Chapter3场地地基和基础ppt课件

1、q部分地质构造的影响断层危险q 部分地质构造主要是指断层发震断层、非发震断层工程地质条件对地震破坏影响很大烈度异常景象地段选择地段选择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，应采取适当的抗避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；震措施；3.3.不在危险地段建立。不在危险地段建立。 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，常有土壤密实度缺乏情

2、土壤密实度缺乏情形，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。 冲积地的土质冲积地的土质松软，地震时容易松软，地震时容易塌陷，假设此处有塌陷，假设此处有地下水层，还容易地下水层，还容易发生液化。发生液化。 临近悬崖，临近悬崖，容易滑落容易滑落 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宏大萨尔瓦多地震引发了一宏大的泥石流，数百户人家被埋的泥石流，数百户人家被埋在泥石里，在泥石里，1200多人遇难多人遇难地地 裂裂部分突出地形的影响部分突出地形的影响 1994 1994年

3、云南昭通地震，芦年云南昭通地震，芦家湾某村坐落于山梁上，山梁家湾某村坐落于山梁上，山梁长长150m150m，顶部最宽，顶部最宽15m15m，最窄，最窄5m5m，高高60m60m，距震中，距震中18km18km。 突出端部的最大加速度为突出端部的最大加速度为0.632g0.632g，鞍部为，鞍部为0.257g0.257g，大山，大山根部为根部为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1. 高突地形间隔基准面的高度愈大，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. 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

4、，反响相对减小；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. 高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反响明高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反响明 显减小显减小;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。图3-1 房屋破坏率与土层厚度关系 建筑物震害除与地震类型、构造类型等有关外，还与其下卧层的构成、覆盖层厚度亲密相关。覆盖土层厚度越大，震害越严重。00ses1/niiiddvtdvse土层等效剪切波速(m/s)； d0计算深度m，取覆盖层厚度和20m二者的较小值； t 剪切波在地面至计算深度

5、之间的传播时间; di 计算深度范围内第i 土层的厚度(m); si 计算深度范围内第i 土层的剪切波速(m/s); n 计算深度范围内土层的分层数。对于不超越10层和高度不超越24m的丙类建筑及丁类建筑，当无实测剪切波速时，可以根据岩土称号和性状，按GB50011-2021表4.1.3划分土的类型，再利用当地阅历在该表的剪切波速范围内估计各土层的剪切波速。GB50011-2021表4.1.3 土的类型划分和剪切波速范围土的类型土的类型岩土名称和性状岩土名称和性状土层剪切波速土层剪切波速范围（范围（m/s）岩石岩石坚硬、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

6、质岩石破碎和较破碎的岩石或软和较软的岩石，密实的破碎和较破碎的岩石或软和较软的岩石，密实的碎石土碎石土800vs500中硬土中硬土中密、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，fak150的粘性土和粉土，坚硬黄土的粘性土和粉土，坚硬黄土500vs250中软土中软土稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，fak150的粘性土和粉土，的粘性土和粉土，fak130的填土，可塑的填土，可塑新黄土新黄土250vs150软弱土软弱土淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土

7、，和粉土，fak130的填土，流塑黄土的填土，流塑黄土vs150注：注：fak地基承载力特征值地基承载力特征值(kPa)；vs为岩土剪切波速。为岩土剪切波速。 GB50011-2021 表4.1.6 各类建筑场地的覆盖层厚度m岩石的剪切波速或岩石的剪切波速或土的等效剪切波速土的等效剪切波速（m/s）场地类别场地类别I0I1IIIIIIVVs8000800Vs5000500Vse25015050Vse15080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

8、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52000se1sniiiddvdtv20146.3577m/s9.5/170 10.5/130容易产生震害的天然地基：1.1.高紧缩性饱和软粘土和承载力较低的淤泥质土在地震中产生高紧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，呵斥上部构造的倾斜或破坏；不同程度的震陷，呵斥上部构造的倾斜或破坏；2. 2. 杂填土、回填土和冲填土等松软填土地基，土质松软且承杂填土、回填土和冲填土等松软填土地基，土质松软且承载载 力较低，易产生沉陷，使构造开裂；力较低，易产生沉陷，使构造开裂；3. 3. 沟、坑、

9、古河道、坡地半挖半填等非匀质地基在地震中的沟、坑、古河道、坡地半挖半填等非匀质地基在地震中的不不 均匀沉降或地裂痕引起上部构造破坏。均匀沉降或地裂痕引起上部构造破坏。 地基是指建筑物根底下面受力层范围内的土层。 普通土层地基在地震时很少发生问题。呵斥上部建筑物破坏的主要是松软土地基和不均匀地基。因此应根据土质不同采用不同的处置方案。相应的抗震措施相应的抗震措施1. 脆弱粘性土地基：采用桩基，地基加固脆弱粘性土地基：采用桩基，地基加固2. 杂填土地基：换土夯实；地基加固杂填土地基：换土夯实；地基加固3. 不均匀地基：综合建筑体型、荷载、烈度、构造类型等采取不均匀地基：综合建筑体型、荷载、烈度、构

10、造类型等采取 合理的构造规划和地基抗震措施合理的构造规划和地基抗震措施地基加固处置方法地基加固处置方法换土垫层法换土垫层法重锤夯实法重锤夯实法挤密桩法挤密桩法沉井预压法沉井预压法特点: (1) 在静力条件下具有一定的承载才干 (2)在地震时会全部或部分丧失承载力，或产生不均匀沉陷 (3) 前两类震害不能用加宽根底，加强上部构造等措施抑制，应采用地基处置，如置换、加密、强夯等，或采用桩基等深根底地基抗震承载地基抗震承载力力静承载力静承载力 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；s 地基抗震承载力调整系数，与土的性质有关；地基抗震承载力调整系数，与土的性质有关； fa

11、 宽深修正后的地基土静承载力特征值。宽深修正后的地基土静承载力特征值。有限次动载作用下，多数有限次动载作用下，多数土的强度较静载下稍高土的强度较静载下稍高地震是偶尔荷载地震是偶尔荷载, 平安度平安度适当减小适当减小缘由缘由在静承载力上乘以大于在静承载力上乘以大于1的系数：的系数： faE=sfa方法方法底面不宜出现拉应力；其它建筑底面不宜出现拉应力；其它建筑: 根底底面零应根底底面零应力区面积力区面积15%总根底面积。总根底面积。q 2. 7度和度和8度时的以下建筑：度时的以下建筑：q 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；q 2) 不超越不超越8层且高度在层且高度

12、在24m以下的普以下的普通民用框架房屋；通民用框架房屋；q 3) 根底荷载与根底荷载与2)项相当的多层框架厂项相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房房和多层混凝土抗震墙房 屋。屋。402.0fdHVV V0上部构造的底部程度地震剪力上部构造的底部程度地震剪力kN； V 桩承当的地震剪力桩承当的地震剪力kN； 0.9V0 时取时取0.9V0； H 建筑的地上部分高度；建筑的地上部分高度； df 根底埋深。根底埋深。表表4.4.3 土层液化影响折减系数土层液化影响折减系数实际标贯锤击数临界实际标贯锤击数临界标贯锤击数标贯锤击数深度深度ds(m)折减系数折减系数 0.6ds 100100.60.8d

13、s 101 / 3100.81.0ds 102 / 310100kPa 天然地层天然地层 人工填土层人工填土层从第一层顶面算至地表从第一层顶面算至地表 当覆盖层中夹有软土层时对抑制喷水冒砂作用很小，且其当覆盖层中夹有软土层时对抑制喷水冒砂作用很小，且其本身在地震中很能够发生软化景象，该土层应从覆盖层中扣本身在地震中很能够发生软化景象，该土层应从覆盖层中扣除。除。烈度烈度饱和土饱和土类别类别 例例 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=6mdw=6m，根底埋深

14、，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：按判别式确定解：按判别式确定dw=6mdw=6mdu=5.5mdu=5.5mdb=2mdb=2m查液化土特征深度表查液化土特征深度表烈度烈度饱和土饱和土类别类别md80mdb2mddb820mdu5 . 5mdw6mddb730md80dw=6mdw=6mdu=5.5mdu=5.5mdb=2mdb=2mmddb5 .115 . 425 . 10mddwu5 .11因此，需求思索液化影响。因此，需求思索液化影响。dw=6mdw=6mdu=5.5mdu=5.5mdb=2mdb=2

15、m 钻孔至实验土层上钻孔至实验土层上15cm15cm处，用处，用63.563.5公斤公斤穿心锤，落距为穿心锤，落距为76cm76cm，打击土层。打入，打击土层。打入30cm30cm所用的锤击数记作所用的锤击数记作N63.5N63.5，称为标贯击数。，称为标贯击数。用用N63.5N63.5与规范规定的临界值与规范规定的临界值NcrNcr比较来确定比较来确定能否会液化。能否会液化。1-穿心锤；穿心锤； 2-锤垫；锤垫； 3-触探杆触探杆4-贯入器头；贯入器头；5-出水孔；出水孔；6-贯入器身；贯入器身；7-贯入器靴贯入器靴 对于初判不属于不思索液化的情况，可对于初判不属于不思索液化的情况，可采用规

16、范贯入实验进一步细判。采用规范贯入实验进一步细判。 当饱和液化土的标贯击数当饱和液化土的标贯击数N63.5N63.5的值小的值小于于NcrNcr值时，判为液化，否那么判为不液化。值时，判为液化，否那么判为不液化。wd-地下水位深度地下水位深度m)m)sd-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)0N-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c-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表表4.3.4 液化判别规范贯入锤击数基准值液化判别规范贯入锤击数基准值N0设计基本地震加速度设计基本地震

17、加速度(g)0.100.150.200.300.40液化判别标准贯入锤击液化判别标准贯入锤击数基准值数基准值710121619cwscrddNN/31 . 0) 5 . 16 . 0ln(0-调整系数，设计地震第一组取0.80，第二组取0.95， 第三组取1.05。 液化场地危害程度液化指数液化场地危害程度液化指数液化等级液化等级震害情况震害情况n-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criiNN ,-分别为第分别为第i i点规范贯入锤击数的实测值和临界值，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当实测值大于临界值时取临界值id-

18、i点所代表的土层厚度点所代表的土层厚度(m)，可采用与该规范贯入实，可采用与该规范贯入实验点相邻的上、下两规范贯入实验点深度差的一半，验点相邻的上、下两规范贯入实验点深度差的一半，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度；但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度； iW-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(单位为单位为m-1)。当该层中点深度不大于当该层中点深度不大于5m时应采用时应采用10，等于，等于20m时应采时应采用零值，用零值，520m 时应按线性内插法取值。时应按线性内插法取值。 iicriiniLEWdNNI)1 (1液化指数液化指数根据液化指数，