2场地地基与基础

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1、 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 2 场地、地基与基础场地、地基与基础2.1 场地场地2.2 地震时地面运动特性地震时地面运动特性2.3 天然地基与基础天然地基与基础2.4 液化土地基液化土地基2.5 桩基的抗震验算桩基的抗震验算2.6 软弱黏性土地基软弱黏性土地基2.1 场地场地 场地即指工程群体所在地,具有相似的反应谱特征,其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2平面面积。 场地土是指场地范围内的地基土。 n场地:建造建筑物的地方(大)。n地基:建筑物范围内(小)。n基础:把上部结构荷载传给地基的建筑部件。为什么研为什么研究场地?究场地?一、什么是场地一、什么是场地?二、场

2、地条件对建筑震害的影响二、场地条件对建筑震害的影响软弱地基软弱地基: :柔性结构易遭到破坏,刚性结构表现较好;柔性结构易遭到破坏,刚性结构表现较好;坚硬地基坚硬地基: :柔性结构表现较好,刚性结构表现不一,较好柔性结构表现较好,刚性结构表现不一,较好oror较差。较差。 n在坚硬的地基上,一般是结构破坏,在坚硬的地基上,一般是结构破坏,n在软弱地基上,有时是结构破坏所造成,有时是由于沙土液化、在软弱地基上,有时是结构破坏所造成,有时是由于沙土液化、软土震陷和地基不均匀沉降等造成的地基失效所致。软土震陷和地基不均匀沉降等造成的地基失效所致。n就地面建筑物总的破坏现象来说,就地面建筑物总的破坏现象

3、来说,在软弱地基上的比坚硬地基在软弱地基上的比坚硬地基上的要严重上的要严重。解释解释: : 类共振现象类共振现象 场地覆盖土层的自振周期(固有周期、卓越周期)。场地覆盖土层的自振周期(固有周期、卓越周期)。 场地土将地震波中同周期的分量放大。场地土将地震波中同周期的分量放大。 当建筑物的自振周期与卓越周期相近时,结构的地震反应将增大当建筑物的自振周期与卓越周期相近时,结构的地震反应将增大。1. 1. 场地土的刚性场地土的刚性场地土的刚性场地土的刚性土层等效剪切波速土层等效剪切波速 地震波地震波软弱地基软弱地基 以长周期为主,放大。以长周期为主,放大。坚硬地基坚硬地基 以短周期为主,放大。以短周

4、期为主,放大。 当建筑的自振周期与卓越周期相近时,振动会放大,使当建筑的自振周期与卓越周期相近时,振动会放大,使破坏更大,相反则小。破坏更大,相反则小。 场地场地 (放大器,滤波器放大器,滤波器)场地的地震效应场地的地震效应二、场地条件对建筑震害的影响二、场地条件对建筑震害的影响深深厚覆盖土层厚覆盖土层: :建筑物的震害较重;建筑物的震害较重;浅浅层覆盖土层层覆盖土层: :建筑物的震害建筑物的震害则相对要轻些。则相对要轻些。 解释解释: :地震波进入表层土可能被放大地震波进入表层土可能被放大 地震动被放大;地震动被放大; 柔性结构与之发生类共振;柔性结构与之发生类共振; 产生地基液化、软土震陷

5、、地基不均匀沉降。产生地基液化、软土震陷、地基不均匀沉降。 2. 2. 场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度三、建筑场地类别三、建筑场地类别场地土刚性场地土刚性 土层土层等效等效剪切波速剪切波速 场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度 建筑场地类别:建筑场地类别:四四类类 各类建筑场地的覆盖层各类建筑场地的覆盖层厚度厚度 (m) 等效剪切波速等效剪切波速/(/(m/s) )场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度 (m) 0111 1建筑建筑场地地类别划分划分1. 1. 场地覆盖层厚度的确定场地覆盖层厚度的确定场地覆盖层厚度的确定场地覆盖层厚度的确定 (1) 一般情况下,一般情况下,应按按地面地

6、面至至剪切波速大于剪切波速大于500 m/s且其下卧各岩且其下卧各岩土的剪切波速均不小于土的剪切波速均不小于500 m/s的土的土层顶面面距离确定。距离确定。 (2) 当当地面地面5 m以下以下存在剪切波速大于其上部各存在剪切波速大于其上部各层土剪切波速的土剪切波速的2.5倍倍的土的土层,且,且该层及其下卧各及其下卧各层岩土的剪切波速均岩土的剪切波速均不小于不小于400 m/s时,可按地面至,可按地面至该土土层顶面的距离确定。面的距离确定。 (3) 剪切波速大于剪切波速大于500 m/s的的孤石、透孤石、透镜体体,应视同周同周围土土层。 (4) 土土层中的中的火山岩硬火山岩硬夹层,应视为刚体,

7、其厚度体,其厚度应从覆盖从覆盖层中中扣除。扣除。【例例2 2】表为某工程场地地质钻孔资料。试确定该场地的覆盖层厚度。表为某工程场地地质钻孔资料。试确定该场地的覆盖层厚度。土层编号土层底部深度(m)土层厚度(m)岩土名称剪切波速(m/s)3.003.00杂填土1205.502.50粉质黏土1408.002.50细砂14510.402.40中砂42013.703.30砾砂430【解解】 第层土顶面的埋深为8m5m,且其剪切波速均大于该层以上各土层的2.5倍。 且第层和第层土的剪切波速均大于400m/s。 覆盖层厚度可取地面至第层土顶面的距离8m。【例例1 1】图图为为某某建建筑筑场场地地的的土土层

8、层分分布布及及各各土土层层的的剪剪切切波波速速。试试确确定定该该场场地地的覆盖层厚度。的覆盖层厚度。【解解】 根 据 场 地覆盖层厚度确定的第1条,应算至第层土顶。 故场地覆盖层厚度为8m。【例例3 3】图图为为某某建建筑筑场场地地的的土土层层分分布布及及各各土土层层的的剪剪切切波波速速。土土层层等等剪剪切切波速为波速为240m/s240m/s,试确定该建筑场地的类别。,试确定该建筑场地的类别。【解解】 根据场地覆盖层厚度确定的第1条,应算至第层土顶。 又根据第4条,火山岩硬夹层的厚度应扣除。 故场地覆盖层厚度 =51-2=49m。2. 2. 土层剪切波速的测量土层剪切波速的测量土层剪切波速的

9、测量土层剪切波速的测量(1)现场测量量土土层剪切波速剪切波速测试孔的数量孔的数量要求要求 在在场地地初初步步勘勘察察阶段段,对大大面面积的的同同一一地地质单元元,测试土土层剪切波速的剪切波速的钻孔数量孔数量不宜少于不宜少于3个个; 在在场地地详细勘勘察察阶段段,对单幢幢建建筑筑,测试土土层剪剪切切波波速速的的钻孔孔数数量量不不宜宜少少于于2个个,测试数数据据较大大时,可可适适量量增增加加;对小小区区中中处于于同同一一地地质单元元的的密密集集建建筑筑群群,测试土土层剪剪切切波波速速的的钻孔孔数数量量孔孔数数可可适适量量减减少少,但但每每幢幢高高层建建筑筑和和大大跨跨空空间结构的构的钻孔数量均不得

10、少于孔数量均不得少于1个。个。(2)估算)估算 对丁丁类建筑建筑及及丙丙类建筑建筑中中层数不超数不超过10层,高度不超,高度不超过24 m的多的多层建筑,当无建筑,当无实测剪切波速剪切波速时,可根据岩土名称和性状,可根据岩土名称和性状,按土的按土的类型,再利用当地型,再利用当地经验在下表的剪切波速范在下表的剪切波速范围内估算各内估算各层土的剪切波速。土的剪切波速。式中:式中: 土土层等效剪切波速等效剪切波速(m/s); 计算深度算深度(m),取覆盖,取覆盖层厚度和厚度和20 m两者的两者的较小小值; 计算深度范算深度范围内第内第 i土土层的厚度的厚度(m); 计算深度范算深度范围内土内土层的分

11、的分层数;数; 计算深度范算深度范围内第内第 i土土层的剪切波速的剪切波速(m/s)。土层的等效剪切波速土层的等效剪切波速 vse【例例4 4】表为某工程场地地质钻孔资料。试确定该场地类别。表为某工程场地地质钻孔资料。试确定该场地类别。土层编号土层底部深度(m)土层厚度(m)岩土名称剪切波速(m/s)2.502.50杂填土2004.001.50粉土2804.900.90中砂3106.101.20砾砂500【解解】 地面下4.90m以下土层剪切波速为500,故场地覆盖层厚度为4.90m500,故场地覆盖层厚度为6+2+14=22m20m,故场地计算深度d0=20m。 据书P22表2-1,为II类

12、场地。【例例6 6】表为某工程场地地质钻孔资料。试确定该场地类别。表为某工程场地地质钻孔资料。试确定该场地类别。土层编号土层底部深度(m)土层厚度(m)岩土名称地基土静承载力特征值(kPa)2.202.20杂填土1308.005.80粉质粘土14012.504.50粘土15020.708.20中密的细砂18025.004.30基岩700土层编号土层底部深度(m)土层厚度(m)岩土名称地基土静承载力特征值(kPa)剪切波速(m/s)2.202.20杂填土1301508.005.80粉质粘土14025015012.504.50粘土15025015020.708.20中密的细砂18025015025

13、.004.30基岩700500800【解解】 根据各层土静载承载力特征值,据书P23表2-2查的土剪切波速的范围,(各层土可取平均值)。 第土层剪切波速500,故场地覆盖层厚度=20.7m20m,故场地计算深度d0=20m。 据书P22表2-1,为II类场地。1. 场地内存在场地内存在发震断裂发震断裂时,并应符合下列要求:时,并应符合下列要求:(1)对符合下列符合下列规定之一的情况,可定之一的情况,可忽略忽略发震断裂震断裂错动对地面建筑的地面建筑的影响:影响: 1)抗震)抗震设防烈度小于防烈度小于8度;度; 2)非全新世活)非全新世活动断裂;断裂; 3)抗震)抗震设防烈度防烈度为8度和度和9度

14、度时,隐伏断裂的土伏断裂的土层覆盖厚度分覆盖厚度分别大于大于60m和和90m。(2)对不符合本条不符合本条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。其避避让距离距离不宜不宜小于下表小于下表对发震断裂最小避震断裂最小避让距离的距离的规定。定。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)烈烈 度度建筑抗震设防类别建筑抗震设防类别甲甲乙乙丙丙丁丁8 8度度专门研究专门研究 200 200 100 100 9 9度度专门研究专门研究 400 400 200 200 四、建筑场地评价及相关规定四、建筑场地评价及相关规定【例例7】在在

15、一一般般建建筑筑物物场场地地内内存存在在发发震震断断裂裂时时,试试问问,对对于于下下列列何何项项情况应考虑发震断裂错动对地面建筑的影响?情况应考虑发震断裂错动对地面建筑的影响?(A)抗震设防烈度小于)抗震设防烈度小于8度度(B)全新世以前的活动断裂)全新世以前的活动断裂(C)抗抗震震设设防防烈烈度度为为8度度,前前第第四四纪纪基基岩岩隐隐伏伏断断裂裂的的土土层层覆覆盖盖层层厚厚度度大于大于60m时时(D)抗抗震震设设防防烈烈度度为为9度度,前前第第四四纪纪基基岩岩隐隐伏伏断断裂裂的的土土层层覆覆盖盖层层厚厚度度为为80m时时【解解】D D2. 当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非当需要在

16、条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石和强风化岩土的陡坡、河岸和边坡边缘等不利岩石和强风化岩土的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时,除保证其在地震地段建造丙类及丙类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外,尚应估计不利地段对设计地震作用下的稳定性外,尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用,其水平地震影响系数动参数可能产生的放大作用,其水平地震影响系数最大值应乘以增大系数,其值应根据不利地段的具最大值应乘以增大系数,其值应根据不利地段的具体情况的确定,在体情况的确定,在1.11.6范围内采用。范围内采用。3. 场地岩土工程勘察,应根据实际需要划分对建筑场地岩土工

17、程勘察,应根据实际需要划分对建筑有利、一般、不利和危险的地段,提供建筑的场地有利、一般、不利和危险的地段,提供建筑的场地类别和岩土地震稳定性(如滑坡、崩塌、液化和震类别和岩土地震稳定性(如滑坡、崩塌、液化和震陷特性等)评价,对需要采用时程分析法补充计算陷特性等)评价,对需要采用时程分析法补充计算的建筑,尚应根据设计要求提供土层剖面、场地覆的建筑,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。盖层厚度和有关的动力参数。2.2 地震时地面特性地震时地面特性一、场地的卓越周期一、场地的卓越周期(自振周期(自振周期/固有周期)固有周期) 图中的两座建筑在经历不同周期特点的地震作用下,哪

18、座建图中的两座建筑在经历不同周期特点的地震作用下,哪座建筑更易破坏?筑更易破坏?二、强震地面运动特性二、强震地面运动特性1. 时程曲线时程曲线:强震地面运动加速度记录。:强震地面运动加速度记录。2. 地震地震动动特性特性地震动地震动幅值幅值特性特性地震动强度特性地震动地震动频谱频谱特性特性地震动周期分布特征 (反应谱、功率谱、傅里叶谱)地震动地震动持时持时特性特性地震动循环作用程度的强弱 图示为2008年5月12日我国四川汶川地震时成都某地震台站(CD2)记录的东西方向加速度时程曲线,其最大峰值为304.8cm/s2。图示为该地震台站同时记录的东西方向速度和位移时程曲线,速度最大峰值为11.3

19、 cm/s,位移最大峰值为6.4 cm。图示为根据前述2008年5月12日我国四川汶川地震时成都某地震台站(CD2)记录的东西方向加速度时程曲线分析得到的加速度反应谱曲线。图示为根据该地震台站(CD2)记录的东西方向速度和位移时程曲线分析得到的速度反应谱曲线和位移反应谱曲线。 由震害调查得到下面结论:由震害调查得到下面结论:l 只有少数房屋是由地基的原因而只有少数房屋是由地基的原因而导致上部致上部结构的破坏构的破坏。l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。地基和严重不均匀地基。l天然地基一般都具有良好的

20、抗震性能天然地基一般都具有良好的抗震性能,极少发现因地基承载力,极少发现因地基承载力不够而产生震害。不够而产生震害。l我国抗震设计规范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,软土地基和严重不均匀地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,以避免或减轻震害。基规定了相应的抗震措施,以避免或减轻震害。2.3 天然地基与基础天然地基与基础抗震措施:对软弱黏性土地基采用桩基和地基加固。抗震措施:对软弱黏性土地基采用桩基和地基加固。1.抗抗规规定可定可不不进行行上部上部结构抗震构

21、抗震验算的建筑。算的建筑。(1)6度度时的建筑(不的建筑(不规则建筑及建造在建筑及建造在类场地上地上较高的高高的高层建筑除外)建筑除外)P107 较高的高高的高层建筑:高于建筑:高于40m的的钢筋混凝土框架、高于筋混凝土框架、高于60m的其的其他他钢筋混凝土民用房屋和筋混凝土民用房屋和类似的工似的工业厂房,以及高厂房,以及高层钢结构房屋。构房屋。(2)7度度、类场地,柱高不超地,柱高不超过10m且且结构构单元两端均有山元两端均有山墙的的单跨和等高多跨厂房(跨和等高多跨厂房(锯齿形厂房除外)。形厂房除外)。P339(3)7度度时和和8 度(度(0.2g)、类场地的露天吊地的露天吊车栈桥。 P33

22、9一、一、一、一、 可可可可不不不不进进行天然地基和基行天然地基和基行天然地基和基行天然地基和基础础抗震承抗震承抗震承抗震承载载力力力力验验算算算算1.抗抗规规定可不定可不进行上部行上部结构抗震构抗震验算的建筑。算的建筑。2. 地基地基主要受力主要受力层范范围内不存在内不存在软弱黏性土弱黏性土层的下列建筑:的下列建筑: 1)一般的)一般的单层厂房和厂房和单层空空旷房屋;房屋; 2) 砌体房屋;砌体房屋; 3)不超)不超过8层且高度在且高度在24m以下的一般民用框架和框架以下的一般民用框架和框架-抗震抗震墙房屋;房屋; 4)基)基础荷荷载与与 3)项相当的多相当的多层框架厂房和多框架厂房和多层混

23、凝土抗震混凝土抗震墙房屋。房屋。 软弱黏性土弱黏性土层:7、8、9度度时,地基承,地基承载力特征力特征值分分别小于小于80kPa、100kPa、120kPa的土的土层。 地基主要受力地基主要受力层范范围:条形基:条形基础底面下深度底面下深度为3b(b为基基础宽度),度),单独基独基础底面下深度底面下深度为b,且厚度均不小于,且厚度均不小于5m的范的范围。一、一、一、一、 可可可可不不不不进进行天然地基和基行天然地基和基行天然地基和基行天然地基和基础础抗震承抗震承抗震承抗震承载载力力力力验验算算算算式中:式中: 基基础底面平均底面平均压力力(kPa); 基基础底面底面边缘最大最大压力力(kPa)

24、; 调整后整后的地基抗震承的地基抗震承载力力 (kPa); 高高宽比比大大于于4的的高高层建建筑筑,在在地地震震作作用用下下基基础底底面面不不宜宜出出现脱脱离离区区(零零应力力区区),其其他他建建筑筑,基基础底底面面与与地地基基之之间脱脱离离区区(零零应力力区)面区)面积不不应大于基大于基础底面面底面面积的的15%。二、二、二、二、 天然地基抗震承天然地基抗震承天然地基抗震承天然地基抗震承载载力力力力验验算算算算 验算天然地基地震作用下的算天然地基地震作用下的竖向承向承载力力时,按地震作用效,按地震作用效应标准准组合合的基的基础底面平均底面平均压力和力和边缘最大最大压力力应符合下列各式要求。符

25、合下列各式要求。(1)基)基础底面底面压力力零应力区零应力区l 1-6e/b0,即,即e0,梯形;,梯形;l 1-6e/b=0,即,即e=b/6时,时,pkmin=0,三角形;,三角形;l 1-6e/bb/6时,时,pkmin2时,在,在du 、dw中减去(中减去(db-2)后再后再查图确定。确定。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12345678910dw(m)不考虑液化影响区不考虑液化影响区须进一步判别区砂土砂土7 7度9 9度8 8度7 7度8 89 9度1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12345678910dw(m)不考虑液化影响区不考虑液化影响区须进一步判别区粉土粉

26、土du(m)7 78 89 9查液化土特征深度表查液化土特征深度表 例例1 图示示为某某场地地基剖面地地基剖面图 上覆非液化土上覆非液化土层厚度厚度du=5.5m, 其下其下为砂土,地下水位深度砂土,地下水位深度为 dw=6m。基。基础埋深埋深db=2m,该场 地地为8度区。确定是否考度区。确定是否考虑液化液化 影响。影响。解:按判别式确定解:按判别式确定9m8m7m砂土8m7m6m粉土987烈度饱和土类别需要考虑液化影响。需要考虑液化影响。dw=6mdu=5.5mdb=2m1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区砂土7 7度8

27、8度9 9度du(m)解:按土层液化判别图确定解:按土层液化判别图确定需要考虑液化影响。需要考虑液化影响。du=5.5mdw=6m(二)标准贯入试验判别(二)标准贯入试验判别 标准贯入试验设备的构成:穿心锤63.5kg、触探杆、标准贯入器。 试验方法:在试验土层标高处,在锤落距760mm条件下打入土层300mm所需的锤击数 。 越大土质越好(密实度的判别)1. 试验方法试验方法 2. 液化判别公式液化判别公式液化判别标准贯入锤击数临界值;液化判别标准贯入锤击数临界值;地下地下20m范围内范围内:砂土砂土粉土粉土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;黏粒含量百分比,小于黏粒

28、含量百分比,小于3或砂土时取或砂土时取3;调整系数,对于设计地震第一,二,三组取调整系数,对于设计地震第一,二,三组取0.8, 0.95, 1.05。饱和土标准贯入点深度(饱和土标准贯入点深度(m);地下水位深度(地下水位深度(m);应判为液化土应判为液化土液化指数的计算式液化指数的计算式多层地基,需用液化指数来划分等级,确定危害程度。多层地基,需用液化指数来划分等级,确定危害程度。式中式中: 液化指数;液化指数; 在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数;在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数; 分别为分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值,当实测点标准贯入锤击数的实测值和临

29、界值,当实测 值大于临界值时应取临界值;值大于临界值时应取临界值; i 点所代表的土层厚度点所代表的土层厚度(m),可采用与该标准贯入试验点,可采用与该标准贯入试验点 相邻的上、下两标准贯入试验点深度差的一半;相邻的上、下两标准贯入试验点深度差的一半; i 土层单位土层厚度的层位影响权函数值土层单位土层厚度的层位影响权函数值(单位单位m1),反反 映了液化土层离地表越近,危害程度越大的规律映了液化土层离地表越近,危害程度越大的规律。3. 液化指数液化指数液化指数液化指数液化指数的意义:液化指数的意义: 从定量上反映了从定量上反映了土层土层液化的可能性大小和液化危害的液化的可能性大小和液化危害的

30、轻重程度。根据液化指数可按表来确定轻重程度。根据液化指数可按表来确定液化等级液化等级。 6 度度否否是是液化土地基整个判别过程液化土地基整个判别过程抗震设防抗震设防类别类别地基的液化等级地基的液化等级(轻微)(轻微)(中等)(中等)(严重)(严重)乙类乙类(2)或()或(3)(1)或()或(2)+(3)(1)丙类丙类(3)或()或(4)(3)或更高的措施)或更高的措施(1)或()或(2)+(3)丁类丁类(4)(4)(3)或更经济的措施)或更经济的措施地基抗液化措施选择原则地基抗液化措施选择原则(1)全部消除地基液化沉降的措施全部消除地基液化沉降的措施:桩基、深基础、加密法、挖除:桩基、深基础、

31、加密法、挖除液化土层。液化土层。(2)部分消除地基液化沉降的措施部分消除地基液化沉降的措施:一定范围深度内处理,使锤击:一定范围深度内处理,使锤击数大于临界值。数大于临界值。(3)减轻液化影响的处理措施,即基础和上部结构处理,减轻液化影响的处理措施,即基础和上部结构处理,一般指减一般指减小不均匀沉降或使建筑物较好适应不均匀沉降的措施;小不均匀沉降或使建筑物较好适应不均匀沉降的措施;(4)可不采取措施可不采取措施。四、四、四、四、 地基抗液化措施地基抗液化措施地基抗液化措施地基抗液化措施注:甲类建筑的地基抗液化措施应进行专门研究,但不宜低于乙类的相应要求。注:甲类建筑的地基抗液化措施应进行专门研

32、究,但不宜低于乙类的相应要求。2.5 桩基的抗震验算桩基的抗震验算l 震害表明:承受震害表明:承受竖向向荷荷载为主的主的低低承台承台桩基基(桩基承台埋于地下基承台埋于地下),其抗,其抗震效果震效果较好。好。l 承受承受竖向荷向荷载为主可根据工程主可根据工程经验确定,当无工程确定,当无工程经验时,可依据,可依据竖向向荷荷载在在边桩顶总荷荷载中的比例来确定,一般当中的比例来确定,一般当竖向荷向荷载在在边桩顶分配的荷分配的荷载大于大于桩顶总荷荷载的的75%时,可判断,可判断为“承受承受竖向荷向荷载为主主”的的桩基。基。一、一、 桩基基不不验算范算范围 抗抗规规定:定:承受承受竖向竖向荷载为主的荷载为

33、主的低承台低承台桩基桩基,当地面下无,当地面下无液化土液化土层,且,且桩承台周承台周围无淤泥、淤泥无淤泥、淤泥质土和地基承土和地基承载力特征力特征值不不大大于于100kPa100kPa的填的填土土时,下列建筑可不,下列建筑可不进行行桩基抗震承基抗震承载力力验算:算: (1)7度和度和8度度时的下列建筑:的下列建筑: 一般的一般的单层厂房和厂房和单层空空旷房屋;房屋; 不超不超过8层且高度在且高度在24m以下的一般民用框架房屋;以下的一般民用框架房屋; 基基础荷荷载与第与第项相当的多相当的多层框架厂房。框架厂房。 (2)抗抗规规定的可不定的可不进行上部行上部结构抗震构抗震验算的建筑及砌体算的建筑

34、及砌体结构。构。同同前前二、二、 低承台低承台桩基的抗震基的抗震验算算 1. 非液化土非液化土中的中的桩基基 非液化土中低承台非液化土中低承台桩基的抗震基的抗震验算方法算方法与静与静载时的的桩基基验算相算相同同,同,同时应符合下列符合下列规定:定: (1)单桩的的竖向和水平向抗震承向和水平向抗震承载力特征力特征值,可比非抗震,可比非抗震设计时提高提高25%。 (2)当承台周)当承台周围的回填土夯的回填土夯实至干密度不小于至干密度不小于GB 50007-2011建筑地基基建筑地基基础设计规范范对填土的要求填土的要求时,可由承台正面填,可由承台正面填土与土与桩共同承担水平地震作用(或由共同承担水平

35、地震作用(或由经验公式求出分担比,或用法公式求出分担比,或用法求土抗力或由有限元法求土抗力或由有限元法计算),但不算),但不应计入承台底面与地基土入承台底面与地基土间的的摩擦力。摩擦力。2. 存在液化土存在液化土层的的桩基基 (1)承台埋深)承台埋深较浅浅时,不宜,不宜计入承台周入承台周围土的抗力或土的抗力或刚性地坪性地坪对水水平地震作用的分担作用。平地震作用的分担作用。 (2)当)当桩承台底面上、下分承台底面上、下分别在厚度不小于在厚度不小于1.5 m、1.0 m的非液化的非液化土或非土或非软弱土弱土时,可分两种情况分,可分两种情况分别对桩基基进行行验算,并按算,并按不利不利情况情况设计。

36、桩承受全部地震作用,承受全部地震作用,桩承承载力可按非液化力可按非液化桩基土基土规定的原定的原则确定,液化土确定,液化土层的的桩周摩擦力及水平抗力均宜乘以液化影响折减系数。周摩擦力及水平抗力均宜乘以液化影响折减系数。 地震作用按水平地震影响系数最大地震作用按水平地震影响系数最大值的的10采用,采用,桩承承载力仍力仍可按非液化可按非液化桩基基规定的原定的原则确定(提高确定(提高25%),但),但应扣除液化土扣除液化土层的的全部摩阻力和全部摩阻力和桩承台下承台下2 m深度范深度范围内非液化土内非液化土层的的桩周摩阻力。周摩阻力。 (3) 打入式打入式预制制桩或其他或其他挤土土桩,当平均,当平均桩距

37、距为2.54倍倍桩径且径且桩数数不少于不少于55时,可,可计入打入打桩对土的加密作用及土的加密作用及桩身身对液化土液化土变形限制的有形限制的有利影响。当打利影响。当打桩后后桩间土土标准准贯入入锤击数达到不液化的要求数达到不液化的要求时,单桩承承载力可不折减,但力可不折减,但对桩尖持力尖持力层做做强强度校核度校核时,桩群外群外侧的的应力力扩散角散角应取取为零。打零。打桩后后桩间土的土的标准准贯入入锤击数宜由数宜由试验确定,确定,也可按下式也可按下式计算打桩后桩间土的标准贯入锤击数。计算打桩后桩间土的标准贯入锤击数。式中:式中: 打打桩后的后的标准准贯入入锤击数;数; 打入式打入式预制制桩的面的面积置置换率;率; 打打桩前的前的标准准贯入入锤击数。数。2.6 软弱黏性土地基软弱黏性土地基软弱黏性土地基:弱黏性土地基: 7度、度、8度和度和9度度时,地基承,地基承载力特征力特征值分分别小于小于80、100和和120kPa的黏土的黏土层所所组成的地基。成的地基。 特点:地基承特点:地基承载力低、力低、压缩性大(引起建筑物沉降大)性大(引起建筑物沉降大)地基地基处理理

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