液化与基础抗震设计二

第4讲液化与基础抗震设计8/26/20231第4讲液化与基础抗震设计地基基础抗震

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天然地基的震害特点高压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，造成上部结构的倾斜或破坏；杂填土、回填土和冲填土等松软填土地基，土质松软

且承载力较低，易产生沉陷，使结构开裂；沟、坑、古河道、坡地办挖半填等非匀质地基在地震

中的不均匀沉降或地裂缝引起上部结构破坏。8/26/20232第4讲液化与基础抗震设计地基基础抗震

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一般要求同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土层上;同一结构单元不宜部分采用天然地基而另外部分采用桩基；地基有软弱粘性土、可液化土、新近填土或严重不均匀土层时，宜

加强基础的整体性和刚性；根据具体情况，选择对抗震有利的基础类型，在抗震验算时应尽量

考虑结构、基础和地基的相互作用影响，使之能反映地基基础在不

同阶段上的工作状态。8/26/20233第4讲液化与基础抗震设计地基基础抗震

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抗震验算范围砌体房屋；下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算：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。规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。8/26/20234第4讲液化与基础抗震设计地基基础抗震

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天然地基基础抗震验算采用“拟静力法”进行验算。规范规定：基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下式要求：式中p----基础底面平均压力（kPa)pmax—基础底面边缘最大压力(kPa)faE---地基土抗震允许承载力高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其它建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。8/26/20235第4讲液化与基础抗震设计地基基础抗震

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地基土抗震承载力地基抗震承载力在静力设计承载力基础上调整。调整的出发点：地震是偶发事件，地基抗震承载力安全系数可比静载时降低；多数土在有限次的动载下，强度较静载下稍高。8/26/20236第4讲液化与基础抗震设计地基基础抗震

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地基土抗震承载力式中faE---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fa---深宽修正后的地基承载力特征值，按《建筑地基基础设计规范》GB50007采用1.0淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土稍密的细、粉砂，的粘性土和粉土，可塑黄土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，的粘性土和粉土，坚硬黄土1.5岩石，稍密的碎石土，密实的砾、粗、中砂，的粘性土和粉土

岩土名称和性状地基土抗震承载力调整系数1.18/26/20237第4讲液化与基础抗震设计场地返土液犹化>液化均现象处于骡地下绩水位俘以下思的饱旷和砂丧土和托粉土出的土棒颗粒饱结构稳受到散地震驳作用牺时将亿趋于县密实叔，使饼空隙祥水压担力急钓剧上图升，绑而在斗地震距作用伤的短租暂时乘间内瓦，这顿种急予剧上热升的容空隙叠水压悲力来描不及答消散迫，使管原有挨土颗凶粒通在过接点触点责传递牢的压弹力减席小，消当有柴效压血力完澡全消地失时膨，土叹颗粒零处于获悬浮红状态挖之中揭。这叼时，彩土体狮完全旦失去忙抗剪直强度齿而显圣示出券近于牌液体择的特姑性。醒这种样现象们称为液化。液化蒙的宏蚀观标角志是站在地渗表出归现喷懂砂冒颤水。7/披6/荡20箭238第4述讲保液化贪与基纠础抗仰震设云计场地挤土液累化>液化梯现象唐山惧地震腾时，厨严重液肃化地椒区喷色水高者度可达8米，亭厂房践沉降可达1米。天津絮地震用时，港海河故惕道及揪新近霸沉积督土地区疏有近30罢00个喷喷水冒砂成口成柄群出诞现，梳一般冒溉砂量0.胁1-马1立方米，香最多腾可达5立方米。楼有时超地面朝运动惯停止后屯，喷软水现田象可龟持续30分钟羡。液化池的震拣害：朝喷水询冒砂谈淹没棋农田随，淤殖塞渠柱道，右淘空滥路基筐；沿扮河岸醒出现执裂缝怜、滑军移，崇造成惧桥梁圣破坏对，等腊等。7/绞6/钢20罗239第4蝴讲盯液化乏与基侍础抗弃震设粥计场地抢土液理化>液化炼危害液化寄使建断筑物绘产生扑下列词震害石：地面展开裂弊下沉年使建偶筑物进产生趁过渡偏下沉怜或整窃体倾映斜；不均脉匀沉桑降引猾起建赚筑物恋上部田结构奥破坏泻，使轰梁板仪等水妙平构俗件及小其节点破饥坏，朽使墙单体开刘裂和谈建筑特物体炼形变敏化处柳开裂才；室内皆地坪秧上鼓或、开屯裂，顿设备佳基础闻上浮旗或下裳沉。影响傲场地奔土液朴化的孕主要灶因素挺：土层喘的地鱼质年形代；土层晴的土倍粒的谋组成碌和密洽实程近度；砂土愿层埋躁置深笋度和讯地下普水位回深度迟；地震蝴烈度偿和地俩震持堂续时头间。7/庄6/裳20育2310第4剪讲写液化堡与基证础抗男震设吃计场地呢土液情化>液化说判别液化尤判别爸和处明理的号一般钩原则斑：对存严在饱粮和砂观土和违粉土县（不贪含黄亲土）白的地思基，柱除6度外殿，应森进行液化呢判别什。对6度区堪一般洗情况蔽下可孩不进柏行判贵别和臭处理汽，但捐对液释化敏感递的乙钩类建逐筑可陶按7度的淘要求瓜进行纠判别挠和处文理。存在辅液化收土层圆的地酬基，浪应根扮据建员筑的痰抗震归设防弓类别矮、地历基的隐液化等级把结合帽具体腊情况国采取监相应由的措揭施。7/兵6/麻20鸽2311第4液讲节液化届与基脸础抗星震设曾计场地愤土液政化>判别的方法对一项般工叠程项翁目砂酬土或丢粉土舞液化旋判别来及危堵害程家度估坛计可研按以著下步句骤进级行：初判以地爷质年忍代、痕粘粒听含量彩、地耗下水辈位及窗上覆洒非液们化土研层厚冬度等艳作为赞判断弱条件纹。（1）地检质年慎代为格第四坦纪晚疲更新彼世（Q3）及以煌前时及，7、8度可况判为延不液桌化；（2）当壳粉土灾的粘诱粒（衡粒径怒小于0.庄00注5m馆m的颗或粒)含量划百分艇率在7、8和9度时顾分别滋大于10、13和16可判仰为不配液化仁；7/望6/县20疤2312第4妥讲舱液化才与基醒础抗吩震设云计场地买土液誓化>判别次方法（3）采弦用天追然地伙基的柳建筑写，当斧上覆甲非液获化土连层厚宇度和虫地下缘瑞水位鉴深度廊符合辱下列喇条件保之一栏时，群可不罩考虑吵液化露影响晋。---上覆非液化土层厚度（m)，计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；---基础埋置深度(m),不超过2m时采用2m；---地下水位深度（m)，宜按建筑使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；---液化土特征深度（m)，按右表采用。9m8m7m砂土8m7m6m粉土987烈度饱和土类别7/弦6/需20楚2313第4公讲哪液化货与基李础抗街震设棒计---上覆非液化土层厚度（m)；---基础埋置深度(m)；---地下水位深度（m)；---液化土特征深度(m).上面尿判别对式（db=2摸)亦可励用下贿图表咽示：db>2时，宣在du、dw中减去科（db-2)后再拍查图范确定艇。砂土1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区du(m)7度8度9度1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区粉土du(m)7度9度8度7/欺6/燃20婶2314第4挠讲段液化吊与基底础抗舰震设园计查液抢化土丢特征啄深度隔表例1图示围为某烛场地驼地基兵剖面戚图。厕上覆庆非液声化土码层厚垮度du=5兼.5难m，其缺下为只砂土炎，地宫下水线位深窄度为dw=6汗m.基础士埋深db=2捎m,该场扬地为8度区适。确渣定是般否考赴虑浓液化拍影响颜。解：按判剪别式家确定9m8m7m砂土8m7m6m粉土987烈度饱和土类别结论框：需很要考教虑液随化影红响。dw=6mdu=5.5mdb=2m7/开6/康20免2315第4水讲渴液化泪与基吓础抗历震设慈计例1图示幅为某吹场地闸地基贩剖面付图。拘上覆拿非液万化土懒层厚旷度du=5母.5撇m，其损下为漏砂土深，地邪下水破位深降度为dw=6赢m.基础码埋深db=2希m,该场预地为8度区毒。确歼定是父否考涉虑宝液化肆影响宿。dw=6mdu=5.5mdb=2m解：钉按土割层液胁化判填别图步确定结论蒙：需芒要考贯虑液听化影就响。1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区砂土7度8度9度du=5根.5桂mdw=6凯m7/症6/限20引2316第4勾讲肉液化例与基绢础抗朽震设终计查液离化土看特征屈深度喜表解：谣按判厨别式姥确定9m8m7m砂土8m7m6m粉土987烈度饱和土类别结论忌：不竞满足泼判别宾式，增需要辟进一菊步判部别是嫁否考嗽虑液计化影凡响。例2图示为某场地地基剖面图上覆非液化土层厚度du=5.5m其下为沙土，地下水位深度为dw=6m.基础埋深db=2.5m,该场地为8度区。确定是否考虑液化影响。dw=6mdu=5.5mdb=2.5m7/绍6/慕20吼2317第4罢讲疤液化蹄与基凭础抗白震设迷计例2图示为某场地地基剖面图上覆非液化土层厚度du=5.5m其下为沙土，地下水位深度为dw=6m.基础埋深db=2.5m,该场地为8度区。确定是否考虑液化影响。dw=6mdu=5.5mdb=2.5m解：尤按土赔层液仓化判统别图妖确定结论定：需横要进致一步弦判别愉是否倒考虑弓液化谋影响串。1234567891012345678910dw(m)不考虑液化影响区须进一步判别区砂土7度8度9度7/膊6/李20翠2318第4监讲士液化亩与基卵础抗棒震设范计场地偷土液感化>判别唯方法细判采用济标准粘贯入映试验当判别钻孔姜至试盟验土层层上15应cm处,用63伯.5公斤乔穿心喂锤，粒落距弦为76越cm，打击蚊土层遵，打悲入30庭cm所用障的锤络击数洒记作N63贪.5，称为铁标贯脆击数撕。用N63帐.5与规嚼范规眯定的瓦临界允值Ncr比较抄来确门定是赵否会剖液化。1-化--穿心全锤；2-语--锤垫泡；3-战--触探纳杆；4-攀--贯入愧器头5-符--出水录孔；6-勇--贯入镰器身垫；7-右--贯入特器靴7/对6/忽20抛2319第4觉讲怖液化危与基弃础抗情震设糟计规范黑规定当饱猾和可学液化注土的晨标贯致击数N63漏.5的值旱小于Ncr值时晨，判役为液视化，升否则意判为吧不液品化。---地下水位深度（m)---饱和土标准贯入试验点深度（m)---液化判别标准贯入锤击数基准值，按下表采用。---粘粒含量百分率，当小于3或是砂土时，均应取3。括号些内数尾值用福于设披计基行本地渐震加黄速度程为0.猛15和0.磁3g的地押区12(15)---8（10)第二、三组1610(13)6（8）第一组987设计地震分组烈度7/翻6/盘20称2320第4列讲熄液化伍与基旅础抗盲震设悔计液化叨场地交危害阶程度采用名土层昼柱状舅液化别等级驳判定端。---判别深度内每一个钻孔标准贯入试验点总数；---分别为i点标准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；---第i点所代表的土层厚度（m)；---第i层考虑单位土层厚度的层位影响权系数。若判别深度为15m，当该层中点深度不大于5m时采用10，等于15m时应取零值,5—15m时应按线性内插值法取值;若判别深度为20m，当该层中点深度不大于5m时采用10，等于20m时应取零值，5—20m时应按线性内插值法取值。液化镇指数7/驳6/斑20两2321第4朴讲飘液化兴与基代础抗夜震设指计液化萄场地怕危害裳程度由液熟化指舱数，挑按下耗表确絮定液览化等亭级判别深度20m时的液化指标判别深度15m时的液化指标

严重

中等

轻微

液化等级液化鼓等级究与相炭应的淡震害液化等级

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7/冰6/忧20锹2322第4酒讲钓液化澡与基临础抗轨震设岔计抗液每化措锹施当液互化土土层较蠢平坦酬、均茅匀时露，可饱按下责表选夕用抗非液化限措施地基和上部结构处理，或其它经济的措施可不采取措施可不采取措施丁类全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对地基和上部结构处理基础和上部结构处理，或更高要求的措施基础和上部结构处理，亦可不采取措施丙类全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对地基和上部结构处理部分消除液化沉陷，或对地基和上部结构处理乙类严重中等轻微地基的液化等级建筑类别7/驰6/基20服2323第4衰讲绝液化闻与基胃础抗娇震设继计采用则桩基想时，盲桩端拍深入朝液化半深度榜以下扰稳定役土层址中的同长度坑（不知包括演桩尖蜡部分确），锄应按周计算甚确定翠，且鉴对碎典石土跟，砾蒜、粗惕、中元砂，功坚硬络粘性毙土和锻密实辣粉土农尚不倘应小循于0.督5m，对其御他非揪岩石圈尚不重应小菜于1.侮5m；采用钞深基错础时津，基相础底羊面埋像入深匀度以绵下稳狠定土申层中打的深眠度，苗不应觉小于0.忠5m；采用铅加密沿法（匆如振绸冲、躁振动生加密田、砂奇桩挤运密、匠强夯镇等）疤加固悔时，协应处忽理至帐液化享深度魄下界薄，且寸处理爪后土雀层的经标准假贯入语锤击枝数的半实测茶值不录宜大酿于相刷应的与临界顽值m；挖除荒全部弹液化堪土层笋；采用婚加密毁法或妻换土炼法处移理时祝，在告基础胸边缘剪以外伐的处脑理宽替度，教应超深过基添础底物面下肤处理伶深度奸的1/恶2且不赖小于粉基础鲁宽度聪的1/蛮5。全部遣消除酷地基鄙液化沉陷乌的措厅施应烘符合希：7/惰6/言20父2324第4办讲艺液化值与基浅础抗虽震设恩计部分博消除顷地基景液化沉陷真的措妄施应礼符合赶：(1贼)处理慈深度润应使听处理菜后的冻地基地液化狠指数暴减少终，当简判别此深度旺为15傲m时，犁其值数不宜载大于4，当避判别哭深度热为20透m时，原其值灿不宜馒大于5；对茄独立曾基础惊与条津形基著础，游尚不光应小债于基绒础底漫面下围液化糖