度外，度外，应进展液化判展液化判别。对6 6度区普通情况度区普通情况 下可不下可不进展判展判别和和处置，但置，但对液化敏感的乙液化敏感的乙类 建筑可按建筑可按7 7度的要求度的要求进展判展判别和和处置。置。7 79 9度度时， 乙乙类建筑可按本地域抗震建筑可按本地域抗震设防烈度的要求防烈度的要求

31、进展判展判 别和和处置！置！ 2 2存在液化土存在液化土层的地基，的地基，应根据建筑的抗震根据建筑的抗震设防防类 别、地基的液化等、地基的液化等级结合合详细情况采取相情况采取相应的措的措 施。施。2 2 2 2、液化判、液化判、液化判、液化判别别和危害性估和危害性估和危害性估和危害性估计计方法方法方法方法 对普通工程工程，砂土或粉土液化判普通工程工程，砂土或粉土液化判别及危害程度及危害程度估估计可按以下步可按以下步骤进展：展：1 1 1 1初判初判初判初判 以地以地质年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土层厚度等作厚度等作为判判别条件。条件。1 1地地质年

32、代年代为第四第四纪晚更新世晚更新世Q3Q3及以前及以前时，7 7、8 8 度可判度可判为不液化；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的的颗粒粒) )含量百分含量百分 率在率在7 7、8 8和和9 9度度时分分别大于大于1010、1313和和1616可判可判为不液化；不液化；3 3采用天然地基的建筑，当上覆非液化土采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和厚度和 地下水位深度符合以下条件之一地下水位深度符合以下条件之一时，可不思索液，可不思索液 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

33、质土层扣除；质土层扣除；-根底埋置深度根底埋置深度(m),(m),不超越不超越2m2m时采用时采用2m2m；-地下水位深度地下水位深度m)m)，宜按建筑运用期内年平均最，宜按建筑运用期内年平均最 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不思索液化时的覆盖层的界限厚度不思索液化时的覆盖层的界限厚度-上覆非液化土层厚度上覆非液化土层厚度m)m)；-根底埋置深度根底埋置深度(m)(m)；-地下水位深度地下水位深度m)m)；

34、-液化土特征深度液化土特征深度(m).(m).上面判上面判别式式db=2)db=2)亦可用亦可用图形表示：形表示：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12345678910dw(m)不思索液化影响区不思索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 12345678910dw(m)不思索液化影响区不思索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db2db2时，在，在du du 、dwdw中减去中减去db-2)db-2)后再后再查图确定。确定。查液化土特征深度表液化土特征深度表例例1

35、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.根底埋深根底埋深db=2m,db=2m,该该 场地为场地为8 8度区。确定能否考度区。确定能否考 虑液化影响。虑液化影响。解：按判解：按判别式确定式确定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求思索液化影响。需求思索液化影响。dw=6mdw=6mdu=5.5mdu=5.5mdb=2mdb=2m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

36、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.根底埋深根底埋深db=2m,db=2m,该该 场地为场地为8 8度区。确定能否考度区。确定能否考 虑液化影响。虑液化影响。解：按土解：按土层液化判液化判别图确定确定需求思索液化影响。需求思索液化影响。dw=6mdw=6mdu=5.5mdu=5.5mdb=2mdb=2m1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12345678910dw(m)不思索液化影响区不思索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=

37、6mdw=6m2 2 2 2 细细判判判判采用采用规范范贯入入实验判判别 钻孔至孔至实验土土层上上15cm15cm处, ,用用63.563.5公公斤穿心斤穿心锤，落距，落距为76cm76cm，打，打击土土层，打，打入入30cm30cm所用的所用的锤击数数记作作N63.5N63.5，称，称为标贯击数。用数。用N63.5N63.5与与规范范规定的定的临界界值NcrNcr比比较来确定能否会液化。来确定能否会液化。1-1-穿心穿心锤2-2-锤垫3-3-触探杆触探杆4-4-贯入器入器头5-5-出水孔出水孔6-6-贯入器身入器身7-7-贯入器靴入器靴规范贯入实验设备规范规定规范规定当当饱和可液化土的和可液

38、化土的标贯击数数N63.5N63.5的的值小于小于NcrNcr值时，判，判为液化，否那么判液化，否那么判为不液化。不液化。-地下水位深度地下水位深度m)m)-饱和土规范贯入实验点深度饱和土规范贯入实验点深度m)m)-液化判别规范贯入锤击数基准值，按下表采用液化判别规范贯入锤击数基准值，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括号内数括号内数值用于用于设计根本地震加速度根本地震加速度为0.150.15和和0.3g0.3g的地域的地域 12(15) - 810)第二、三组第二、三组 16 10(13) 68 第一组第一组 9 8 7设

39、计地震分组设计地震分组烈度烈度3. 3. 3. 3. 液化液化液化液化场场地危害程度确地危害程度确地危害程度确地危害程度确实实定定定定 同同一一烈烈度度下下，液液化化层的的厚厚度度愈愈厚厚愈愈浅浅，地地下下水水位位愈愈高高，实测规范范贯入入锤击数数与与临界界规范范贯入入锤击数数相相差差愈愈大大，液液化化愈愈严重，重，带来的危害也愈大来的危害也愈大液化指数液化指数-判别深度内每一个钻孔规范贯入实验点总数；判别深度内每一个钻孔规范贯入实验点总数；-分别为分别为i i点规范贯入锤击数的实测值和临界点规范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

40、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层思索思索单位土位土层厚度的厚度的层位影响位影响权系数系数 。假。假设判判别深度深度为15m15m，当，当该层中点深度不大于中点深度不大于5m5m时采用采用1010，等于，等于15m15m时应取零取零值,515m,515m时应按按线性内插性内插值法取法取值; ;假假设判判别深度深度为20m20m，当，当该层中点深度不大于中点深度不大于5m5m时采用采用1010，等于，等于20m20m时应取零取零值，520m520m时应按按线性内插性内插值法取法取值。液化指数液化指数由液化指数，按下表确定液化等由液化指数，按下表确定液

41、化等级判别深度判别深度20m时的液化目的时的液化目的判别深度判别深度15m时的液化目的时的液化目的 严重严重 中等中等 细微细微 液化等级液化等级液化等液化等级与相与相应的震害的震害液化等液化等级级 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细微细微地面无喷水冒砂，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，普通不致引起明显的震害危害性小，普通不致引起明显的震害中等中等喷水冒砂能够性大，从细微到喷水冒砂能够性大，从细微到严重均有，多数属中等严重均有，多数属中等危害性较大，可呵斥不均匀沉陷和开裂，危害性较大，可呵斥不均

42、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严重严重普通喷水冒砂都很严重，地面普通喷水冒砂都很严重，地面变形很明显变形很明显危害性大，不均匀沉陷能够大于危害性大，不均匀沉陷能够大于200mm，高重心构造能够产生不允许的倾斜，高重心构造能够产生不允许的倾斜三、抗液化措施及三、抗液化措施及三、抗液化措施及三、抗液化措施及选择选择当液化土当液化土层较平坦、均匀平坦、均匀时，可按下表，可按下表选用抗液化措施用抗液化措施地基和上部构造处置，或地基和上部构造处置，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

43、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构造处置和上部构造处置根底和上部构造处置，或更高要求根底和上部构造处置，或更高要求的措施的措施根底和上部构造处置，根底和上部构造处置，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构造处置化沉陷且对地基和上部构造处置部分消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷，或对地基和上部构造处置对地基和上部构造处置乙类乙类严重严重中等中等细微细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、全部消除地基液化沉陷的措施应符合：符合

44、：1 1采用采用桩基基时，桩端深化液化深度以下端深化液化深度以下稳定土定土层中的中的长度度不包括不包括桩尖部分，尖部分，应按按计算确定，且算确定，且对碎石土，碎石土，砾、粗、中砂，巩固粘性土和密粗、中砂，巩固粘性土和密实粉土尚不粉土尚不应小于小于0.5m0.5m，对其其他非岩石尚不他非岩石尚不应小于小于1.5m1.5m；2 2采用深根底时，根底底面埋入深度以下稳定土层中的深采用深根底时，根底底面埋入深度以下稳定土层中的深度，不应小于度，不应小于0.5m0.5m；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，应应处处置置至至液液化化深深度度

45、下下界界，且且处处置置后后土土层层的的规规范范贯入锤击数的实测值不宜大于相应的临界值贯入锤击数的实测值不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置时，在根底边缘以外的处置宽采用加密法或换土法处置时，在根底边缘以外的处置宽度，应超越根底底面下处置深度的度，应超越根底底面下处置深度的1/21/2且不小于根底宽度的且不小于根底宽度的1/51/5。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处置深度应使处置后的地基液化指数减少，当判别深处置深度应使处置后的地基液化指数减少，当判别深度为度为15m15m时，其值

46、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；对独立根底与条形根底，尚不应小于根底底；对独立根底与条形根底，尚不应小于根底底面下液化特征深度和根底宽度的较大值。面下液化特征深度和根底宽度的较大值。2 2处置深度范围内，应挖除其液化土层或采用加密法加处置深度范围内，应挖除其液化土层或采用加密法加固，使处置后土层的规范贯入锤击数实测值不小于相应固，使处置后土层的规范贯入锤击数实测值不小于相应的临界值。的临界值。3 3根底边缘以外的处置宽度与全部去除地基液化沉陷时根底边缘以外的处置宽度与全部去除地基液化沉陷时的要求一样。的要求一样。1)

47、1)选择适宜的根底埋置深度；选择适宜的根底埋置深度；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.减轻液化影响的根底和上部构造处置，可综合思索采用减轻液化影响的根底和上部构造处置，可综合思索采用以下措施：以下措施：2)2)调整根底底面积，减少根底偏心；调整根底底面积，减少根底偏心；3)3)加强根底的整体性和刚性，如采用箱基、筏基或钢筋混加强根底的整体性和刚性，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土十字形根底，加设根底圈梁、根底梁系等；凝土十字形根底，加设根底圈梁、根底梁系等；4)4)减减轻轻荷荷载载，加加强强上上部部构构造造的的整整体体刚刚度度和和均均匀匀对对称称性性，合合理设置沉降缝，防止采用对不均匀沉降敏感的构造方式等；理设置沉降缝，防止采用对不均匀沉降敏感的构造方式等；