场地地基和基础
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。
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。
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
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。
场地、地基和基础(简化版)资料
软弱地基上采用天然地基的单层厂房、单层空旷房屋; 7层及以上的民用框架及荷载相应的多层厂房; 其它超过规范规定的不验算范围的建筑均需进行地基和基础的抗震验算。
二、地基土抗震承载能力的调整 —— 拟静力法
§2.3 液化土与软土地基
一、场地土的液化现象 这是1964年日本新泻地震中被认识并备受关注的现象。处于地下水位以下的饱和砂土和粉土, 在地震时容易发生液化现象。 1.原因（机理）
n — 15（20）m深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数 Ni, Ncri — 实测值与临界值 di — i点代表的土层厚度（m）, 一般考虑15m深。 wi — 第i层土的影响权函 数值
10m
0
Wi 10
5m
（15m）
当经过上述两步判别证实地基土确实存在液化趋势后, 应进一步定量分析、评价液化土可能造成的危害程度。这 一工作通常是通过计算地基液化指数来实现的。
GB50011-2010液化等级和对建筑物的相应危害程度
等级
液化指数 IlE （20m）
地面喷水 冒沙情况
对建筑的 危害情况
轻微
IlE ≤ 6
无喷水冒沙或仅 有零星点
危害性小，不引起明显震害
中等
6<IlE≤18
喷水冒沙可能性大，多数属中等
危害性大可造成不均匀沉陷开裂
场地自振周期（卓越周期）和类共振现象 地震波放大最多分量: 单一土层T=4H/Vse 多土层T＝
4Hi/Vi
放大器
滤波器
地震波
基岩
T1
Tg
当结构的基本自振周期与场地自振周期接近或相等时结构的地震反应最大, 使建筑物震害加大。
有利地段
稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等
建筑抗震设计-第2章-场地、地基与基础
中硬 土
中软
500≥ vs >250 250≥ vs >140
中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂， fak>200的粘性土和粉土，坚硬黄土
稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂， fak
土
≤200的粘性土和粉土， fak ≥130的填土 ，可塑黄土
软弱 vs ≤140
淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，
1、液化判别和处理的一般原则：
建
筑 抗 震 设
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。
计
2）存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类
别、地基的液化等级结合具体情况采取相应的措
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
建
虑液化影响。
筑 解：按土层液化判别图确定
抗 震
du=5.5m
设
dw=6m
du (m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1
2
须进一步判别区
计
3
需要考虑液化影响。
抗
会加重。
震 • 在软弱地基上，建筑物的破坏有时是结构破坏所造成
设
，有时是由于沙土液化、软土震陷和地基不均匀沉降
计
等造成的地基失效所致。
• 就地面建筑物总的破坏现象来说，在软弱地基上的比 坚硬地基上的要严重。
• 场地土的刚性一般用土的剪切波速表示。
场地、地基和基础
dw=6m
du=5.5m
dw=6m dw(m)
1 2 3 4
1
2
3
4
d u (m)
5 6
7
8
9
10
须进一步判别区
需要考虑液化影响。
7度
5
6 7 8 9 10
8度
9度
不考虑液化影响区
砂土
2、标准贯入试验判别
钻孔至试验土层上15cm处,用63.5公 斤穿心锤，落距为76cm，打击土层，打 入30cm所用的锤击数记作N63.5，称为标 贯击数。用N63.5与规范规定的临界值Ncr 比较来确定是否会液化。
场地覆盖层厚度两个指标综合确定的。
等效剪切波速 （m/s）
场 Ⅰ 0 Ⅱ
地
类
型 Ⅲ Ⅳ
vse 500
500 vse 250
5m 250 vse 140 3m 3m 140 vse
5m
3~50
50
3~15
15 ~80
80
土层等效剪切波速
vse
d0 n di i 1 v si
du dw 1.5d0 2db 4.5
查液化土特征深度表
dw=6m
饱和土 类别
烈度
7 6m 7m
8 7m 8m
9 8m 9m
粉土 砂土
d 0 8m 1.5d0 2db 4.5 11.5m du d w 11.5m
需要考虑液化影响。
例1 图示为某场地地基剖面图 上覆非液化土层厚度du=5.5m 其下为砂土，地下水位深度 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。 解：按土层液化判别图确定
第2章场地、地基和基础抗震
d0
式中： Vse d0
d4
——土层等效剪切波速（m/s) ——计算深度（m），取覆盖层厚度和20m
两者的较小值
t
——剪切波在地表与计算深度之间传播的时
间（s）
di
《高层建筑结构及抗震设计》 ——土计算深度范围内第i层土的厚度（m）
——计算深度范围内土层的分层数 ——计算深度范围内第i层土的剪切波速（m/s）
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
土层剪切 速范围(m/s)
vs 500
500 vs 250
250 vs 140
fak 200 的粘性土和粉土, f 130 的填土 ak
ak
稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂,可塑黄土,
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 f 130
140 vs
f ak ---由荷载试验等方法得到的地基土静承载力特征值
《高层建筑结构及抗震设计》
三、场地覆盖层厚度
※场地覆盖层厚度定义：
指从地表到地下基岩面的距离。
当下部土层的剪切波速达到上 部土层剪切波速的2.5倍，且 下部土层没有剪切波速小于 400m/s的岩土层时，该下部土 层就可以近似看作基岩
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。
设计合理的基础，可以最大限度地减少地基土可能产生的变形，并使上部结构不致产生过多的四次次应力。
场地、关联挡土墙及基础三者是相互关联的。
我们从事工程建设，在前期工作的可行性研究中要尤其重视对场地评价。
应尽可能选择在地质条件良好的场地有的放矢从事工程建设，如果选择在地质条件不好的场地进行修建，地基承载力和满足用户抖动等不能满足设计要求，就必须对地基土进行加固处理，这样就会提高工程造价，另外也增大了施工难度。
场地地基和基础
❖ 一般地，软弱地基对建筑物有增长周期、 2 改变振型和增大阻尼的作用。
２.１场地
土的 类型
岩土名称和性状
土层剪切波 速范围(m/s)
坚硬土 稳定岩石，密实的碎石土 或岩石
fak v 200 s 500
5
２.２天然地基与基础的抗震验算
（２）杂填土地基： 换土夯实；地基加固；
（３）不均匀地基： 综合建筑体型、荷载、烈度、结构类型等采取合理的结构布局、
地基抗震措施。 地基加固处理方法：
换土垫层法；重锤夯实法；挤密桩法；沉井预压法 ３.地基基础抗震设计
地基基础抗震设计是通过选择合理的基础体系和抗震验算来保 证其抗震能力的。 （１）地基基础抗震设计的一般要求
《建筑地基基础设计规范》GB50007采用。 地基土抗震承载力调整系数
岩土名称和性状
a
岩石，稍密的碎石土，密实的砾、粗、中砂，fk 300的kP粘a 性土和粉土
（２）可不进行地基基础抗震验算的范围
由震害调查得到下面结论：
①只有少数房屋是由地基的原因而导致上部结构的破坏
②导致上部结构破坏的地基大多是液化地基、易产生震陷的软土地 基和严重不均匀地基。
③大量的一般性地基具有良好的抗震性能，极少发现因地基承载力 不够而产生震害。
④我国抗震设计规范对量大面广的一般地基和基础不作抗震验算，
和粉土，fak 130 的填土，流塑黄土
140 vs
---地基土静承载力标准值
v （２）场地覆盖层厚度v一般来讲，震害随覆盖层厚度的增加而加重3 。
２.１场地
❖ 场地覆盖层厚度的确定：：
场地、地基及基础的抗震计算
场地、地基及基础的抗震计算13.3.1 场地的概念场地是指工程群体所在地，其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。
场地土则是指在场地范围内的地基土。
一般规律是：土质愈软，覆盖层愈厚，建筑物震害愈重。
因此，场地条件对建筑物震害影响的主要因素是：场地土的刚性和场地覆盖层厚度。
建筑场地的类别划分以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准，共分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类。
13.3.2 地基及基础的抗震计算一、不进行天然地基及基础抗震承载力验算的建筑根据我国多次强地震中建筑遭受破坏资料的分析，下列建筑在天然地基上极少产生地基破坏从而引起结构破坏的，故可不进行地基抗震承载力的验算：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。
所谓软弱粘性土层主要是指7度、8度和9度时，地基承载力特征值分别小于80、100和120KPa的土层；3．抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
二、天然地基在地震作用下的抗震验算1．地基土的抗震承载力《抗震规范》规定，天然地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应标准值组合，且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基抗震承载力调整系数计算。
地基抗震承载力按下式计算：(13—1)式中：——调整后的地基抗震承载力；一一地基抗震承载力调整系数，按表13—1采用；——深宽修正后的地基承载力特征值，按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007采用。
2．地震作用下天然地基的抗震验算当验算天然地基作用下的竖向承载力时，按地震作用效应标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下式要求：(13-2)(13-3)式中：p—地震作用效应标准组合的基础底面平均压力；p max—地震作用效应标准组合的基础边缘的最大压力。
为保证建筑物的抗震稳定性，对高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其他建筑，基础底面与地基土之间的零应力区面积不应超过基础底面面积的15％。
场地、地基和基础
场地、地基和基础
3.1 场 地
3.1.1 建筑场地应按《建筑抗震设计规范》
GB50011（以下简称《规范》）第4.1.1条正确 划分对建筑抗震有利、不利和危险的地段。对 不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应 采取有效措施。不应在危险地段建造甲、乙丙 类建筑。
3.2 液 化 地 基
3.2.5 标准贯入试验判别液化时，评价液化等级的
基本方法是：逐类判别（按照每个标准贯入试验 点判别液化可能性）；按孔计算（按每个孔计算 液化指数）；综合评价（按每个孔计算结果，结 合场地地质地貌条件，综合确定场地液化等级）。 为判别地基液化而布置的勘探孔不得少于3个，当各 孔液化指数差别较大，综合评价难以确定场地液化 等级时，应增加判别孔的数量。
根据建筑物的抗震设防类别、地基液化等 级等，结合具体情况采取相应的措施。地基抗 液化措施应符合《规范》第4.3.6、4.3.7、 4.3.8、4.3.9及4.3.10条的有关规定。
3.3地基基础抗震设计要点
3.3.1 地基和基础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
3.3.5 桩基抗震承载力验算应符合《规范 第4.4节的规定。液化土桩周摩阻力及桩的 水平抗力均应乘以相应土层的折减系数，折 减系数按《规范》表4.4.3取用。
3.3地基基础抗震设计要点
3.3.6 液化土中桩的配筋范围，应自桩顶至 液化深度以下符合全部消除液化沉陷所要求 的深度，其纵向钢筋应与桩顶相同，箍筋应 加密。
场地地基和基础抗震设计
场地地基和基础抗震设计4.1 场地4.1.1选择建筑场地时，应按表4.1.1划分对建筑抗震有利、不利和危险的地段。
4.1.2建筑场地的类别划分，应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。
4.1.3土层剪切波速的测量，应符合下列要求：1 在场地初步勘察阶段，对大面积的同一地质单，测量土层剪切波速的钻孔数量，应为控制性钻孔数量的1/3～1/5，山间河谷地区可适量减少，但不宜少于3个。
2 在场地详细勘察阶段，对单幢建筑，测量土层剪切波速的钻孔数量不宜少于2个,数据变化较大，时可适量增加；对小区中处于同一地质单元的密集高层建筑群，测量土层剪切波速的钻孔数量可适量减少，但每幢高层建筑下不得少于一个。
3 对丁类建筑及层数不超过10层且高度不超过30m的丙类建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，按表 4.1.3划分土的类型，再利用当地经验在表4.1.3的剪切波速范围内估计各土层的剪切波速。
注：fak为由载荷试验等方法得到的地基承载力特征值(kPa)：υs为岩土剪切波速。
4.1.4建筑场地覆盖层厚度的确定应，符合下列要求：1 一般情况下，应按地面至剪切波速大于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相邻上层土剪切波速2.5倍的土层，且其下卧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。
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4.1.5土层的等效剪切波速应按下列公式计算：式中υse-土层等效剪切波速(m/s)；d0-计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m二者的较小值；t-剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；di-计算深度范围内第i土层的厚度(m)；υsi-计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s)；n-计算深度范围内土层的分层数。
4.1.6建筑的场地类别,应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表 4.1.6划分为四类。
建筑结构抗震设计场地、地基和基础
• 抗震设计概述 • 场地选择与抗震设计 • 地基与抗震设计 • 基础与抗震设计 • 案例分析
01
抗震设计概述
地震对建筑的影响
01
02
03
建筑物损坏
地震产生的震动会导致建 筑物结构破坏，如开裂、 倒塌等。
设备损坏
地震会导致建筑内的设 备、管道等设施损坏，影 响建筑物使用功能。
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。
适用于一般民用建筑， 具有施工简便、造价低
廉的特点。
条形基础
适用于荷载较大的高层 建筑，能够提供较大的
承载能力。
筏形基础
适用于软弱地基或地下 室结构，能够提供较大
的整体刚度。
桩基基础
适用于高层或大跨度结 构，能够提供较高的竖 向承载力和水平抗震能
力。
基础抗震承载力分析
静力分析法
基于静力平衡条件，计算地震作用下的基础内力 和变形。
局和保护也是抗震设计的重要内容。
THANKS
感谢观看
构破坏。
02
场地选择与抗震设计
场地分类与选择
场地分类
根据地震活动性、地质条件和地 形地貌等因素，将场地划分为有 利、一般和不利三类。
场地选择原则
场地地基和基础资料
（3）确定建筑场地类别：
属于Ⅲ类场地
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. 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。
山梁顶部，容易滑落
局部突出地形对地震的放 大作用：
烈度为8度
1994年云南昭通地震，芦家湾某 村坐落于山梁上，山梁长150m， 顶部最宽15m，最窄5m，高60m. 距震中18km。
我国《抗震规范》规定下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承 载力验算： （1）《抗震规范》规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。 （2）地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑： ①一般的单层厂房和单层空旷房屋； ②砌体房屋； ③不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墙房屋； ④基础荷载与③项相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。 注：上述软弱黏性土层指7度、8度和9度时，地基承载力特征值分别 小于80、100和120kPa的土层。
2.2 地基与基础的抗震设计及验算
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。
场地地基与基础
第10页/共64页
2. 土层剪切波速的测量
（1）现场测量——土层剪切波速测试孔的数量要求 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； 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，测试数据较大时，可适量增 加；对小区中处于同一地质单元的密集建筑群，测试土 层剪切波速的钻孔数量孔数可适量减少，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。
第11页/共64页
（2）估算 对丁类建筑及丙类建筑中层数不超过10层，高度不超过24
m的多层建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状 ，按土的类型，再利用当地经验在下表的剪切波速范围内估算 各层土的剪切波速。
第12页/共64页
土层的等效剪切波速 vse
vse
d0 t
t n di
v i1 si
就地面建筑物总的破坏现象来说，在软弱地基上的比坚硬地 基上的要严重。
解释: 类共振现象
➢ 场地覆盖土层的自振周期（固有周期、卓越周期）。
➢ 场地土将地震波中同周期的分量放大。
➢ 当建筑物的自振周期与卓越周期相近时，结构的地震反应将增
大。
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场地的地震效应
地震波 软弱地基
场地
（放大器，滤波器 ）
2.3 天然地基与基础
由震害调查得到下面结论： 只有少数房屋是由地基的原因而导致上部结构的破坏。 导致上部结构破坏的地基大多是液化地基、易产生震陷的软土地 基和严重不均匀地基。 天然地基一般都具有良好的抗震性能，极少发现因地基承载力不 够而产生震害。 我国抗震设计规范对量大面广的一般地基和基础不作抗震验算， 对容易产生地基基础震害的液化地基，软土地基和严重不均匀地 基规定了相应的抗震措施，以避免或减轻震害。
2场地地基和基础抗震
2.2工程地质条件对震害的影响
2.2.1局部地形的影响 震害表明：局部孤突地形对震害有较大影响 ——对地震强度有放大作用 1920年宁夏海原8.5级地震中，位于渭河河谷的姚 庄烈度为7度，相距仅2km的牛家山庄，坐落在高出 河谷100m左右的黄土山嘴上，烈度为9度。 1975年辽宁海城地震中，高差58m的两个测点， 地面加速度相差1.84倍。
2.1概述
建筑物震害原因 a:场地的震动作用。 b:场地、地基的破坏作用 b: 场地的震动作用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 如：结构承载力不足等 处理方法：合理的进行抗震设计和采取减震措施。 场地、地基的破坏作用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（地基失效）引起的。 如：砂土液化、软土震陷等 量少 有区域性 难以修复 处理方法：场地选择和地基处理
2.4.3天然地基抗震验算
采用“拟静力法” ——即假定地震作用如同静力荷载恒定作用在地基 基础上。 • 《抗震规范》 4.2.4 ：基验算天然地基地震作用下的 竖向承载力时，按地震作用效应标准组合的基础底面 平均压力和边缘最大压力应符合下列各式要求：
式
2.4.3天然地基抗震验算
注意事项： 1)高宽比大于4的高层建筑，基底不宜出现拉应 力 2)其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区 面积不应超过基底面积的15%。
2.5.2液化的判别
液化判别和处理的一般原则： 《抗震规范》4.3.1： 饱和砂土和饱和粉土（不含黄土） 的液化判别和地基处理，6度时，一般情况下可不进行判 别和处理，但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度的要求 进行判别和处理，7～9度时，乙类建筑可按本地区抗震设 防烈度的要求进行判别和处理。 《抗震规范》 4.3.2 ： 地面下存在饱和砂土和饱和粉土 时，除6度外，应进行液化判别；存在液化土层的地基， 应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体 情况采取相应的措施。 注：本条饱和土液化判别要求不含黄土、粉质黏土。
场地、地基和基础抗震
地基处理方法
压实法
通过压实土壤，提高其密实度， 增强地基的承载力和稳定性。
换土法
将软弱土层去除，换填为强度较 高的材料，如砂石、碎石等。
桩基法
通过设置桩基，将建筑物荷载传 递到深层土壤或岩石中，提高地
基的承载能力。
地基抗震加固技术
增设增设抗震墙，提高建筑 物的抗侧向刚度，减小地震作用下的 变形。
场地分类、地基处理、基础设计等方面 究和解决，如地震动特性、土-结构相
的研究。
互作用、复杂地质条件下的场地评估等。
未来研究方向与展望
未来研究应进一步加强地震动特性、 土-结构相互作用等方面的研究，以 提高对地震作用下的场地、地基和基 础行为的认知和理解。
在基础设计方面，应探索更为高效、 可靠和环保的基础设计方法和技术， 以提高建筑物的抗震性能。
维护社会稳定
良好的场地、地基和基础 抗震工作可以减少地震对 社会的影响，维护社会稳 定。
02 场地选择与抗震
场地分类与抗震性能
场地分类
根据地质构造、地形地貌、地震活动等特征，将场地分为有 利、一般、不利和危险等类别。不同类别的场地抗震性能不 同，危险场地抗震性能最差，容易发生地震灾害。
场地抗震性能
05 工程实例分析
场地抗震实例分析
场地地质勘查
在地震多发区进行场地地质勘查，了解场地地质构造、岩土性质 和地下水位等情况，为抗震设计提供依据。
场地分类与评价
根据场地地质勘查结果，对场地进行分类和评价，确定场地的抗震 设防等级和设计地震动参数。
场地抗震措施
根据场地分类与评价结果，采取相应的抗震措施，如加强地基、加 固结构、设置隔震沟等，以提高建筑物的抗震能力。
地基抗震实例分析
抗震鉴定场地地基和基础
抗震鉴定场地地基和基础3基本规定3.0.1现有建筑的抗震鉴定应包括下列内容及要求：1搜集建筑的勘察报告、施工和竣工验收的相关原始资料；当资料不全时，应根据鉴定的需要进行补充实测。
2调查建筑现状与原始资料相符合的程度、施工质量和维护状况，发现相关的非抗震缺陷。
3根据各类建筑结构的特点、结构布置、构造和抗震承载力等因素，采用相应的逐级鉴定方法，进行综合抗震能力分析。
4对现有建筑整体抗震性能作出评价，对符合抗震鉴定要求的建筑应说明其后续使用年限，对不符合抗震鉴定要求的建筑提出相应的抗震减灾对策和处理意见。
3.0.2现有建筑的抗震鉴定，应根据下列情况区别对待：1建筑结构类型不同的结构，其检查的重点、项目内容和要求不同，应采用不同的鉴定方法。
2对重点部位与一般部位，应按不同的要求进行检查和鉴定。
注：重点部位指影响该类建筑结构整体抗震性能的关键部位和易导致局部倒塌伤人的构件、部件，以及地震时可能造成次生灾害的部位。
3对抗震性能有整体影响的构件和仅有局部影响的构件，在综合抗震能力分析时应分别对待。
3.0.3抗震鉴定分为两级。
第一级鉴定应以宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价，第二级鉴定应以抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。
A类建筑的抗震鉴定，当符合第一级鉴定的各项要求时，建筑可评为满足抗震鉴定要求，不再进行第二级鉴定；当不符合第一级鉴定要求时，除本标准各章有明确规定的情况外，应由第二级鉴定作出判断。
B类建筑的抗震鉴定，应检查其抗震措施和现有抗震承载力再作出判断。
当抗震措施不满足鉴定要求而现有抗震承载力较高时，可通过构造影响系数进行综合抗震能力的评定；当抗震措施鉴定满足要求时，主要抗侧力构件的抗震承载力不低于规定的95％、次要抗侧力构件的抗震承载力不低于规定的90％，也可不要求进行加固处理。
3.0.4现有建筑宏观控制和构造鉴定的基本内容及要求，应符合下列规定：1当建筑的平立面、质量、刚度分布和墙体等抗侧力构件的布置在平面内明显不对称时，应进行地震扭转效应不利影响的分析；当结构竖向构件上下不连续或刚度沿高度分布突变时，应找出薄弱部位并按相应的要求鉴定。
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。在软弱地基上，柔性结构最容易破坏，刚性结构则较好；坚硬地基上， 柔性结构表现较好，而则性结构有的表现较差。总的来说，软弱地基更为 不利。
第 一 节 场 地
第二章 场地 地基和基础
二、土的类型判定
1、为何用剪切波速而非压缩波来判定土的类型？
成。剪切波不能在气体或液体中传播，即VS只与土的骨架性质有关，而 与填充特无关。岩土的骨架和颗粒之间的连接形式，是在一定的历史时
期形成的，它相对稳定。而压缩波则不同，它可以在任何介质中传播，
所以VP除了与土的压实程度和弹性常数有关外，还和岩土的含水量和人 第
类活动等因素有关。因此，用VS则更能客观地反映土的性质。
2、地震作用下天然地基的抗震震验算
p faE
pmax 1.2 faE
对于高宽比大于4的高层建筑， 在地震作用下基础底面不宜出现 拉应力；其他建筑基础底面与地 基土之间零应力区面积不应超过 基础底面积的15%。
第 一 节
场 地
第二章 场地 地基和基础
一、地基土的液化（Liquefaction ）
第二章 场地 地基和基础
一、场地（site）与场地土
场地 即指工程群体所在地，具有相似的反应谱特征，其范围相当于 厂区、居民小和自然村或不小于1.0平方公里的平面面积。
场地的划分（按建筑特震害程度）： 有利场地： 坚硬土、平坦的中硬土 不利场地： 软弱土、液化土、山丘、山嘴等 危险场地： 滑坡、地裂、泥石流
与 软 土
地
基
第二章 场地 地基和基础
高桩：码头、桥梁等构筑物的桩基，桩顶往往高出地面或河底 ，这种桩称为高桩，其承台称为高桩承台。
低桩：工业与民用建筑物的桩，桩顶往往低于地面，这种桩称 为低桩，其承台称为低桩承台。
第 四 节 桩 基 的 设 计
过程：
香 港
先用钻具钻至试验
新 机
土层标高以上15cm处，
场 的
然后将贯入器打至标高
标 位置，最后在锤的落距
贯 试
为76cm的条件下，打入
验 土层30cm，记录锤击数
第 三
为N63.5。
节
液
化
三、液化指数与液化等级
土
为了衡量液化场地的危害程度，《抗震规范》提出用液化指数IlE来 划分场地的液化等级。
vsi vsi
第 一 节 场 地
第二章 场地 地基和基础
三、场地覆盖层厚度
场地覆盖层厚度的定义 定义1：从地面（而非基础底面）到基岩的距离。 定义2：下、上两相邻土层的剪切波速大小某一值，如2时。
《抗震规范》定义：一般情况下，可取地面到剪切波速大于500m/s 的坚硬土层或岩层顶的距离。
四、场地类别
影响因素：
第
土层的地质年代和组成：
三
ห้องสมุดไป่ตู้
土层的相对密度
节
土层的埋深和地下水位的深度
地震烈度与地震持续时间
液 化 土
与
软
土
地
基
第二章 场地 地基和基础
二、判别方法：
1、初步判别为不液化场地土的条件 2、标准贯入试验判别（Standard Penetration Test, SPT）
标准贯入试验的基本
《抗震规范》指出：建筑场地类别应根据土层等效剪切速波和场地 覆盖层厚度划分为4类。
第 一 节 场 地
第二章 场地 地基和基础
天然地基在地震作用下的抗震承载力验算
1、地基土的抗震承载力 地基土的动承载力>静承载力
faE a fa
fa fak b (b 3) d m (d 0.5)
大家都有这样的经验：敲击盛满干砂的容器，砂子就会塞满而表面
下沉，可是对于饱和的砂子（指砂粒间充满水的砂子，即通常在水面以 下的砂子）给予振动，其压缩性能就低。
如果砂粒之间了孔隙中充满了水，由于地震时砂粒力求趋于紧状态
，但是，砂粒之间的水是不可压缩的。因此，水的压力就增大了，地基 的有效垂直压应力减少了，克服了砂土的剪切强度，地基土就液化了。
一
节
场 地
第二章 场地 地基和基础
2、剪切波速的测试方法
单孔法、 跨孔法、折射波法等。
单孔法波速测试现场连接图
3、等效剪切波速的确定
等效剪切波速是根据地震波 通过计算深度范围内多层土层的 时间等于该波通过计算深度范围 内单一土层所需时间的条件求出 的。
d0 di t di d0
Vs
E;
2(1 )
VP
E(1 ) (1 )(1 2)
由上式可知：泊松比μ对剪切波速度影响不太大，相对稳定，而对压
缩波影响很大（例如μ=0.2→0.48时）。这种变化特征对于现场测试VP 时的要求很高，而实际上很难做到。
土可以认为是由骨架（矿物、砂粒等）与填充物（气体、液体等）组