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1、2-1 场地划分与场地区划场地划分与场地区划 2.1.1 2.1.1 场地及其地震效应场地及其地震效应2.1.2 2.1.2 覆盖层厚度覆盖层厚度2.1.3 2.1.3 场地的类别场地的类别 场场地地即即指指建建筑筑物物所所在在地地，场场地地土土则则是是指指场地范围内的地基土，即场地表层土的简称。场地范围内的地基土，即场地表层土的简称。地地震震对对建建筑筑物物的的破破坏坏作作用用是是通通过过场场地地、地地基基和和基基础础传传递递给给上上部部结结构构的的；同同时时，场场地地与与地地基基在在地地震震时时又又支支承承着着上上部部结结构构，因因此此具具有有双双重重作作用用。任任何何一一个个建建筑筑物物
2、，都都坐坐落落和和嵌嵌固固在在建建设设场场地地的的岩岩土土地地基基上上。研研究究工工程程在在地地震震作作用用下下的的震震害害形形态态、破破坏坏机机理理以以及及抗抗震震设设计计等等问问题题，都都离离不不开开对对场场地地土土和和地地基基的的研研究究。而而研研究究场场地地和和地地基基在在地地震震作作用用下下的的反反应应及及其其对对上上部部结结构构影影响，正是响，正是场地抗震评价场地抗震评价的重要任务。的重要任务。场地抗震评价场地抗震评价 抗震设计规范中场地抗震评价，就是抗震设计规范中场地抗震评价，就是通过对工程地质、地形地貌以及岩土工程通过对工程地质、地形地貌以及岩土工程环境等场地条件的分析，研究场
3、地条件对环境等场地条件的分析，研究场地条件对基础和上部结构震害的影响，从而合理地基础和上部结构震害的影响，从而合理地选择有利建筑场地以及地基或结构抗震措选择有利建筑场地以及地基或结构抗震措施，避免和减轻地震对建筑物或工程设施施，避免和减轻地震对建筑物或工程设施的破坏。的破坏。一、地震破坏作用一、地震破坏作用一、地震破坏作用一、地震破坏作用 从破坏性质和工程对策角度，地震对结构的破坏作用可从破坏性质和工程对策角度，地震对结构的破坏作用可分为两种类型：场地、地基的破坏作用和场地的地震动作用。分为两种类型：场地、地基的破坏作用和场地的地震动作用。场地和地基的破坏作用场地和地基的破坏作用一般是指造成建
4、筑破坏的直接原一般是指造成建筑破坏的直接原因是由于场地和地基稳定性引起的。因是由于场地和地基稳定性引起的。为此要确定工程场地的设计地震动参数。为此要确定工程场地的设计地震动参数。场地和地基的破坏作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等。场地和地基的破坏作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等。这种破坏作用一般是通过场地选择和地基处理来减轻地这种破坏作用一般是通过场地选择和地基处理来减轻地震灾害的。震灾害的。场地的地震动作用场地的地震动作用是指由于强烈地面运动引起地面设施是指由于强烈地面运动引起地面设施振动而产生的破坏作用。振动而产生的破坏作用。减轻它所产生的地震灾害的主要途径是合理的进行抗震和减轻它所产生的地
5、震灾害的主要途径是合理的进行抗震和减震设计和采取减震措施。减震设计和采取减震措施。二、建筑地段的选择二、建筑地段的选择工程地质条件对地震破坏的影响很大。工程地质条件对地震破坏的影响很大。常有地震烈度异常现象，即常有地震烈度异常现象，即产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。“重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾”地段划分地段划分地段划分地段划分 地段类别地段类别 地质、地形、地貌地质、地形、地貌有利地段有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利地段不利地段软弱土
6、，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等危险地段危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表错位的部位震断裂带上可能发生地表错位的部位 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
7、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，常有土壤密实度不足情土壤密实度不足情形，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，如果此处有塌陷，如果此处有地下水层，还容易地下水层，还容易发生液化。发生液化。临近悬临近悬崖，崖，容易滑容易滑落落 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。
8、萨尔瓦多地震引发了一巨大的萨尔瓦多地震引发了一巨大的泥石流，数百户人家被埋在泥泥石流，数百户人家被埋在泥石里，估计有石里，估计有1200多人遇难多人遇难地裂地裂地段选择地段选择: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，应采取适当的抗震措施；避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；3.3.不在危险地段建设。不在危险地段建设。局部突出地形的影响局部突出地形的影响:19941994年云南昭通地震，芦家湾年云南昭通地震，芦家湾某村坐落于山梁上，山梁长某村坐落于山梁上，山梁长150m150m，顶部最宽顶部最宽15m15m，最窄最窄5m5m，高高60m.60m.距
9、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0.632g,0.632g,鞍部为鞍部为0.257g0.257g，大山根大山根部为部为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度度局部突出地形的影响局部突出地形的影响1.1.高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈大；高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈大；2.2.离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应相对减小；离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应相对减小；3.3.在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；4.4.高突地形顶面愈开阔，远
10、离边缘的中心部位的反应高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反应 明显减小明显减小;5.5.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。局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数-局部突出地形地震动参数的增大幅度局部突出地形地震动参数的增大幅度-附加调整系数附加调整系数 0.6 0.5 0.4 0.3 0.5 0.4 0.3 0.2 0.4 0.3 0.2 0.1 0.3 0.2 0.1 0岩质地层岩质地层非岩质地层非岩质地层突出地形突出地形的高度的高度(m)局部突出局部突出台地边缘台地边缘的侧向平的侧向平均坡降均坡降(H/L
11、)局部突出地形地震影响系数的增大幅度局部突出地形地震影响系数的增大幅度局部突出地形地震影响系数的增大幅度局部突出地形地震影响系数的增大幅度 0.3 0.6 1.0-局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数三、建筑场地的类别划分三、建筑场地的类别划分建筑场地建筑场地是指建筑所在地。大体相当于厂区、居民点和自然是指建筑所在地。大体相当于厂区、居民点和自然 村的区域范围。村的区域范围。建筑场地按地震对建筑的影响划分为建筑场地按地震对建筑的影响划分为4 4类。类。建筑场地分类的指标是以建筑场地分类的指标是以场地土的类型场地土的类型和和覆盖层覆盖层的厚度。的厚度。
12、场地土层的固有周期的简化计算公式为场地土层的固有周期的简化计算公式为单一土层时单一土层时多层土时多层土时-覆盖层厚度覆盖层厚度-土的剪切波速土的剪切波速-土层总数土层总数-i层厚度层厚度-i层层剪切波速剪切波速（一）场地土层的固有周期与场地的地震效应（一）场地土层的固有周期与场地的地震效应1.1.场地土层的固有周期场地土层的固有周期 地震动的卓地震动的卓越周期与场地越周期与场地土的固有周期土的固有周期基本相同。基本相同。在抗震设计在抗震设计中应使建筑物中应使建筑物的自振周期避的自振周期避开场地的卓越开场地的卓越周期以免发生周期以免发生共振。共振。2.2.场地的地震效应场地的地震效应场地土对于从
13、基岩传来的地震波具有放大作用。场地土对于从基岩传来的地震波具有放大作用。研究分析表明，在岩层中传播的地震波具有多种频率成分，研究分析表明，在岩层中传播的地震波具有多种频率成分，地震波通过覆盖土层传向地表的过程中，若其中某一频率分量地震波通过覆盖土层传向地表的过程中，若其中某一频率分量的周期与覆盖土层的自振周期的周期与覆盖土层的自振周期(又称场地的卓越周期或固有周期又称场地的卓越周期或固有周期)相等或相近，由于共振作用，该分量的幅值将得到明显放大；相等或相近，由于共振作用，该分量的幅值将得到明显放大；而其它频率分量则产生衰减或消失。而其它频率分量则产生衰减或消失。深厚软弱土层的自振周期较长，故地
14、震波中的长周期分量深厚软弱土层的自振周期较长，故地震波中的长周期分量得到明显放大加强。尤其是经过表层土的滤波放大作用，致使得到明显放大加强。尤其是经过表层土的滤波放大作用，致使软弱地基的地面运动振幅大、周期长、持续时间长，震害也重。软弱地基的地面运动振幅大、周期长、持续时间长，震害也重。若建筑物的自振周期与场地的自振周期相等或接近时，由于共若建筑物的自振周期与场地的自振周期相等或接近时，由于共振现象，建筑物的震害都有加重的趋势。振现象，建筑物的震害都有加重的趋势。在厚的软弱土层上建造的高层建筑，其地震反应比在硬在厚的软弱土层上建造的高层建筑，其地震反应比在硬土上的反应大土上的反应大3 34 4
15、倍。倍。（二）（二）建筑场地的类别建筑场地的类别场地土的类型：场地土的类型：淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，的填土，流塑黄土的填土，流塑黄土软弱土软弱土稍密的的砾、粗、中砂稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂除松散外的细、粉砂,可塑黄土可塑黄土,的粘性土和粉土的粘性土和粉土,的填土的填土中软土中软土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，的粘性土和粉土，坚硬黄土的粘性土和粉土，坚硬黄土中硬土中硬土稳定岩石，密实的碎石土稳定岩石，密实的碎石土坚硬土坚硬土或岩石或岩石土层剪切
16、波土层剪切波速范围速范围(m/s)岩土名称和性状岩土名称和性状土的土的类型类型-地基土静承载力标准值地基土静承载力标准值 场地土对建筑物震害的影响，主要取决于土的坚硬程度场地土对建筑物震害的影响，主要取决于土的坚硬程度(刚刚性性)，因为剪切波速是最能反映场地土动力性能的重要动力参数，因为剪切波速是最能反映场地土动力性能的重要动力参数，所以土的刚性一般用土的所以土的刚性一般用土的剪切波速剪切波速vs来表示。来表示。场地类别场地类别 80 315 3050 0 等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场 地地 类类 型型 地表土层的组成通常较为复杂，只有单一性质场地土的情地表土层的组成通常较为复杂，只
17、有单一性质场地土的情况是很少见的，所以一般分层场地土的况是很少见的，所以一般分层场地土的剪切波速剪切波速按土层按土层等效剪等效剪切波速切波速vse来表示。来表示。场地分类的目的场地分类的目的:确定不同场地上设计反应谱确定不同场地上设计反应谱;场地分类的作用场地分类的作用:是在地震作用计算中定量考虑场地条件对是在地震作用计算中定量考虑场地条件对 设计参数的影响。设计参数的影响。为了考虑场地条件对设计反应谱的影响，通常的做法是为了考虑场地条件对设计反应谱的影响，通常的做法是将场地按某些指标和描述划分为若干类，以便采取合理的设将场地按某些指标和描述划分为若干类，以便采取合理的设计参数和有关的抗震构造
18、措施。计参数和有关的抗震构造措施。场地类别场地类别场地覆盖层厚度的确定：场地覆盖层厚度的确定：1.1.一般情况下，应按地面至剪切波速大于一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s500m/s的土层顶面；的土层顶面；2.2.当地面当地面5m5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.52.5倍倍 的下卧土层，且下卧土层的剪切波速不小于的下卧土层，且下卧土层的剪切波速不小于400m/s400m/s时，时，可按地面至该下卧土层顶面的距离确定；可按地面至该下卧土层顶面的距离确定；3.3.剪切波速大于剪切波速大于500m/s500m/s的孤石、透镜体，应视同周
19、围土层；的孤石、透镜体，应视同周围土层；4.4.土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖 土层中扣除。土层中扣除。80 315 3050 0 等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场 地地 类类 型型关于覆盖层厚度关于覆盖层厚度 震震害害一一般般随随场场地地覆覆盖盖层层厚厚度度的的增增加加而而加加重重。从从理理论论上上讲讲，当当下下层层波波速速比比上上层层波波速速大大得得多多时时，下下层层可可以以当当作作基基岩岩，这这时时从从地地表表反反射射回回来来的的地地震震波波到到达达岩岩土土界界面面时时将将向向上上反反射射，只只有有很很小小一一部部分
20、分能能量量向向下下透透射射，这这个个分分界界面面的的埋埋深深就就是是所所谓谓覆覆盖盖层层厚厚度度或或土土层层厚厚度度。但但是是实实际际地地层层的的刚刚度度往往往往是是逐逐渐渐变变化化的的，如如果果要要求求岩岩土土波波速速比比很很大大时时才才能能当当做做基基岩岩，覆覆盖盖层层厚厚度度势势必必定定得得很很大大，这这对对一一般般工工程程是是难难以以行行得得通通的的。另另一一方方面面，由由于于对对建建筑筑物物破破坏坏作作用用最最大大的的主主要要是是地地震震波波中中的的中中短短周周期期成成分分，而而深深层层介介质质对对这这些些成成分分的的影响并不很显著。影响并不很显著。土层的等效剪切波速土层的等效剪切波
21、速-土层的等效剪切波速土层的等效剪切波速-计算深度（计算深度（m)m)，取覆盖层厚度和取覆盖层厚度和20m20m二者的较小值二者的较小值-剪切波在地面至计算深度之间的传播时间剪切波在地面至计算深度之间的传播时间-计算深度范围内第计算深度范围内第i i土层的厚度土层的厚度(m)(m)-计算深度范围内第计算深度范围内第i i土层的剪切波速土层的剪切波速(m/s)(m/s)-计算深度范围内土层的分层数计算深度范围内土层的分层数场地类别场地类别 80 315 3050 0 等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场 地地 类类 型型例：已知某建筑场地的钻孔例：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定土
22、层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。该建筑场地的类别。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520解：解：（1 1）确定地面下）确定地面下20m20m表层土表层土的场地土类型的场地土类型淤泥和淤泥质土，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，和粉土，的填土，流塑黄土的填土，流塑黄土软弱土软弱土稍密的的砾、粗、中砂稍密的的砾、粗、中
23、砂,除松散外的细、粉砂除松散外的细、粉砂,可可塑黄土塑黄土,的粘性土和粉土的粘性土和粉土,的的填土填土中软土中软土中密、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，的粘性土和粉土，坚硬黄土的粘性土和粉土，坚硬黄土中硬土中硬土稳定岩石，密实的碎石土稳定岩石，密实的碎石土坚硬土坚硬土或岩石或岩石土层剪切波土层剪切波速范围速范围(m/s)岩土名称和性状岩土名称和性状土的土的类型类型例：已知某建筑场地的钻孔例：已知某建筑场地的钻孔土层资料如表所示，试确定土层资料如表所示，试确定该建筑场地的类别。该建筑场地的类别。层底深度层底深度(m)土层厚度土层厚度(m)土的
24、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520解：解：（1 1）确定地面下）确定地面下20m20m表层土表层土的场地土类型的场地土类型 80 315 3050 0 等效剪切波速等效剪切波速（m/s）场场 地地 类类 型型（2 2）确定覆盖层厚度）确定覆盖层厚度（3 3）确定建筑场地类别）确定建筑场地类别属于中软土属于中软土属于属于类场地类场地22 地基抗震验算地基抗震验算 2.2.1 2.2.1 地基抗震设计原则地基抗
25、震设计原则 2.2.2 2.2.2 地基土抗震承载力地基土抗震承载力2.2.3 2.2.3 地基抗震验算地基抗震验算 一、天然地基和基础一、天然地基和基础 地基在地震作用下的稳定性对基础及上部结构的地基在地震作用下的稳定性对基础及上部结构的内力分布是比较敏感的，因此确保地震时地基基础能内力分布是比较敏感的，因此确保地震时地基基础能够承受上部结构传下来的竖向和水平地震作用以及倾够承受上部结构传下来的竖向和水平地震作用以及倾覆力矩而不发生过大变形和不均匀沉降是地基基础抗覆力矩而不发生过大变形和不均匀沉降是地基基础抗震设计的基本要求。震设计的基本要求。（一）天然地基的震害特点（一）天然地基的震害特点
26、1.1.高压缩性饱和软粘土和承载力较低的淤泥质土在地震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；中产生不同程度的震陷，造成上部结构的倾斜或破坏；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；且承载力较低，易产生沉陷，使结构开裂；3.3.沟、坑、古河道、坡地半挖半填等非匀质地基在地震沟、坑、古河道、坡地半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。中的不均匀沉降或地裂缝引起上部结构破坏。1 1、软弱粘性土地基、软弱粘性土地基 特
27、点：压缩性较大，抗剪强度小，承载能力低。特点：压缩性较大，抗剪强度小，承载能力低。震害特点：使建筑物产生较大的附加沉降和不均匀沉降。震害特点：使建筑物产生较大的附加沉降和不均匀沉降。处理措施：桩基；地基加固处理；以及类似减轻液化影响的处理措施：桩基；地基加固处理；以及类似减轻液化影响的 基础处理措施和上部结构的处理措施。基础处理措施和上部结构的处理措施。（二）天然地基的抗震措施（二）天然地基的抗震措施2 2、杂填土地基（一般是人类任意堆填而成、杂填土地基（一般是人类任意堆填而成)特点：组成物质杂乱，结构疏散，厚薄不一，均匀性很差，特点：组成物质杂乱，结构疏散，厚薄不一，均匀性很差，强度低，压缩
28、性高。强度低，压缩性高。震害特点：不均匀沉降导致上部结构开裂。震害特点：不均匀沉降导致上部结构开裂。处理措施：当杂填土的上层较薄时，可全部挖除（换土）；处理措施：当杂填土的上层较薄时，可全部挖除（换土）；杂填土较厚时，采用地基加固的方法（如挤密杂填土较厚时，采用地基加固的方法（如挤密 桩等）。桩等）。3 3、不均匀地基、不均匀地基 一般位于旧故河道边，暗藏沟坑边缘，半挖半填的地带，一般位于旧故河道边，暗藏沟坑边缘，半挖半填的地带，以及土质明显不均匀的其他地段。以及土质明显不均匀的其他地段。震害特点：易引起地基失效，加剧上部结构的破坏。震害特点：易引起地基失效，加剧上部结构的破坏。处理措施：地基
29、加固处理处理措施：地基加固处理（二）天然地基的抗震措施（二）天然地基的抗震措施4 4、地基加固处理方法、地基加固处理方法 A A、换土垫层法换土垫层法 换土厚度换土厚度3m22时，在时，在du、dw中中减去（减去（d db b-2)-2)后再查图确定。后再查图确定。查液化土特征深度表查液化土特征深度表例例1 1 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d du u=5.5m=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d dw=6m.=6m.基础埋深基础埋深d db b=2m=2m,该该 场地为场地为8 8度区。确定是否考度区。确定
30、是否考 虑液化影响。虑液化影响。解：按判别式确定解：按判别式确定9m8m7m砂土砂土8m7m6m粉土粉土987烈度烈度饱和土饱和土类别类别需要考虑液化影响。需要考虑液化影响。d dw=6m=6md du u=5.5m=5.5md db b=2m=2m例例1 1 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d du u=5.5m=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d dw=6m.=6m.基础埋深基础埋深d db b=2m=2m,该该 场地为场地为8 8度区。确定是否考度区。确定是否考 虑液化影响。虑液化影响。解：按土层液化判别图
31、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。d dw=6m=6md du u=5.5m=5.5md db b=2m=2m1 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须进一步判别区砂土砂土7 7度度8 8度度9 9度度d du u=5.5m=5.5md dw=6m=6m查液化土特征深度表查液化土特征深度表解：按判别式确定解：按判别式确定9m8m7m砂土砂土8m7m6m粉土粉土987烈度烈度饱和土饱和土类别类别不满足判别式，需要进一步判别是否考虑液化影响。不满足判别式，需要进一步判别是否考虑液化影响。例
32、例2 2 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d du u=5.5m=5.5m 其下为沙土，地下水位深度其下为沙土，地下水位深度 为为d dw=6m.=6m.基础埋深基础埋深d db b=2.5m=2.5m,该场地为该场地为8 8度区。确定是否考度区。确定是否考 虑液化影响。虑液化影响。d dw=6m=6md du u=5.5m=5.5md db b=2.5m=2.5m例例2 2 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d du u=5.5m=5.5m 其下为沙土，地下水位深度其下为沙土，地下水位深度 为为
33、d dw=6m.=6m.基础埋深基础埋深d db b=2.5m=2.5m,该场地为该场地为8 8度区。确定是否考度区。确定是否考 虑液化影响。虑液化影响。解：按土层液化判别图确定解：按土层液化判别图确定 需要进一步判别是需要进一步判别是否考虑液化影响。否考虑液化影响。d dw=6m=6md du u=5.5m=5.5md db b=2.5m=2.5m1 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须进一步判别区砂土砂土7 7度度8 8度度9 9度度2 2）细判细判采用标准贯入试验判别。采用标准贯入试验判别。钻孔至试验土层上
34、钻孔至试验土层上15cm15cm处处,用用63.563.5公公斤穿心锤，落距为斤穿心锤，落距为76cm76cm，打击土层，打打击土层，打入入30cm30cm所用的锤击数记作所用的锤击数记作N N63.563.5，称为标贯称为标贯击数。用击数。用N N63.563.5与规范规定的临界值与规范规定的临界值N Ncrcr比比较来确定是否会液化。较来确定是否会液化。1-1-穿心锤穿心锤2-2-锤垫锤垫3-3-触探杆触探杆4-4-贯入器头贯入器头5-5-出水孔出水孔6-6-贯入器身贯入器身7-7-贯入器靴贯入器靴规范规定：规范规定：当饱和可液化土的标贯击数当饱和可液化土的标贯击数N N63.563.5的
35、值小于的值小于N Ncrcr值时，值时，判为液化，否则判为不液化。判为液化，否则判为不液化。-地下水位深度（地下水位深度（m)m)-饱和土标准贯入试验点深度（饱和土标准贯入试验点深度（m)m)-液化判别标准贯入锤击数基准值，按下表采用。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。括号内数值用于设计基本地震加速度为括号内数值用于设计基本地震加速度为0.150.15和和0.3g0.3g的地区的地区 12(15)-8（10)第二、三组第二、三组 16 10(13)6（8）第一组第一组 9 8 7设计地震分组
36、设计地震分组烈度烈度3.3.液化场地危害程度的确定液化场地危害程度的确定采用土层柱状液化等级判定。采用土层柱状液化等级判定。-判别深度内每一个钻孔标准贯入试验点总数；判别深度内每一个钻孔标准贯入试验点总数；-分别为分别为i i点标准贯入锤击数的实测值和临界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；值，当实测值大于临界值时取临界值的取值；-第第i i点点所代表的土层厚度（所代表的土层厚度（m)m)；-第第i i层考虑单位土层厚度的层位影响权系数层考虑单位土层厚度的层位影响权系数 。若判别深度为。若判别深度为15m15m，当该层中点深度不大于当该层中点深度不大于5m5
37、m时采用时采用1010，等于，等于15m15m时应取零值时应取零值,5,515m15m时应按线时应按线性内插值法取值性内插值法取值;若判别深度为若判别深度为20m20m，当该层中点当该层中点深度不大于深度不大于5m5m时采用时采用1010，等于，等于20m20m时应取零值，时应取零值，5 520m20m时应按线性内插值法取值。时应按线性内插值法取值。液化指数液化指数由液化指数，按下表确定液化等级由液化指数，按下表确定液化等级判别深度判别深度20m时的液化指标时的液化指标判别深度判别深度15m时的液化指标时的液化指标 严重严重 中等中等 轻微轻微 液化等级液化等级液化等级与相应的震害液化等级与相
38、应的震害液化等液化等级级 地面喷水冒砂情况地面喷水冒砂情况 对建筑物的危害情况对建筑物的危害情况轻微轻微地面无喷水冒砂，或仅在洼地、地面无喷水冒砂，或仅在洼地、河边有零星的喷水冒砂点河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危害性小，一般不致引起明显的震害中等中等喷水冒砂可能性大，从轻微到喷水冒砂可能性大，从轻微到严重均有，多数属中等严重均有，多数属中等危害性较大，可造成不均匀沉陷和开裂，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有时不均匀沉陷可达200mm严重严重一般喷水冒砂都很严重，地面一般喷水冒砂都很严重，地面变形很明显变形很明显危害性大，不均匀沉陷可能大于危害性
39、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高重心结构可能产生不允许的倾斜（三）抗液化措施及选择（三）抗液化措施及选择当液化土层较平坦、均匀时，可按下表选用抗液化措施当液化土层较平坦、均匀时，可按下表选用抗液化措施地基和上部结构处理，或地基和上部结构处理，或其它经济的措施其它经济的措施可不采取措施可不采取措施可不采取措施可不采取措施丁类丁类全部消除液化沉陷，或部全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对地基分消除液化沉陷且对地基和上部结构处理和上部结构处理基础和上部结构处理，或更高要求基础和上部结构处理，或更高要求的措施的措施基础和上部结构处理，基础和上部结构处理，亦可不采取
40、措施亦可不采取措施丙类丙类全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷，或部分消除液全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对地基和上部结构处理化沉陷且对地基和上部结构处理部分消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷，或对地基和上部结构处理对地基和上部结构处理乙类乙类严重严重中等中等轻微轻微地基的液化等级地基的液化等级建筑建筑类别类别1 1、全部消除地基液化沉陷的措施应符合：、全部消除地基液化沉陷的措施应符合：1 1）采用桩基时，桩端深入液化深度以下稳定土层中的长度）采用桩基时，桩端深入液化深度以下稳定土层中的长度（不包括桩尖部分），应按计算确定，且对碎石土，砾、（不包括桩尖部分），应按计算确定，且
41、对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于0.5m0.5m，对其对其它非岩石尚不应小于它非岩石尚不应小于1.5m1.5m；2 2）采用深基础时，基础底面埋入深度以下稳定土）采用深基础时，基础底面埋入深度以下稳定土层中的深度，不应小于层中的深度，不应小于0.5m0.5m；3 3）采用加密法（如振冲、振动加密、砂桩挤密、）采用加密法（如振冲、振动加密、砂桩挤密、强夯等）加固时，应处理至液化深度下界，且处强夯等）加固时，应处理至液化深度下界，且处理后土层的标准贯入锤击数的实测值不宜大于相理后土层的标准贯入锤击数的实测值不宜大于相应的临界值应的临界值
42、m m；4 4）挖除全部液化土层）挖除全部液化土层；5 5）采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外）采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/21/2且且不小于基础宽度的不小于基础宽度的1/51/5。2 2、部分消除地基液化沉陷的措施应符合：、部分消除地基液化沉陷的措施应符合：1 1）处理深度应使处理后的地基液化指数减少，当判）处理深度应使处理后的地基液化指数减少，当判别深度为别深度为15m15m时，其值不宜大于时，其值不宜大于4 4，当判别深度为，当判别深度为20m20m时，其值不宜大于时，其值不宜大于5 5；对
43、独立基础与条形基础，尚不；对独立基础与条形基础，尚不应小于基础底面下液化特征深度和基础宽度的较大应小于基础底面下液化特征深度和基础宽度的较大值。值。2 2）处理深度范围内，应挖除其液化土层或采用加密）处理深度范围内，应挖除其液化土层或采用加密法加固，使处理后土层的标准贯入锤击数实测值不法加固，使处理后土层的标准贯入锤击数实测值不小于相应的临界值。小于相应的临界值。3 3）基础边缘以外的处理宽度与全部清除地基液化沉）基础边缘以外的处理宽度与全部清除地基液化沉陷时的要求相同。陷时的要求相同。1)1)选择合适的基础埋置深度选择合适的基础埋置深度；5)5)管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。
44、管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。3.3.减轻液化影响的基础和上部结构处理，减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合考虑采用下列措施：可综合考虑采用下列措施：2)2)调整基础底面积，减少基础偏心；调整基础底面积，减少基础偏心；3)3)加强基础的整体性和刚性，如采用箱基、筏基或钢加强基础的整体性和刚性，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土十字形基础，加设基础圈梁、基础梁系等；筋混凝土十字形基础，加设基础圈梁、基础梁系等；4)4)减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构合理设置沉降缝，避免采用对不
45、均匀沉降敏感的结构形式等；形式等；1 1、试按下表计算场地的等效剪切波速，并判定场地类型：、试按下表计算场地的等效剪切波速，并判定场地类型：习题：习题：土层厚度土层厚度(m)2.25.88.24.54.3Vs(m/s)1802002604205302 2、某工程按、某工程按7 7度设防。其工程地质年代属度设防。其工程地质年代属Q4Q4，钻孔地质资，钻孔地质资料自上而下为：杂填土料自上而下为：杂填土1.0m1.0m，砂土层至，砂土层至4.0m4.0m，砂砾石层至，砂砾石层至6m6m，粉土层至，粉土层至9.4m9.4m，粉质粘土层至，粉质粘土层至16m16m；其它实验结果见；其它实验结果见下表。该工程场地地下水位深下表。该工程场地地下水位深1.5m1.5m，结构基础埋深，结构基础埋深2m2m，设，设计地震分组属于第二组。试对该工程场地进行液化评价。计地震分组属于第二组。试对该工程场地进行液化评价。测值测值测点深度测点深度(m)(m)标贯值标贯值N Ni i粘粒含量粘粒含量(%)(%)1 12.02.05 54 42 23.03.07 75 53 37.07.011118 84 48.08.014149 9