第5章 地基基础抗震设计

液化：饱和松散的沙土或粉土，地震时呈悬浮状态。 地面喷水冒砂，地面下陷，地基发生不均匀沉降
（a）唐山地震时的液化现象
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（b）台湾集集地震中的液化喷砂
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5.2.1 天然地基的震害特点（续）
震陷 ：地面沉陷 多发于软土、松散砂类土、不均匀地基及人工填土中
（a）道路震陷
（c）北川中学新校区被滑坡体掩埋
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5.2.1 天然地基的震害特点（续）
地裂：构造性地裂和非构造性地裂
（a）构造性地裂，百花小学教学楼后（b）非构造性地裂，河岸，汉旺镇
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5.2.1 天然地基的震害特点（续）
规范规定下列建筑可不进行天然地基抗震承载围力（验二算层：以下一般的民用建筑 1) 规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑除; 外）。
2) 地基主要受力层范围不存在软弱粘性土层的下列建筑：
a. 一般单层厂房或单层空旷房屋； b. 砌体房屋；
软弱粘性土层指7、8、9度 时 fa<80 、 100 、 120kPa 的 土 层 。
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2016年10月28日
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5.2.2 地基抗震验算
1 按静力设计要求确定基础尺寸， 验算地基强度和沉降量。
2 地基抗震强度验算。 1）将各类荷载效应和地震作用效应加以组合
c. 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；
d. 基础荷载与c相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。
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2） 地基土抗震承载力
1 地基土抗震承载力faE：
faE a fa
式中：fa——深宽修正后的地基承载力特征值，见GB50007-。 ζa——地基土抗震承载力调整系数。 地基土抗震承载力调整系数ζ a
淤泥、淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土
1.0
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地基抗震承载力为何可提高？
1）静载下地基土产生弹性变形和永久变形，地震作用下只考 虑弹性变形，变形较小；
2) 多数土在有限次的动载下，强度较静载下稍高；
3）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。
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（b）汶川县漩口镇某建筑地面震陷
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5.2.2 地基抗震验算 注：地基主要受力层系指条形 基 础 底 面 下 深 度 为 3b （ b 为 基
1） 不需验算建筑：一般天然土质上地基础底极面少宽度在）地，震独立作基用础下下为失效。 1.5b，且厚度均不小于5m的范
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地基与基础
2. 基础－－位于建筑底部，承担上部结构荷载并将其 传递到地基的结构部件。
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5.2.1 天然地基的震害特点
因地基失效造成的基础或上部结构震害，称为地基震害。
1. 一般土层地基－－在地震时很少发生问题。
2. 松软土和不均匀地基－－造成上部建筑物静力破坏。（重点 关注）
（1）同一结构单元基础不宜落在性质不同的地基土； （2）同一结构单元基础不宜采用不同基础型式； （3）存在不利地基土时，应考虑不均匀沉降、倾覆、滑移等 不利影响，并采取加强整体性和刚度措施。
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5.2 地基抗震验算
1. 地基－－建筑物基础以下受力层范围内的岩/土层。
地震时会全部或部分丧失承载力，或产生不均匀沉陷； 无法用加宽基础，加强上部结构等措施克服其失效； 可用措施：地基处理（置换、加密、强夯等）或采用桩基。
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5.2.1 天然地基的震害特点（续）
地基震害包括滑坡、地裂、液化及震陷等。 滑坡：
（a）北川县城两侧山体大面积滑坡 （b）汶川县城山体大面积滑坡
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5.1 地基基础抗震设计原则及要求
5.2 地基抗震验算
5.2.1 天然地基的震害特点 5.2.2 地基抗震验算
5.3 不良地基抗震设计及其防治
5.3.1 液化土地基 5.3.2 其他不良地基
5.4 基础抗震验算
5.4.1 天然浅基础的抗震验算 5.4.2 桩基的抗震验算
5.1 地基基础抗震设计原则及要求（续）
3）加强地基基础的抗震性能
（1）合理加大基础的埋置深度 （2）选择合理的基础类型 桩基础
箱形基础、筏板基础、带地下室基础
钢筋混凝土柱下独立基础
砖石条形基础
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5.1 地基基础抗震设计原则及要求（续）
抗震规范关于地基、基础的设计原则：
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5.1 地基基础抗震设计原则及要求（续）
2）加强基础与上部结构的整体性
（1）钢筋混凝土结构、钢结构：
一般无需特殊的整体性措施
（2）砌体结构
油毡防潮层，砂浆防潮层？
增设封闭基础圈梁加强基础同上部结构的整体性
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地基土
ζa
岩石，密实的碎石土，密实的砾、粗、中砂，fak≥300kPa的粘性土和粉土
1.5
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，
150kPa≤fak＜300kPa的粘性土和粉土，坚硬黄土
1.3
稍密的细、粉砂，100kPa≤fak＜150kPa的粘性土和粉土，可塑黄土
1.1
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5.1 地基基础抗震设计原则及要求
地基及基础的概念设计要求：
1）选择对抗震有利的建筑场地
地段类别 有利地段 一般地段 不利地段
危险地段
表 5-1 有利、不利和危险地段的划分
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 不属于有利、不利和危险的地段 软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡坡，陡坎，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（含故河道、疏松的断 层破碎带、暗埋的塘滨沟谷和半填半挖地基），高含水量的可塑黄土，地表存在 结构性裂缝等 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 表位错的部位