2 场地、地基和基础58336.ppt

1、所谓地质年代表、地质时间，是指从最古老的地层到最新的地层为代表的时代。 分为相对地质时间和绝对地质时间。 在历史时期地质作用不断进行。 在各地质历史阶段，有岩石、矿物和生物的形成和发展以及它们的破坏和消灭。 将各地质历史时期形成的岩石，与反映岩石中埋藏的生物进化过程的化石和地质构造相结合，依次确定，展示岩石的新老关系是相对的年代。 国际上把地质时间分成大小不同的等级单位，如宇、代、纪、世等。 与此对应的是地层单位宇、界、系、统等。 与工程活动相关的土体多形成于第四纪，第四纪是指约250万年前的地质时期。 2.1场地2.2天然地基和基础抗震管理2.3液化土理解内容2.3软弱地基2.4桩基础抗震设

2、防修订，2场地、地基和基础、地震破坏作用：从破坏性质和工程措施的角度，地震对结构的破坏作用可分为两种：场地、地基的破坏作用和场地的振动作用。 所谓地基和地基的破坏作用，建筑破坏的直接原因是由于地基和地基的稳定性。 地基和地基的破坏作用大体上有地面破裂、滑坡、塌陷等。 地点：建筑物所在地。 平面上大致相当于工厂区、居民区或自然村的区域范围。 2.1场，这种破坏作用一般通过场地选择和地基处理减轻地震灾害。 减轻由此引起的地震灾害的主要方法是合理进行抗震和减震设施修订，采取减震措施。 水边地的地下水位高，土质柔软，地震时容易发生土壤滑动和地层液化。 用别的土石填埋地基的话，土壤的密度不足的情况多，地

3、震时建筑物倾斜，下沉。 坡地在地震时土壤滑动冲积地的土质柔软，在地震时容易塌陷，如果这里有地下水层的话容易液化。 由于接近悬崖，容易滑落，谷地和低地，这里的建筑物在地震发生时容易被泥石崩坏破坏。 地震引起巨大泥石流，数百户人被埋在泥石中，地裂缝，局部地形的影响为1 .高突地形距基准面的高度越大，高表兄弟的反应越大2 .陡坎与边坡的顶上缘的距离越大，反应相对减少3 .在相同地形条件下， 土质构造的反应比岩质构造大4 .高突地形的顶面越宽，远离边缘的中心部的反应越显着减少5 .边坡越陡，其顶部的扩大效果与之相应变大。 地段选择1 .选择有利地段2 .避开不利地区，进行免不得时，必须采取适当的抗震措

4、施3 .在危险地带建设。 2.1.1用地土及用地展望层的厚度1 .用地土：用地范围内的地基土。 地基土对建筑物的地震灾害主要与地基土的硬度和土层的组成有关。 场所对地震波的效果：过滤效果、放大效应。 在相同的地震和相同的震源距中，软弱地基地面的自震周期长，振幅大，振动持续时间长，地震灾害也重(地基的地震灾害)。 坚硬土层上的刚性建筑、薄弱土层上的柔性建筑破坏严重。 2、地基土类型的确定(1)土层等效剪切波速度、地基土分4种：计算式中土层等效剪切波速度深度，取营销对象层厚度和20m的较小值。 (2)丁类建筑以及10层以下和30m以下的丙类建筑，如果没有剪切波速资料，根据岩土名称和性状分为表2.1

5、的土类型，可以利用当地的经验在表2.1的剪切波速范围内估算土层的剪切波速。2.1.2场所的展望层的厚度的确定：一般来说，从地面到剪切波速超过500m/s的土层顶面为止在2 .地面5m以下存在剪切波速相邻的上层土的剪切波速的2.5倍以上的下卧土层，且下卧土层的剪切波速为400m/s以上时， 从地面到该下卧土层顶面的距离可确定3 .剪切波速度超过500m/s的孤立石、透镜体应视为周围的土层4 .土层中的火山石硬穿山鼠开关应视为刚体，其厚度应从土层中扣除。 一般的地震灾害会随着营销对象层厚度的增加而恶化。 2.1.3用地分类规范)建筑用地分类应根据土层等效剪切波速度和用地层厚度分为4类：根据用地的土

6、厚和土的剪切波速度确定建筑用地分类，根据用地分类和地震组得到用地特征周期(P35表3.2 )，最后根据特征周期修正地震影响系数。场地内发生地震时，对断裂工程的影响进行评价，应满足以下要求：1.如符合以下规定之一，可忽略发生地震的断裂偏差对地面建筑的影响：1)抗震强度不足8度2 )并非全新世活动断裂3 )抗震强度为8度和9度时隐伏断裂2 .不符合本条款规定的，应避免主断裂带。 其退避距离不得小于下表中地震发生破坏的最小退避距离的规定。 在条纹状突出的山口、高度孤立的山丘、非岩质陡坡、河岸和边坡边缘等不利地方需要建设丙类和丙类以上的建筑，除了保证地震稳定外，在修正地震影响系数的最大值时，取1.6以

7、下的放大率。 的双曲馀弦值。 例如：尝试确认已知建筑工地的钻孔土层数据，如表所示。 解： (1)确定地面下20m表层土场地类型属于中软场地；(2)确定场地厚度；(3)确定建筑场地类型属于类场地； 2.2天然地基和基础抗震管理地震受害调查结论：只有少数房屋由于地基实效的原因导致上部结构破坏的地基大多为液化地基、易发生地震凹陷的软弱地基、严重的不均匀地基大量一般地基具有良好的抗震性能，地基承载力不足导致的地震受害极少。 这是因为一般的天然地基静力引起的安全储备大，建筑物在自重的作用下会产生长期的弹性变形和永久变形，地基承载力提高的地震作用，由于不规则的次低频有限次的脉冲作用，花费了很短的时间。 因

8、此，仅产生弹性变形，不能永久变形，考虑到变形上地基的动承载力必须大于静承载力的地震的偶然型、临时型及结构的经济性，地震作用时结构的信任度必须低于静荷载时. 补充：关于天然地基地震灾害的特征及其抗震措施，如果地基被破坏，地震后的修复、加固就会变得困难，有时加固、修复是不可能的。 1 .天然地基地震灾害的特征高可压缩性饱和软粘土和强度低的泥质土，在地震中发生不同程度的地震塌陷，引起或加剧了上部构造的倾斜和破坏。 杂填土、填土、填土等软弱填土地基，由于旧的积水、洼地等多，土质薄，强度低，容易因地震而下沉，构造容易破裂。 沟、坑、故河道、坡地半挖等不均匀基础，会引起地基中不均匀下沉和地裂缝上部结构破坏

9、。 2、天然地基抗震措施(1)松软粘性土地的基础特征：可压缩性大，抗剪强度小，装载能力低。 地震灾害的特征：使建筑物产生大的附加沉降和不均匀沉降。 处理措施：包括减轻桩基础地基加固处理液化影响的基础处理措施和上部结构处理措施。 (2)杂填土地基(一般由人任意堆积而成)的特点：构成物质杂乱、结构松散、厚度不同、均匀性差、强度低、可压缩性高。地震灾害特征：不均匀沉降引起的上部结构的裂缝。 处理：杂填土上层薄时，均可开挖(换土)；杂填土厚时，采用地基加固的方法(如压实桩等)。 (3)不均匀地基一般位于旧故河道的边缘，隐蔽沟洞的边缘，处于半挖地带、土质明显不均匀的其他地区。 地震灾害的特点：容易引起地

10、基的故障，加剧上部结构的破坏。 处理措施：地基加固处理(4)地基加固处理方法a、翻土垫法翻土厚度3m适用：在各种软弱地基(但是翻土深度有限，处理后也有变形)的上部负荷小、沉降要求不严格的情况下使用此方法。 b、重锤压实法的适用：各种略湿粘土、砂土、杂填土地基(最佳含水量锤、含水量过大则土可交换含水量过小则洒水达到最佳含水量)。 c .压实桩法(广泛运用)的适用：不适用于疏土、杂填土、可液化土、饱和软粘土。 d .强夯法的适用：浅层饱和土砂(可防液化)。 e .砂井预压法(深层加固方法)的适用：深粉土层、泥质粘土层、泥质薄、软弱地基加固。 f .加振法(加振设备，常用水冲击)工作时，先发生电击使

11、偏心块高速旋转，向云同步喷射高压水形成孔，填充到一定深度后，加振5-40mm碎石形成碎石桩。 2.2.1不进行天然地基及基础抗震管理的建筑1、建筑房屋2 .地基主要受力层范围内不存在弱粘性土层的以下建筑：一般单层厂房单层的空房子8层以下相当于高度25m以下的一般民用信息帧房屋及基础荷载的多层信息帧厂房3 .不进行上部结构抗震管理的建筑。 2.2.2天然地基地震引起的抗震承载力管理1 .地基土的抗震承载力、调整后的地基抗震承载力设定值地基抗震承载力调整系数如表2.4所示。 2 .天然地基抗震管理注意：对于屏幕纵横比大于4的高层建筑，如果地基底面因地震而出现抗拉应力，则要不得其他建筑地基底面与地基

12、土之间的零应力区域面积不得超过地基底面面积的15%。2.3液化土和软弱地基2.3.1地基土的液化1 .液化概念在地下水位以下的饱和土砂和粉土的土粒构造在受到地震作用时变得致密，使空隙水压急剧上升，但在地震作用的短时间内，该急剧上升的空隙水压不会消散，使原来的土粒通过接触点传递的压力减少，作为有效压力时这种现象称为液化。 液化的宏命令标记地表出现穿山鼠块拉斯特出水，唐山地震时，严重液化地辖区的喷泉高度可达8米，现场沉降可达1米。 天津地震时，海河旧路和新沉积的土地区上成群出现近3000个喷泉，一般来说，沙量为0.1-1立方分米，最大可达5立方分米。 地面运动停止后，喷泉现象可能持续30分钟。 2

13、、地基土液化引起的地震受害地面裂缝沉降，使建筑物产生过渡沉降或整体倾斜的不均匀沉降，引起建筑物的上部结构破坏，破坏梁板等水平构件及其结节点，使墙体裂缝和建筑物体型变化处裂缝的室内地坪中出现鼓、裂缝、设备基础上浮或沉降。 3 .影响地基土液化的因素土层的地质时间和组成：地质时间越旧越难液化细砂粗砂越容易液化等。 土层的相对密度：土的致密度越大越难液化土的粘性粒子的含量越高越难液化。 土层的埋深和地下水位的深度：土的埋深越大，地下水位越深，越难液化。 地震烈度和地震持续时间：地震烈度越高，持续时间越长，饱和土砂越容易液化。2.3.2液化判别基本地震烈度为6度时，一般可以不考虑饱和土砂的液化判断和地

14、基处理，而对液化下沉敏感的乙类建筑为7度时，乙类建筑可以按照当地地辖区抗震强度的要求进行液化判别和处理。 判别可以分为预备判别和标准贯入试验判别两个阶段进行。 新泻地震(日本，1964年6月16日)，1 .初步判别规范：对于饱和土砂或粉土，在满足以下条件之一的情况下，可以不考虑液化的影响。 地质时间为第四纪晚更新世在先，是由洪积形成的实体饱和土砂或粉土。 粉土的粘粒含量： 7度时为10%以上8度13%； 9度16%。 天然地基建筑自上而下非液化土层的厚度和地下水位深度满足以下条件之一：式中的基础埋深(m )、2m以下时采用2m的液化土的特征深度(m )，依照右表所采用的地下水位深度(m )优选

15、采用建筑使用期间内的年平均最高水位。 另外，将非液化土层的厚度(m )间谍在近期的年最高水位中也能够采用的液化土的特征深度(m )中，对于被判别为应该在修正计算时扣除淤泥和泥质土层的预备不液化、或者不考虑液化的影响的地基，原则上即使不进行标准贯入判别试验的判别图1显示的是，某地基的地基剖视图上的非液化土层厚度du=5.5m其下为砂土，地下水位深度dw=6.5m .地基埋设深度db=1.5m，其地基为8度区。 决定是否考虑液化的影响。 解：用判别式调查液化土特征的深度修正不需要考虑液化的影响。 解：判别式确定液化土的特征深度修正不符合判别式，还需要进一步判别是否考虑液化的影响。 2 .标准贯入试

16、验判别用钻头在试验土层上钻孔至15cm，将贯入器打入至标高位置，然后以63.5kg冲裁锤，使其落入打击土层、打入土层30cm，使用的锤数记为N63.5，称为标准贯入锤数。 将N63.5与规范规定的阈值Ncr进行比较，确定是否液化。 注：贯入试验需判别地下15m范围的桩基础或埋深超过5m的时尚判别1520m土的液化。1-通过锤子2-锤垫3-触摸杆4-贯入器头5-洒水孔； 6-贯入器本体7-贯入器靴子。 饱和土标准贯入试验点深度(m )粘粒含有率在小于3或砂土时为3。 液化判别标准贯入锤数标准值，采用下表。 在饱和可液化土的标贯数N63.5的值小于Ncr值时判定为液化，在其他情况下判定为不液化。括

17、号内的数值用于设定基本地震加速度为0.15和0.3g的地区，3 .液化指数和液化水平(定量地判断液化危险性)液化指数：判别深度内的各钻孔标准贯入试验点的总数的分别是点标准贯入锤数的实测值和临界值， 实测值大于临界值时，用临界值取值的点表示的土层厚度(m )第层考虑每单位土层厚度的层位影响加权系数(单位为)。 如果判别深度为15m，则在该层的中点深度为5m以下的情况下，取10、为20m时，取零值，在520m的情况下，取线性内插法值。 液化指数划分液化危害的程度，即地基的液化等级，2.3.3可液化地基的抗震措施为了保证建筑物的安全，可以根据建筑的抗震设施修订分类和地基的液化等级，选择适当的抗液化措施。 液化土层在平平整整中均匀时，可以根据下表选择防液化对策。1、在采用地基液化下沉全部消除的措施桩基础的情况下，桩端较深且液化深度以下的稳定土层中的长度(桩尖部分除外)经订正确定，碎石土、砾石、粗、中砂、硬粘性土和密粉土仍须小于0.5m，其他非岩石必须小于1.5m 在采用0.5m以上的加密法(如振冲、振动加密法、砂桩压实、强夯等)进行加固时，基础底面埋深以下的稳定土层中的深度应处理至液化