场地、地基和基础

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工程结构抗震设计2.场地、地基和基础

工程结构抗震设计2.场地、地基和基础

2.1.1工程地质条件对震害的影响
主要包括地质构造和局部地形
1. 发震断裂的影响
局部地质构造:主要是指断裂。断裂是地质构造上的薄弱环节,分 为发震断裂和非发震断裂。 断裂带是地质上的薄弱环节,浅源地震多与断裂活动有关。 发震断裂带附近地表,在地震时可能产生新的错动,使建筑物遭受 较大的破坏,属于地震危险地段。 建设时应避开。 场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价。
4)土层中的火山岩硬夹层,应视为刚体,其厚度应从覆盖土 层中扣除。
2.1.5 场地类别划分 《抗震规范》以场地覆盖层厚度、土层等效剪切波速为 依据,将工程中场地土的类型划分成四类。
各类建筑场地的覆盖层厚度(m)
岩石的剪切波速或土 的等效剪切波速(m/s) 场地类别 Ⅱ 0 Ⅲ Ⅳ
0
2.1.6 场地选择
局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数
1


---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 ---附加调整系数
H
L
L1 / H 5
0.3
L1

附加调整系数 L1 / H 2.5 2.5 L1 / H 5
1.0 0.6
局部突出地形地震影响系数的增大幅度
1. 抗震有利、一般、不利及危险地段的划分
地段类别 有利地段 不利地段

建筑场地、地基与基础

建筑场地、地基与基础

建筑场地、地基与基础

6.1 地质构造

地球的内部结构为一同心状圈层构造,半径约为6 371 km。由地心至地表依次分为地核、地幔、地壳。其分界面主要依据地震波传播速度的急剧变化推测而定。 1909 年,奥地利科学家莫霍洛维奇(Mohorovici)发现,在陆地以下33 km 左右和海洋底下10 km 左右的深处,地震传播速度发生明显变化。 1914 年,德国科学家古登堡(Cutenberg)发现类似的突变也发生在地下2 885 km 深处。根据这些发现,可以推测出地下有两个明显的界面,界面上下的物质以及其物理性质有很大差异。因此,地球内部 3 个层次的界面分别为:莫霍面(地壳与地幔的分界面)、古登堡面(地幔与地核的分界面),如图6.1 所示。

地壳平均厚度约17 km,大陆平均厚度约33 km,海洋平均厚度约6 km。地壳上层为沉积岩和花岗岩层,主要由硅铝氧化物组成。地壳下层为玄武岩或辉长岩类层,主要由硅镁氧化物构成。海洋地壳几乎完全没有花岗岩,一般在玄武岩上面覆盖一层沉积岩,厚度为0.4 ~0.8 km。地壳内部的温度一般随深度增加而逐步升高。

地幔的厚度约2 900 km,在靠近地壳部分,其组成物质主要是硅酸盐类的物质,而靠近地核的部分,主要是由铁镍金属氧化物组成。地幔又可分成上地幔和下地幔两层。上地幔顶界面距地表33 km,密度为3.4 g/cm3;下地幔顶界面距地表1 000 km,密度为4.7 g/cm3。一般认为上地幔顶部存在一个软流层,是放射性物质集中的地方。由于放射性物质分裂的结果,整个地幔的温度都很高,在1 000 ~3 000 ℃,这样高的温度足以使岩石熔化,可能成为岩浆的发源地。地幔层的压力也很大,相当于50 万~150 万个标准大气压。在这样大的压力下,物质的熔点随之升高。在这种环境下,地幔物质具有一定可塑性,但没有熔成液体,可能局部处于熔融状态,这点已经从火山喷发出来的来自地幔的岩浆得到证实。下地幔温度、压力和密度均增大,物质呈可塑性固态。

场地、地基与基础

场地、地基与基础
或 du+dw>1.5do+2db-4.5 其中: db —基础埋深。不超过2米时按2米计。 do—液化土特征深度,见下表。
饱和土类别
液化土特征深度 do
7度
8度
9度
粉土
6m
7m
8m
砂土
场地、7m地基与基础
8m
9m
标准贯入试验判别
标准贯入试验设备(如图)
由三部分组成:
标准贯入器 触探杆 重63.5kg穿心锤
场地、地基与基础
钻孔至试验土层上15cm处,用 63.5kg穿心锤,落距为76cm,打击 土层,打入土层30cm,所用的锤击 数记作N63.5,称为标准贯入锤击数。 用N63.5与规范规定的临界值Ncr比 较来确定是否会液化。
场地、地基与基础
规范规定
当饱和可液化土的标贯击数N63.5的值小于Ncr值时,判为
2.1 场地
场地:建筑物的所在地。 不同场地上的建筑物震害的差异是十分
明显的。主要的因素有:场地土的刚性 (坚硬和密实程度)的大小和场地土覆 盖层厚度。
场地、地基与基础
场地地段划分
地段 类别
地质、地形、地貌
有利地 稳定基岩,坚硬土,开阔、平坦、密实、均匀的中硬土


不利地 段
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、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

建筑抗震设计-第2章-场地、地基与基础

建筑抗震设计-第2章-场地、地基与基础

• n----计算深度范围内土层的分层 数目;

• vsi----计算深度范围内,第i层土
的剪切波速(m/s );
2 场地、地基与基础
场地土的类型划分
• 注: fak 为地基土静承载力标准值(kPa)

土的 土层剪切

类型 波速(m/s)
岩土名称和性状

坚硬
vs>500
稳定岩石,密实的碎石土


设 计
抗 使建筑物遭受较大的破坏,属于地震危险地段。


计 地下水位的影响
2 场地、地基与基础
2.1场地
• 场地即指建筑物所在地,场地土则是指场地范围内的

地基土,即场地表层土的简称。
筑 • 地震对建筑物的破坏作用是通过场地、地基和基础传

递给上部结构的;同时,场地与地基在地震时又支承

着上部结构,因此具有双重作用。
上覆非液化土层厚度du=5.5m
db=2m
其下为砂土,地下水位深度
dw=6m
为dw=6m.基础埋深db=2m,该
场地为8度区。确定是否考

虑液化影响。
筑 解:按土层液化判别图确定
抗 震
du=5.5m

dw=6m
du (m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

场地、地基和基础

场地、地基和基础

250 vs 140 140 vs
淤泥和淤泥质土,松散的砂,新近沉积的粘性土和 粉土, f 130的填土,流塑黄土
ak
例:已知某建筑场地的钻孔 土层资料如表所示,试确定 该建筑场地的类别。 解: ((1)土层计算深度:20m
层底深度(m) 土层厚度(m) 土的名称
剪切波速m/s
9.5 37.8 43.6 60.1 63 69.5
地震输入周期
----(高层建筑抗震设计,刘大海等著)
高层结构振动周期估算
场地的地震效应
多层土的地震效应主要取决于三个基本因素: 1)覆盖土层厚度
2)土层的剪切波速
3)岩土的阻抗比
2.1.2 覆盖层厚度
定义:

地下基岩或剪切波速大于500m/s的坚
硬土层至地表面的距离,也即覆盖在基
岩面上部的土层厚度。
松软土地基在地震时会全部或部分丧失 承载能力或产生不均匀沉陷,造成建筑 物破坏,所以应采取地基处理措施(如 置换、加密、强夯等)消除土的动力不 稳定性,或采用桩基础避开不利影响。


可不进行天然地基及基础的抗震承载力 验算的建筑:
①砌体; ②一般厂房、单层空旷房屋、多层框架厂房;
③不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房 屋等;
vse 500
se


1场地、地基和基础

1场地、地基和基础

2、标准贯入试验判别 贯入试验判别:在地面以下15m深度范围内, 贯入试验判别:在地面以下15m深度范围内,饱和砂 15m深度范围内 土或粉土液化的标准贯入实验判别公式:(满足该式为 土或粉土液化的标准贯入实验判别公式:(满足该式为 :( 液化) 液化)
软弱地基上建筑震害较重的原因
1)建筑的破坏有一个过程,当建筑开裂后结构的自振周 建筑的破坏有一个过程, 期将加大,对于坚硬场地上的建筑来说, 期将加大,对于坚硬场地上的建筑来说,由于结构的周 期将远离场地的周期,故结构的地震作用将减小。 期将远离场地的周期,故结构的地震作用将减小。 2)而软弱场地上的建筑开裂后,自振周期将靠近场地的 而软弱场地上的建筑开裂后, 周期,使结构的地震作用进一步加大,故破坏严重。 周期,使结构的地震作用进一步加大,故破坏严重。
2.危害 2.危害 砂土和粉土液化时, 砂土和粉土液化时,其强度完全丧失从而导致地 基失效。 基失效。 场地液化将使建筑 整体倾斜,下沉,墙体 整体倾斜,下沉, 开裂,地面喷水、冒砂、 开裂,地面喷水、冒砂、 裂缝等。 裂缝等。
3. 液化导致地基失效的条件
1 2 3 4 5 6
)、砂土或粉土的密实度低 )、砂土或粉土的密实度低 )、地振动剧烈 )、地振动剧烈 )、土的微观结构的稳定性差 )、土的微观结构的稳定性差 )、地下水位高 )、地下水位高 )、高压水不易渗透 )、高压水不易渗透 )、上覆非液化土层较薄, )、上覆非液化土层较薄,或者有薄弱部位 上覆非液化土层较薄 (前5条是导致液化的条件,后一条是导致地基失效的条 条是导致液化的条件, 件)

第二章场地与地基

第二章场地与地基

2.3场地
2.3.1场地条件对震害的影响 场地条件对建筑物震害影响的主要因素: 1)场地土的刚度 2)场地覆盖层的厚度 震害表明: 1)在同一地震和同一震中距离时,软弱地基地面的自 震周期长,振幅大,震动持续时间长,震害也重。 2)软弱地基上,柔性建筑易遭到破坏,刚性建筑表现 较好;坚硬地基上,柔性建筑表现较好,刚性建筑表 现不一。 总体:在软弱地基上建筑物的震害比刚性地基上的要 严重 3)建筑物的震害随覆盖土层厚度的增加而加重
5m
30~50 3~15
50
15
80
2.3场地

2.3.5场地选择 建筑场地的地质条件和地形地貌对建筑物震害有显 著影响 规范根据场地上建筑物的震害程度,地段划分
地段类别 有利地段 不利地段 地质、地形、地貌 稳定基岩,坚硬土,开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等 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、 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 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
2.4.2地基土抗震承载力调整

地基土的抗震承载力
f aE a f a
faE---调整后的地基抗震承载力设计值 a ---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

第2章场地、地基和基础抗震

第2章场地、地基和基础抗震
2015/8/8 12
《高层建筑结构及抗震设计》
例题[2-1]
已知某建筑场地的钻孔地质资料如表2-3所示,试确定该场地的 类别
《高层建筑结构及抗震设计》
[解 ]
(1) 确定覆盖层厚度
因为地表下7.5m以下土层的 Vs = 520m/s>500m/s, 故 d 0 = 7.5m
(2)计算等效剪切波速,按式(2-2)有
1.1
1.0
淤泥、淤泥质土,松散的砂、填土,新近堆积黄土及流塑黄土
《高层建筑结构及抗震设计》
三、 天然地基抗震验算
p
步骤:
M
1.根据静力设计的要求确定基础尺寸
对地基进行强度和沉降量的核算
2.地基抗震强度验算 :
平均压应力分布
p
实际压应力分布
M
(荷载组合;基础底面的压力取为直线分布 )
基础底面地震作用效应标准组 p f aE 合的平均压力值 基础边缘地震作用效应标准组 pmax 1.2 f aE 合的最大压力值
砂土液化机理
地震 饱和砂土、粉土颗粒在强烈振动下发生相对位移 颗粒结构趋于压密 颗粒间孔隙水来不及排泄而受到挤压 孔隙水压力急剧增加 土颗粒处于悬浮状态 形成液化现象
孔隙水压力 = 土颗粒所受到的总的正压应力 土粒之间因摩擦产生的抗剪能力消失
砂土液化的危害
使土体的抗震强度丧失,引起地基不均匀沉陷,引发建筑物的破坏甚至倒塌

第二章、场地、地基、基础

第二章、场地、地基、基础
15
2.3
液化地基的判别与处理
(2)液化的震害 ①地面开裂下沉使建筑物产生过渡下沉或整体倾斜; ②不均匀沉降引起建筑物上部结构破坏,使梁板等水平构件及其节 点破坏,使墙体开裂和建筑物体形变化处开裂; ③室内地坪上鼓、开裂,设备基础上浮或下沉。 (3)影响场地土液化的主要因素: ①土层的地质年代; ②土层的土粒的组成和密实程度; ③液化土层埋臵深度和地下水位深度; ④地震烈度和地震持续时间。 2.3.2.地基土液化的判别 1、液化判别和处理的一般原则: ①对存在饱和砂土和粉土(不含黄土)的地基,除6度外,应进行 液化判别。对6度区一般情况下可不进行判别和处理,但对液化敏 感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理。
11
2.2天然地基与基础的抗震验算
可不进行地基基础抗震验算的范围 ①砌体房屋; ②地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般的单层厂房、 单层空旷房屋和不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋及 与其基础荷载相当的多层框架厂房; ③规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。。 (3)天然地基地震作用下的承载力验算 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:
查液化土特征深度表
饱和土 类别
粉土 砂土 7 6m 7m 烈度 8 7m 8m 9 8m 9m
需要考虑液化影响。
19
dw=6m
2.3 液化地基的判别与处理

场地、地基及基础之间的联系

场地、地基及基础之间的联系

场地、地基及基础之间的联系

地基是场地内的一部分,是专指承托建筑物基础基础的这一部分范围微乎其微的场地。建筑物上部结构的荷载通过基础传至岩体土体后,便继续向应力深部扩散,由于土体是一个半无限室内空间体,土中应力随扩散的深度而表面张力迅速减缓。到某一深度后,由于下端荷载所增加的土中尚未应力已甚小,对工程一般性已无意义,因此,一般将基础平均海拔底部标高至该范围内的土体统称为地基。对地基承载力及变形起脚手架主要作用的土体简称为地基主要受力层。当地基主要受力数层较好时,建筑物的安全利于保证;当主要受力层为软弱土层时,地基事故相对减小,地基处理费用也增多。

《岩土工程勘察进行规范》(GB50021—94)中规定,根据地基的复杂程度,地基(对开挖工程为岩土流体)分为三个等级。一级地基的条件是∶

(1)岩土种类多,性质变化大,地下水对工程影响大点,且需特殊处理;

(2)多年冻土、湿陷、膨胀、盐渍、污染严重的特殊性岩土,以及其他情况复杂,需作专门处理的岩土。

对地基类别的评定,从一级开始,向二级、三级推定,以最先满足的一览表。

基础是指有承受上部结构的荷载,并将荷载传递到下卧土层的结构。它具有承上启下的作用,处于上部结构的荷载及钢筋反力的相互作用下,承受由此而产生的内力(轴力、剪力和弯矩)。另外,基础底面的压力作为钢筋上底面的荷载,使地基土产生表面张力和变形。房屋建筑皆由上部结构和基础俩大部分组成。一般来说我们以室外地面标高为划分标准,地面标高以上的以上部分为上部结构,地面标高以下的部分为主。上部结构传来的荷载通过扩大的基础底板或桩基础等形式传递到下卧土层上去,以房顶满足地基土的承载力要求。设计

场地地基和基础教学课件

场地地基和基础教学课件

桩基检测
采用低应变法、声波透射法等 手段检测桩基质量。
钢筋混凝土检测
对混凝土强度、钢筋位置和间 距等进行检测,确保符合设计
要求。
04 场地地基基础维护与加固
场地地基基础维护
定期检查
及时修复
对场地地基基础进行定期检查,确保 其结构完整性和安全性。
一旦发现场地地基基础出现裂缝、沉 降等问题,应及时进行修复。
总结词:沉降是场地地基基础常见的问 题,会导致建筑物倾斜、开裂甚至倒塌 。
施工时需严格控制填土速率,避免因填 土过快导致地基沉降不均。
解决方案包括:采用适当的地基处理方 法,如换填、桩基、地下连续墙等,提 高地基承载力和稳定性。
详细描述
沉降是由于地基土层压缩导致的,通常 与土层中孔隙水压力消散、土颗粒重新 排列有关。
场地地基基础倾斜问题及解决方案
详细描述
解决方案包括:对倾斜的地基进 行加固处理,如采用桩基、锚杆 等;对地下障碍物进行清除或加 固。
总结词:地基基础倾斜是严重的 工程问题,可能导致建筑物开裂 、倒塌等严重后果。
地基基础倾斜通常是由于地基土 层分布不均、地下障碍物等原因 造成的。
在施工过程中应加强监测,及时 发现和处理地基基础的异常情况 ,确保施工安全和质量。
场地地基基础渗漏问题及解决方案
详细描述
渗漏通常是由于地下水位过高、 地基土层中存在裂隙或薄弱层等 原因造成的。

第2章 场地、地基和基础

第2章 场地、地基和基础

第2章场地、地基和基础

地震对建筑物的破坏作用是通过场地、地基和基础传递给上部结构的;同时,场地与地基在地震时又支承着上部结构,因此具有双重作用。

任何一个建筑物,都坐落和嵌固在建设场地的岩土地基上。研究工程在地震作用下的震害形态、破坏机理以及抗震设计等问题,都离不开对场地土和地基的研究,而研究场地和地基在地震作用下的反应及其对上部结构影响,是场地抗震评价的重要任务。

§2-1 场地

建筑场地指工程群体所在地,具有相似的反应谱特征,其范围相当于厂区、小区和自然村以及不小于1.0km2的平面面积。

国内外震害表明,不同场地上建筑震害差异是明显的。主要因为不同场地对地震波的传递和滤波放大是不同的。所以研究场地条件对建筑震害的影响是一个十分重要的问题。

一般情况下,影响场地条件的两个主要因素为:场地土刚性(土的坚硬和密实程度)、和场地覆盖层厚度。一般情况下,土质越软、覆盖层越厚,建筑物震害越大。

§一、建筑场地类别

场地土刚性一般以剪切波速表示,因为剪切波速最能反应土的动力特性。考虑到覆盖层厚度也会影响到建筑的反应。故《抗震规范》按照剪切波速和场地覆盖层厚度把建筑场地划分为四类:500

>s v 250500>³s v 140250>³s v 140

£s v 等效剪切

波速

(m/s )

场地类别ⅠⅡⅢⅣ0<5

>=5<3

3-50>50<33-15>15-80>80

场地分类的目的

确定不同场地上设计反应谱,其作用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。

建筑结构抗震设计场地、地基和基础

建筑结构抗震设计场地、地基和基础
勘察方法
采用钻探、原位测试和地球物理勘探 等方法。
场地地震效应分析
地震动参数
根据地震危险性分析,确定场地的设计地震动参数,包括峰值加速度、峰值速 度和反应谱等。
场地地震效应分析方法
采用地震反应谱分析、时程分析和静力分析等方法,评估场地地震效应和潜在 的震害。
03
地基与抗震设计
地基类型与选择
天然地基
基础局部稳定性评价
分析基础在地震作用下的局部稳定性,防止基础开裂、屈曲等现 象。
05
案例分析
案例一:某高层建筑的抗震设计
总结词
考虑多种因素,综合抗震措施
详细描述
高层建筑由于其高度和结构特点,在抗震设计中需要综合考虑多种因素,包括地震烈度、场地条件、结构类型和 建筑材料等。设计时需要采取综合抗震措施,包括加强结构整体性、设置多道抗震防线、提高结构延性等,以确 保建筑在地震中的安全性能。
案例二:某大型桥梁的抗震设计
总结词
注重桥墩和基础的抗震加固
详细描述
桥梁作为交通要道,其抗震设计至关重要。在大型桥梁的抗震设计中,需要特别注重桥墩和基础的抗 震加固。通过采用减隔震技术和加强桥墩的延性设计,可以有效减小地震对桥梁的影响。同时,对桥 墩和基础进行定期检测和维护也是保证桥梁安全的重要措施。
构破坏。
02
场地选择与抗震设计
场地分类与选择

第2章场地和地基资料

第2章场地和地基资料
共同点:都要虑支承上部结构的基础在传递荷载时其承载力 和沉降量方面是否满足设计要求
抗震设计时还要考虑地震时场地的动力效应对地基的影响、
场地和地基对结构的地震作用的影响。
1、首先要了解地震时地震波在场地土层传播时有哪些变化,具有哪些特性。 2、其次是地面运动的特性对建筑物有怎样的影响,上部结构的破坏仅仅是由于地震作用引 起的,还是由于地基失效造成的,或者是两者的综合。 3、从地基是否失效考虑,划分了三类地段,采用三种不同的方针:宜选有利地段,避开不 利地段,不选危险地段。 4、地震时由于地基失效造成建筑物的震害,主要是软弱土、不均匀沉降和砂土液化,其中 砂土液化是研究的重点,主要讨论的问题是砂土液化的条件、液化的危害性、根据不同的 液化危害程度选择不同的抗液化措施。 5、当地基设计合理时,有利地段上的建筑物,其震害绝大多数是由于上部结构受地震作用 而造成的,由此应考虑不同的场地(包括场地土类别、覆盖层厚度)对地震作用的影响。
根据地震波理论分析的结果表明,当地震波在传播过程中,由速度 大的地层向速度小的地层行进时,由于波的周期要保持不变,一个周期 内的波的前进距离则将缩短,振幅将增大,特别是使每个波中所含的能 量保持不变,短波长的波要传输同样的能量,则必须增大振幅。
一般来说,地表地层的地质年代较轻,传播地震波速 底,因此地震波由硬、深的地层向浅、软的地层传播到达 地表时,其振幅将增大很多。这就是场地土层的放大作用。

5第二章(场地、地基和基础3,4)

5第二章(场地、地基和基础3,4)

2 场地、地基和基础
2.1场地 2.1.1 场地土及场地覆盖层厚度 2.1.2 场地类别
2.2天然地基与基础的抗震验算 2.2.1 不进行天然地基及基础抗震验算的建筑 2.2.2 天然地基在地震作用下的抗震承载力验算
8
9
d o d b 2 8 0 d u
粉土 6m 7m 8m 砂土 7m 8m 9m
d o d b 3 7 1 d w
1 .5 d o 2 d b 4 .5 1 1 .5 1 d w d u
故均不满足不液化条件,需进一步判别
16
2〕计算层位影响函数 w i
例如第一点,地下水位为1.0m,故上界为1.0m,土层厚1.1m,故 第一点所在土层中点深度:
---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; d s ---饱和土标准贯入试验点深度(m); d w ---地下水位深度(m);
c ---粘粒含量百分率,当小于3或是砂土时,均应取3。
表4.3.4液化判别标准贯入锤击数基准值 N 0
设计基本地震加速度(g) 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40
最终给出ILE=12.16,据下表,液化等级为中等.
液化等级 液化指数 I lE
表4.3.5 液化等级与液化指数的对应关系
轻微
中等
0IlE6 6IlE18

抗震-场地、地基和基础

抗震-场地、地基和基础

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▪ 存在液化土层的低承台桩基抗震验算要求
1. 不宜计入承台侧面土抗力或刚性地坪对水平地震作用的分 担作用;
2. 当桩承台底面上、下分别有厚度不小于1.5m、1.0m的非液 化土层或非软弱土层时,可按下列二种情况进行桩的抗震 验算,并按不利情况设计: 1) 桩承受全部地震作用,桩承载力按非液化土层桩基取用, 液化土的桩周摩阻力及桩水平抗力均应乘以表4.4.3的折减 系数。
faE — 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;
fa — 宽深修正后的地基土静承载力特征值。
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▪ 验算公式
验算天然地基地震作用下竖向承载力,按地震作用效应标准
组合的基础底面压力(可认为呈直线分布)应符合下列要求:
平均压力:p ≤faE
边缘压力:pmax≤1.2faE
2. 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;
3. 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。
学习文档
特点: (1) 在静力条件下具有一定的承载能力 (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基础,加强上部结构等措施克服,
di —计算深度范围内第i 土层的厚度(m);
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2.2 地基与基础的抗震设计及验算
2.2.1地基和基础抗震设计要求
地基和基础抗震设计应符合下列要求:
(1) 同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上。 (2) 同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基;当采用 不同基础类型或基础埋深显著不同时,应根据地震时两部分地基基 础的沉降差异,在基础、上部结构的相关部位采取相应措施。 (3)地基为软弱黏性土、液化土、新近填土或严重不均匀土时, 应根据地震时地基不均匀沉降和其他不利影响,采取相应的措施。
2.2.2 山区建筑边坡设计要求
山区建筑的地基基础应符合下列要求:
(1)边坡设计应符合现行国家标准《建筑边坡工程技术 规范》GB 50330的要求;其稳定性验算时,有关的摩擦角 应按设防烈度的高低相应修正。 (2)边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑 基础与土质、强风化岩质边坡的边缘应留有足够的距离, 其值应根据设防烈度的高低确定,并采取措施避免地震时 地基基础破坏。
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 震断裂带上可能发生地表错位的部位
宜尽量选择对结构抗震有利的地段;尽可能避开对结构抗震不利 的地段;非特殊需要,不得在抗震危险地段上建造工程结构。
2. 对山区建筑场地的要求
山区建筑的场地勘察应有边坡稳定性评价和防治方案 建议,应根据地质、地形条件和使用要求,因地制宜 设置符合抗震设防要求的边坡工程。
1
---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
L
---附加调整系数
附加调整系数
L1 / H 2.5 2.5 L1 / H 5 L1 / H 5
1.0
0.6
0.3
局部突出地形地震影响系数的增大幅度
H L1
2.1.2 不同场地特征对震害的影响
场地特征主要包括覆盖层厚度、地下水位、土体的软硬程度 等。 ①不同覆盖层厚度的场地,其上建筑物的震害明显不同。覆 盖层厚度越大,其上的长周期结构(如高层建筑)的破坏越 严重;覆盖层厚度中等的场地上,则中等高度的房屋破坏较 严重;而在岩石地基上的各类房屋破坏均较轻。 ②地下水位对建筑物的破坏有明显影响,水位越浅,震害越 严重。 ③软弱土上的柔性结构容易遭到破坏,刚性结构表现较好。
《抗规》按下列要求确定场地覆盖层厚度: 1)一般情况下,应按地面至剪切波速大于500m/s且其下 卧各层岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离 确定。 2)当地面5m以下存在剪切波速大于其上部各土层剪切波速 2.5倍的土层,且该层及其下卧各层岩土的剪切波速均不小 于400m/s时,可按地面至该土层顶面的距离确定
发震断裂带附近地表,在地震时可能产生新的错动,使建筑物遭受 较大的破坏,属于地震危险地段。 建设时应避开。 场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价。
2. 局部地形的影响
位于局部孤立突出的地形, 如孤立的小山包上的建筑, 其震害一般较平地同类建筑 严重。位于非岩质地基的建 筑又较岩质地基的震害严重 。
建筑物震害破坏:一是振动破坏引起 二是地基失效引起
承载力不足— 加强结构抗震
能力
通过场地选择和 地基处理来减轻
由于地震时,会造成严重的地表破坏,如山石崩裂、滑坡、地面裂缝、地陷和喷 水冒沙等。这种破坏会使得位于这类地段上的建筑物产生严重的震害,而且这种破 坏单靠工程措施是难以预防的,或者要花费太大的代价。
场地类别



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2.1.6 场地选择
1. 抗震有利、一般、不利及危险地段的划分
地段类别
地质、地形、地貌
有利地段 稳定基岩,坚硬土,开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等
不利地段
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、 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
2 场地、地基和基础抗震设计
*2.1 场地 *2.2 地基与基础的抗震设计及验算 *2.3 液化地基和软土地基 2.4 桩基抗震设计
2.1 场地
场地:即工程群体所在地,其范围相当于厂区、居民小区和自 然村或不小于1km2的平面面积。 场地作用:地震波传播介质、结构物地基。
建筑物震害
地震强度 结构类型 场地的地质条件
因此,在工程选址时,就应尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下, 都不应在抗震危险地段上,建造可能造成人员伤亡或较大经济损失的建筑物。
2.1.1工程地质条件对震害的影响
主要包括地质构造和局部地形
1. 发震断裂的影响
局部地质构造:主要是指断裂。断裂是地质构造上的薄弱环节,分 为发震断裂和非发震断裂。 断裂带是地质上的薄弱环节,浅源地震多与断裂活动有关。
2.1.3 场地土类型
土的类型主要取决于土的刚度。
土的刚度可按土的剪切波速划分,土层剪切波速的测量,应按 下列要求进行(了解):
1)在场地初步勘察阶段,对大面积的同一地质单元,测试土层 剪切波速的钻孔数量不宜少于3个。
2)在场地详细勘察阶段,对单幢建筑,测试土层剪切波速的钻 孔数量不宜少于2个,测试数据变化较大时,可适量增加;对小 区中处于同一地质单元内的密集建筑群,测试土层剪切波速的 钻孔数量可适量减少,但每幢高层建筑和大跨空间结构的钻孔 数量均不得少于1个。
3)剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体,应视同周围土层。
4)土层中的火山岩硬夹层,应视为刚体,其厚度应从覆盖土 层中扣除。
2.1.5 场地类别划分
《抗震规范》以场地覆盖层厚度、土层等效剪切波速为 依据,将工程中场地土的类型划分成四类。
各类建筑场地的覆盖层厚度(m)
岩石的剪切波速或土 的等效剪切波速(m/s)
3)对丁类建筑及丙类建筑中层数不超过10层、高度不超过24m 的多层建筑,当无实测剪切波速时,可根据岩土名称和性状, 按表2.4划分土的类型,再利用当地经验在表2.4的剪切波速范 围内估算各土层的剪切波速。
t n di
v i1 si
(2.3)
2.1.4 场地覆盖层厚度
覆盖层厚度是指从地表面至地下基岩面的距离。
山梁顶部,容易滑落
局部突出地形的影响
1.高突地形距离基准面的高度愈大,高处的反应愈大; 2.离陡坎和边坡顶部边缘的距离大,反应相对减小; 3.在同样地形条件下,土质结构的反应比岩质结构大; 4.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; 5.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
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