地基基础抗震

基础工程7/12/2016第8章地基基础抗震7/12/2016内容提要

地震的成因特征

地震区场地特征

地基基础抗震设计7/12/2016概述地震成因地震是地球内部构造运动的产物，是一种自然现象，是地壳内部或外部因素作用下产生强烈震动的地质现象。全世界每年大约发生500多次地震，绝大多数地震都很小，小地震约占一年中地震总数的99%，剩下的1%才是人们感觉到的，而现在造成严重破坏的大地震，全世界平均每年大约发生18次。地震按其成因可分为：构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。全球地壳由六大块组成，即欧亚大陆、太平洋、美洲大陆、非洲大陆、印澳与南极板块。各大板块内还可以划分为极小的板块。由于地壳的缓慢变形，各板块之间发生顶撞、插入等突变、形成地壳振动，即构造地震，多发生在各板块的边缘或沿海的岛屿。我国的台湾岛和日本都位于大板块的交接处，所以是多地震区域。7/12/2016地震波及其特征•地震引起的震动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量，这就是地震波。它包含在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波，是一种弹性波。•体波包括纵波与横波两种，纵波是由震源向外传播的胀缩波，质点的震动方向与波的前进方向一致，从而使得介质不断的压缩和疏松，也称为压缩波或疏密波。在空气里纵波就是声波。其特点表现为周期较短，振幅较小。横波是由震源向外传播的剪切波，介质质点的震动方向与波的前进方向相垂直，也称剪切波。其周期较长，振幅较大。还应指出，横波只能在固体里传播，而纵波在固体和液体里都能传播。•7/12/2016地震波及其特征•纵波比横波的传播速度要快，在仪器观测到的记录图上，纵波要先于横波到达。一般也把纵波叫P波（即初波），把横波叫S波（即次波）。体波在地球内部的传播速度随深度的增加而增大。由于地球的层状结构，因此体波通过分层介质，在界面上将产生折射和反射；当一个P波入射到一个界面时，不但产生折射和反射的P波而且还发生折射和反射的S波，S波也是如此，此外，由震源发出的震动首先通过岩层传到基岩表面，然后再经基岩以上的地层传到地表面，在此过程中由于重复反射，地表面的震动常常得到放大。7/12/2016地震的震级和烈度•1．震级•地震强度通常用震级和烈度来反映。地震震级是地震固有的属性，表示地震本身能量大小的尺度，用符号M表示，其数值是根据地震仪记录的地震波图确定的。目前，国际上比较通用的是里氏震级，原始定义是在1935年由里克特（C.F.Richter）给出•震级表示一次地震释放能量的多少，也是表示地震强度大小的指标，所以一次地震只有一个震级。7/面12暖/2末01笼6烈度•地震添烈度耗是指厉地震桐时某捞一地扛区的速地面脏和各亭类建迟筑物疤遭受牙到一次省地震眼影响局的强倍弱程英度。陶一次个同样悲大小扇的地淋震，找若震料源深度禁、离丘震中泄的距本离和迟土质炸条件泡的因殊素不姜同，盾则对雹地面事和建筑狐物的黄破坏伙也不性相同桌。这站时，膛若仅蛇用地弄震震私级来豪表示伸地震动施的强急度，附还不妖足以名区别堆地面床和建茄筑物叮破坏伸轻重有的程立度。虽然泡一次则地震让只有商一个目震级影，但绣距离捐震中令不同差的地活方，奋地震的握影响缠是不殃一样佩的，奖及地岸震烈远度不奶同。眨一般侵来说萝，离打震中越印近，次地震晕影响爽越大妻，地耍震烈棉度越管高；显离震仪中越窑远，笋地震烈锯度越联低。镜震中是区的横烈度依称为沈震中访烈度窝，用I0表示巧。7/裕12帮/2准01翼6地震海区场押地特浩性•1．地鞠震震哄害•地震安发生业时及邻发生敬后，萄将引米起人姿们有贫震动歉的感昂觉、抛自然源和人龄工环袄境的稍变化森，通开常称疏之为地湿震后绑的宏右观现全象，昌常可名概括月为四锈类：炉人们惊的感汉觉、打人工乒结构结物的挡损坏翻、物时体的汇反应和跟自然辛状态拥的变构化。含研究包这些雪现象辅不仅因可以决理解倦地震广作用智本质译，更亿主要中的是雕防止虎或减少堵地震纳所产答生的榴破坏糟与人唉民生米命财虎产的舞损失偿。所樱以人闭工结岁构物速的损变坏，劈燕应该美说是缴最值得愁研究谅的宏曲观现喷象。卷通过蜂它的蝴研究辫不仅升能定灭性地凉理解获地震狭现象赠，而搅且可忠以总无结经殖验教训霜，为喉制定弟和改醋进抗闯震设列计规确范以凯及制仰定抗无震防稳灾对僚策措舱施提额供依清据。笔地震虚所带迷来的破值坏活贵动主夜要表衫现在情：•1）地址基震载害•地基边的主柱要破壮坏有子：地痒基液骑化、屠震陷耗、山挨体崩召裂、虫滑坡抓、地趣裂等胃现象痕。在局地下纪水位贱较高地编区，孝地震司时的聪强烈攀震动搁会使秤饱和船粉细戒砂、端细砂斥和粉脊土层沙液化狂，地伶下水若夹着参砂子蒙往往经黄裂隙论或其宵他通币道蹦壳出地愁面，零形成肝喷砂碗冒水滩现象狸。产震生液们化的窃原因创是由泉于地参层短计暂时间阿里，更孔隙渡水压恰力骤洋然上星升来队不及披消散陵，有伸效应泊力降桥至零灶，土升体呈赤现出湾近乎笛液体恢的状态丹，强取度完宁全丧极失，云即所状谓液衣化。环地基巧液化书能使楼建筑遗物产凡生大寸量的料沉降兴、不荒均匀衔沉降及颠倾斜红，埋秤在液退化土中层中掀的管斧道及帐地下首罐等副则会君上浮伤。地堪震使确地面闹产生争巨大湾的附岸加沉降券称为衬震陷样，多充发生狸在松侧砂和扩软粘亩土中们，震顽陷不抚仅使唱建筑册物产厚生过车大沉铁降，连而且残产生较患大的店差异茄沉降躲和倾间斜，虾影响跟建筑旁物的员安全跳使用明。地年震时邻出现妈的地撑裂缝直的数描量、预长短和玻深浅志等与续地震戒强度题、受垃力特切征有灯关，补如唐妨山地娘震时舱，地怒面出某现一似条长10助km、水哗平错动1.掏25面m、垂侵直错奴动0.偏6m的大阻地裂胃，错卸动带阔宽约2.贪5m，致录使在呢该断顶裂段倚内的印房屋萄、道路、废地下租管道追等遭锦到及议其严稻重的缠破坏娘，民啦用建所筑几矮乎全掠部倒颗塌。指强烈稍的地吊震往警往造段成地面剑错动北、山壁体崩末塌和没滑坡幼泥石呜流等全，严萝重时聋还会笛堵塞扩河流故，形平成地阳震堰呈塞湖忽而使驱山河改航观。7/夏12绞/2露01镇6地震响区场抛地特懒性•2）建柏筑物渠的典完型震借害•多层红砖房汉的典爹型震带害为野外墙没外闪何、倾剂倒，贩纵横挪墙墙狮面出乳现X裂缝勺，纵悄横墙食开裂盼和屋病顶塌铜落等峰。•多高拉层钢饺筋混仰凝土足房屋沉的典池型震适害为唤梁柱方节点佛破坏牧，柱秤子上混塘凝土额保护停层脱输落，震钢筋扁外崩贿，呈叨灯笼刮状，退在箍灿筋数粉量不足回时这母种情锅况更逗加常商见。访钢筋绑混凝刚土墙腰的破郊坏形葛态与密砖墙差著不多彩，但饿其裂悉缝比捷较分学散且片宽度君较窄被。7/环12疫/2载01步6场地鉴因素•建筑葛场地圣的地伪形条秩件、休地质坏构造灭、地保下水恨位等耍对地路震灾享害的封程度孔有显耻著的号影响。授我国战多次卷地震门灾害肿调查催表明布，局贼部地短形条闻件对还地震饼时建鲁筑物唱的破祝坏有改较大的特影响观。一旷般当塔局部铜地形雷高差寺大于30笑-5猴0m时，炸震害菊就会熄有明羡显的看差异付，位于高脆处的慢建筑帝物震须害加召重。19屈20年宁扰夏海策原发孤生8.括5级地债震时染，处毅于渭乘河谷敏地姚庄应的烈析度为7度，赔而2k煮m外的钟牛家赢山庄歉因位艳于高家出百帖米的朴黄土危梁上烘，其失烈度则达9度。既综上网所述作，孤鄙立突廊出的钩山梁屑、山萝包、敌条状躺山嘴控、高晶差较之大的钞台地快、陡坡阶等，援均对贼建筑诵物的粉抗震摊不利停。•断层饲是地逮质构让造的造薄弱颂环节大，可准将其扰分为逗发震豆断层芳和非血发震汉断层曾，前选者为具有攀潜在李地震辨活动镜的断陈层，传后者泄在地尝震作抢用下吴不会坚产生膜新的搜错动普。地棍震时居，发震骆断层忘附件屑地表郊可能泽发生夜新的舅错动院，若夸在其捏上修穗建建叹筑物蕉必招薯致严拜重破狭坏。因此岛在具怜体进蜡行场疫地布姿置时早，不贴宜将谦建筑占物横涝跨在需断层壳上，亡以免抗可能疾发生结的错动涛和不场均匀甜沉降迅带来押危害候。•地震衔对建烧筑物错的危吹害程粘度与劳地下计水位伴有明西显关焰系，题水位室越浅晌震害轰越重程。地下水菜位深辱度在5m以内款时，犯对震是害影她响最咱明显迎，当副地下瞎水位分较深钉时影徐响较努小。对于劈燕不同腊类别记的地省基土贝，地败下水痕位的忘影响现程度盏也有光差别扑。例简如软湿弱土辫层（妙粉砂、智细砂弊、淤民泥质翁土等粱）影姨响程奴度最弓大，众对粘型性土凭影响茫次之排，对盯碎石钞、角康砾等影私响较引小。7/北12宿/2惨01陕6场地另类别佳和场术地选法择7/申12子/2剩01姨6场地则选择工程场地质浪条件童不同磁，建肆筑物景在地某震中柄的破加坏程欢度也廊明显不睬同。理合理火选择尾建筑圾场地顷将会覆大大初减轻怪地震唇灾害拖。影羽响建筑数震害蒙的地齐震动艘参数掩的场驱地因虾素很柔多，廊其中围包括舰局部予地形、造地质蒙构造姻、地岸基土带质等硬，影压响的荣方式羊也各峡不相都同。翻一般认瘦为，悼对抗助震有鲜利的荷地段扰系指据地震畜时地蛾面无晒残余哨变形哗的坚硬盘土或舰开阔茧平坦带密实狠均匀磁的中慎硬土控范围傲或地避区；技而不运利地段配为可垄能产呜生明四显的江地基牵变形西或失俭效的泉某一归范围序或地础区；危险鄙地段章指可辅能发沿生严抵重的延地面倚残余然变形现的某警一范即围或备地区。赌抗震潜规范掏中将修场地肆划分台为有烤利、菠不利饲和危至险地沫段的匀具体标牺准如姻表8-庸5所示此。7/配12烂/2怎01智6地基动基础丝式抗震姐设计基本挺原则•抗震鞋设计目应贯晶彻“每预防耳为主姨”的僵方针靠，并求力争嘴做到耽“小可震不扭坏，毛中震可致修、凯大震前不倒拥”的蕉设防愧要求神。当止遭受舍低于鬼本地欧区设偏防烈期度的症多遇地恶震影体响时巡寿，建岩筑物狱一般盾不受决损坏抚或不代需修诉理仍尽可继凳续使牲用；隐当遭受毯相当兽于本雹地区佛设防雄烈度巧的地逐震影远响时铅，建地筑物浊可受旋损坏炊，但婚经一般浸修理康即可宁恢复览正常杆使用念；当补遭受勇高于默本地娱区设及防烈附度的向罕遇剥地震影领响时恢，建藏筑物践不致搞倒塌牲或发查生危纳及生焦命安呈全的份严重管破坏诉。为瞧了提高编建筑晓物的鸡抗震买能力封，在涛建筑绝规划债上应歇合理蔽布局道，上山部结项构设济计应遵愚循“酸简、非匀、楼轻、糠牢”笋的原细则，幸同时组地基那基础腹设计饶应符踢合下肿列要求邮。•尽量仔选择涉有利递地段拣，如句开阔岛平坦伶的坚连硬场隙地土织或密恶实均补匀的麻中硬场顾地土望等地侨段；鞠避开廊不利苹地段呀，如酒软弱泄场地族土、粮易液田化场奸地土弯等，如无云法避材开时位宜采少用适写当的慰抗震闲措施找；而挎不得姨在危头险地痛段进魔行建陪设。•7/谎12键/2晓01顿6地基投基础朵抗震止设计基础岁在整萌个建吐筑物躺中一昆般是泪刚性齿比较阁大的翠部分僚，又劲因处艳于建败筑物彻的最秆低部位，帽周围碌还有烤土层代的限在制，平因而膏振幅城较小阴，故搅基础啦本身就受到粗的震金害总固是较荐轻的剖。加强醋基础姐的防没震性画能目斑的主辨要是势减轻植上部溪结构诉的震晋害。宗加大洁基础足埋深伸可以佣增加基础心侧面桑土体家对振拴动的狸抑制胡作用喘，从愈而减优少建昏筑物忽的振淹幅，胖有条挨件时随可建预造地下室泥，地扒下室猴内易卡设置受内横营墙，婶并应撇切实沙做好巴基槽概的回友填夯恐实工男作。修唐山翼地震后，诸凡有么地下窄室的嫁房屋钥，上辞部结茄构破赔坏均前较轻佣，开侧滦煤阅矿地掉下车弃库和筝地下翁水电系统是在震银后仍披可照婆常使旗用，剪在救锡灾工喷作中概发挥烧了巨贺大作融用。软土杀上的义基础踩以整版体性字较好轮的筏蒙板基浊础、滋箱型至基础哈或十庭字交嫩叉条团形基蜂础较为理亩想。专对于漂内框蒙架结宴构，境柱下调宜采蚀用刚眠度较赠大的岂墙式膛条基蜓。平建面布纱置上裁应尽可能惹使基套础连嘉续而之不间柴断，拒并力欲求取珍直以俭防扭拖断。套也可府采取跃加固疼措施托，消勿除或减少丧软土负的震来陷或肾可液迈化地俱基产歇生的掠不均驼匀沉询降。7/霞12攻/2辟01俱6天然泡地基池与基州础的门抗震问验算•1．不袄进行黑天然体地基汤与基爱础抗削震验馋算的拒建筑•根据株对我凉国多撒次强固地震芦中建鱼筑遭访受破认坏资乎料的透分析居，下套列在查天然胀地基上跳的各握类建任筑极蹄少产蒸生由各于地钓基破透坏而讲引起专的结锻构破吹坏，酿故可绵不进行倡地基怒及基让础的咸抗震贿承载坝力验共算。•1）规蠢范规集定可堤不进却行上巩部结满构抗仇震验耀算的伶建筑览。•2）地楚基主旨要受浅力层辫范围室内不凝存在柔软弱驾黏性施土层凶的下洞列建竟筑：•①一沿般的杆单层钻厂房瘦和单择层空熔旷房秆屋；•②砌皆体房跨屋；•③不锅超过8层且冠高度骆在24远m以下假的一短般民犹用框熊架和湖框架-抗震竞墙房胶屋；•④基领础荷著载与像③项遍相当雨的多货层框魄架厂情房和茄多层粥混凝治土抗扩震墙朝房屋驻。•注：软软弱滔黏性舟土层怎指7度、8度和9度时乐，地推基承跪载力尚特征是值分黄别小铸于80、10酷0和12捐0k狡Pa的土倦层。7/裕12迅/2顶01购67/竭12程/2治01固6液化讯土地污基抗己震设胀计•液化萌的判存别•当建膝筑物满的地纹基有幅饱和粗砂土革或饱偿和粉鬼土时滨，也份经过渣勘察晒试验预舞测其杀在未闻来地糠震时乳是否激会出培现液潜化，孔并确储定是因否需盈要采取膊相应升的抗仪液化智措施辞。规零范规蜜定当谎基本绢烈度供为6度时忌，一般铁情况议下可毙不进剑行判壁别和耀处理闭，但挥对液亿化沉出陷敏医感的天乙类建知筑可驼按7度的呀要求闹进行恒判别岔和处悲理，将当基陵本烈储度在7-栗9度时慰，乙橡类建男筑可首按本您地区催抗震移设防勿烈度陡的要贫求进倡行判反别和处投理。7/潮12召/2闸01爆6液化西指数栽和液红化等貌级•为了标衡量目液化购场地起的危晋害程疾度，搅规范泳规定骗对于着存在步液化殊土层的优地基竿，应贺在探辜明各谣液化碧土层揉的深慢度和训厚度笛后，耀确定榆液化场宜地的互液化谁指数抚，然古后再炸根据鸡液化蛋指数乏来划轿分场国地的泊液化等驾级，童以反弓映场宗地液公化可餐能造腿成的员危害议程度袋。一坡般来友说，液化昆指数巨越大绣，场淡地的承喷水镜冒砂斥情况井和建镰筑物阔的液械化危墙害就越鄙严重摧。其怒分级留结果返及相药应震贷害情吓况见档表8-估7所示蓝。7/省12贼/2止01傻6可液凑化地脉基的彻抗震丸措施•1）全阔部消扣除地颤基液痰化沉慎陷的属措施册，应枕符合送下列喜要求冠：•采用挂桩基惜时，洪桩端地伸入别液化洞深度塘以下振稳定有土层吧中的凡长度协（不豪包括诊桩尖部分男），膛应按塑计算宫确定修，且舒对碎请石土斗，砾国、粗校、中洽砂，泥坚硬燃黏性玩土和密实德粉土间尚不拐应小婶于0.摸8m，对奖其他后非岩迷石土短尚不袖宜小六于1.午5m。•采用问深基遣础时拦，基聚础底斥面应虽埋入怎液化蝇深度移以下殊的稳皱定土近层中税，其蹦深度不应凝小于0.订5m。•采用接加密丑法（怀如振嘱冲、子振动笑加密网、挤它密碎仅石桩漠、强抬夯等脚）加帐固时恰，应处理雨至液奏化深驰度下凯界；飞振冲终或挤嘱密碎浸石桩锡加固漂后，陪桩间劝土的底标准恒贯入锤击锯数不调宜小禾于规将范规旅定的码液化矮判别合标准谁贯入办锤击咳数临竞界值拍。•用非恰液化源土替征换全球部液熄化土排层，尿或增疯加上埋覆非朽液化依土层谱的厚张度。•采用臣加密羞法或众换土炎法处懂理时害，在躺基础溉边缘失以外姥的处奋理宽宗度，唤应超骆过基础底蓄面下秀处理书深度吼的1/厅2且不忽小于甲基础送宽度暖的1/歉5。7/同12茎/2惑01辫6•2）部峰分消除除地王基液宴化沉戚陷的框措施场，应奋符合闹下列逮要求门：•处理到深度隶应使易处理链后的忘地基喇液化她指数糖减少印，其蜻值不钞宜大察于5；大糠面积筏基示、箱野基的纳中心辰区域崇，处退理后垦的液旧化指晨数可绞比上译述规淋定降稠低1；对独立余基础葡和条坑形基洋础，但尚不没应小松于基疏础底取面下询液化宇土特奔征深耳度和剪基础宽度佳的较霸大值玻。（杂中心元区域洲指位止于基毒础外短边界栽以内惭沿长怨宽方歼向距民外边界大存于相习应方怨向l/疮4长度诊的区滔域）•采用键振冲卸或挤猾密碎甘石桩不加固挪后，曾桩间努土的留标准指贯入环锤击刻数不撇宜小鼠于按规范狱规定弄的液售化判励别标烤准贯木入锤你击数森临界街值。•基础暑边缘拥以外吐的处汁理宽险度，馒应符孩合规吐范的绵要求拉。•采取扩减小次液化吐震陷刺的其梳他方厅法，凉如增柱厚上漫覆非敬液化贤土层渴的厚氧度和权改善周边爸的排泰水条蒸件等宰。•3）减额轻液捐化影庆响的林基础伟和上视部结同构处蕉理，袜可综陡合采蔽用下情列各器项措矿施：•选择检合适贼的基的础埋券置深末度。•调整照基础缠底面烫积，讯减少补基础息偏心蒙。•加强筝基础宁的整堡体性西和刚水度，谎如采蒙用箱挤基、鹿筏基灯或钢叼筋混更凝土串交叉阳条形基础境，加紫设基酿础圈蜓梁等焦。•减轻得荷载占，增厅强上纹部结茅构的兴整体遮刚度羽和均尾匀对型称性叛，合数理设倾置沉血降缝泄，避免巨采用专对不栗均匀箭沉降鲁敏感样的结揪构形灭式等预。•管道涝穿过死建筑丙处应姜预留挣足够蒙尺寸酱或采贞用柔任性接发头等欺。7/懒12峡/2鬼01住6软土恩地基鸦与不株均匀虑地基令抗震帆设计•1．软板土地渡基的符抗震桂设计•当建围筑物锯地基榨主要泛受力貌层范链围内羽存在慎软弱拔粘性流土层情时，育由于曲其允勺许承载吗力低来，压鲁缩性巴大，绿因此还房屋污的不水均匀扭沉降