地基基础抗震详解
场地地基基础抗震
第2章场地、地基和基础抗震2.1概述场地：工程群体的所在地，其在平面上大体相当于厂区、居民点、自然村或不小于1.0km2的区域范围。
地震作用下，场地下的土层，双重作用。
地震波传播介质，将地震动传给结构物；结构物的地基，具有一定强度和稳定性。
建筑物的震害按照破坏性质可以分成两大类：一类震害是由上部结构振动破坏引起的;一类建筑物的震害是由地基失效引起的.地面振动可使地基土丧失稳定，发生砂土液化或软土震地面振动可使地基土丧失稳定发生砂土液化或软土震陷，引起结构倾斜倒塌。
历史震害资料表明，建筑物震害还与场地的地质条件有关。
2.2.1局部地形的影响震害表明：局部孤突地形对地震有放大作用，震害加重。
1920年宁夏海原地震位于渭河河谷的姚庄烈度为7度2.2工程地质条件对震害的影响1920年宁夏海原地震，位于渭河河谷的姚庄烈度为7度，相距2km的牛家庄，坐落在100m的黄土山嘴上，烈度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。
1994年云南昭通地震，芦家湾山梁长150m，顶部宽15m。
一端高60m，一端高50m，中烈度为8度间呈鞍较高端部的最大加速度0.632g, （9度）鞍部为0.257g （7度），较低端部为0.431g （8度）。
烈度为9度烈度为7度高突地形地震反应的总体趋势：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；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。
对条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段，对设计地震动参数产生的放大作用（增大系数）。
局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数6.11<+=ξαλλ---局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数α---局部突出地形地震动参数的增大幅度，见表2.1ξ---附加调整系数H1L L 0.30.61.0ξ5.2/1<H L 5/5.21<≤H L5/1≥H L 2.2.2局部地质构造的影响断裂分为发震断裂和非发震断裂：（1）发震断裂：具有潜在地震活动的断裂，多与地震活动有关，地震时,发震断层可能出现很大的错动,建筑物严重破坏。
第9章抗震地基基础
17
9.抗震地基基础
9.3.3
地基基础方案选择
决定基础类型和埋深时，还应考虑 同一结构单元的基础不宜采用不同的基础埋深； 深基础通常比浅基础有利，因其可减少来自基底的振 动能量输入。 纵横内墙较密的地下室、箱基和筏基抗震性能较好。 地基较好、建筑层数不多时，可采用单独基础，但最 好用地基梁联成整体，或采用交叉条形基础； 桩基和沉井基础抗震性能较好，是防止因地基液化或 严重震陷而造成震害的有效方法。 桩基宜采用低承台，以发挥承台周围土体阻抗作用。
存在液化土层的地基，应根据建筑抗震设防类
别、地基液化等级，结合具体情况采取措施。
•
20
9.抗震地基基础
9.3.5 地基液化的判别与处理
液化判别和危险性估计方法 地面以下15m范围内，液化判别标贯击数临界值 Ncr按下式计算：
–
N cr N 0 0.9 0.1(ds d w ) 3/ c
9. 抗震地基基础
9.抗震地基基础
内容提要
地震的基本概念
地基基础的震害现象
地基基础抗震设计目标和方法
地基基础抗震方案选择
地基液化的判别与处理
2
9.抗震地基基础
9.1.1 地震的基本概念
地震的成因及地震带的分布
成因：构造～；火山～；陷落～；激发～ 两大地震带：环太平洋地震带、地中海-喜马
场地条件下可能遇到的最大地震烈度。
场地烈度：指区域内一个具体场地的烈度。 设防烈度：指按国家规定权限批准的作为一个
地区抗震设防依据的地震烈度。
6
9.抗震地基基础
9.2 地基基础的震害现象
9.1.2 地基的震害
第8章 地基基础抗震
第8章 地基基础抗震
8.1.2 地震波及其特征
瑞雷波-R波
洛夫波-L波
第8章 地基基础抗震
8.1.3 地震的震级和烈度 震级
定义：对地震中释放能量大小的度量，由记录的
地震波的最大振幅确定。
该定义由里希特（ 1935年）给出，其确定的地
震震级称为里氏震级，简称震级，以M表示。
M=LgA
500≥υ S＞250
250≥υ S＞150 υ S≤150
＜5
＜3 ＜3
≥5
3～50 3～15 ＞50 15～50 ＞80
第8章 地基基础抗震
8.2.2 场地类别和场地选择
场地覆盖层厚度的确定：
1. 一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面； 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 的下卧土层，且下卧土层的剪切波速不小于400m/s时， 可按地面至该下卧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。
第8章 地基基础抗震
第8章 地基基础抗震
第8章 地基基础抗震
8.2.1 地震震害及场地因素
场地和地质条件对震害的影响
地形
不良地形条件会孕育和诱发山体崩塌、滑坡、泥石流等 由于地震影响的原因，加剧地面运动，加重震害 孤立突出的山梁、山包、条状山嘴、高差较大的台地、 陡坡等，均对建筑物的抗震不利。
断层：发震断层和非发震断层，前者为具有潜在地震活
动的断层，后者在地震作用下不会产生新的错动
地下水位埋置深度（5m）：地下水位在5m以内，震害影
响明显。
第8章 地基基础抗震
基础工程 抗震地基基础
二、地震波及地震反应
地震波
地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向
传播并释放能量，这就是地震波，它包含在地
球内部传播的体波和只限于在地面附近传播的
面波。
第 一
体波又包括两种形式的波，即纵波和横波。 节
面波是体波经地层界面多次反射形成的次生波，概述
它包括两种形式的波，即瑞利波和洛甫波。
弹性理论公式计算以及实测表明：纵波传播速 度最快，衰减也快，横波次之，面波最慢，但 能传播到很远的地方。
根据地面建筑物受破坏和受影响的程度，地震 第
一
烈度划分为12度。
节
地震烈度不仅与震级有关，同时还与震源深度、概述 震中距以及地震波通过的介质条件等多种因素 有关。
震中烈度的高低，主要取决于地震震级和震源 深度。震级大、震源浅，源自震中烈度高。三、震级与烈度
（三）烈度概念
基本烈度是指在今后一定时期内，某一地区在 一般场地条件下可能遭受的最大地震烈度。
一、地震的概念
地震
地震是地壳在内部或外部因素作用下产生强烈振动的 地质现象。
地震原因
第
1.火山爆发可引起火山地震，地下溶洞或地下采空区
一 节
的塌陷会引起陷落地震，强烈的爆破、山崩、陨石坠
落等也可引起地震。地球上地震的绝大多数是由地壳
概 述
自身运动造成的，此类地震称为构造地震。
2.产生构造地震的原因是由于地球在长期运动过程中， 地壳内的岩层产生和积累着巨大的地应力。当某处积 累的地应力逐渐增加到超过该处岩层的强度时，就会 使岩层产生破裂或错断。
二、地震波及地震反应
地震反应
当地震波在土层中传播时，经过不同土层的界
面多次反射，将出现不同周期的地震波。若某
抗震第2章-场地、地基和基础
9.5/1701.05/130
v i1 si
抗震第2章-场地、地基和基础
第二章 场地与地基
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）确定地面下20m表层 土的场地土类型
层底深度(m) 土层厚度(m) 土的名称
9.5
9.5
砂
37.8
28.3
淤泥质粘土
43.6
5.8
比较而言，软弱场地上的建筑物震害一般重 于坚硬场地。
抗震第2章-场地、地基和基础
第二章 场地与地基
场地的地震效应 地震波
场地 （放大器，滤波器）
软弱地基 坚硬地基
以长周期为主。 以短周期为主。
当建筑的自振周期与场地的周期相近时，振动会放大，
使破坏更大，相反则小。 共振效应
抗震第2章-场地、地基和基础
第二章
场地、地基和基础
§2．1 场地
场地: 是指工程群体所在地，具有相似的反应谱特征， 其范围大体相当于厂区、居民点和自然村或不小于１ ｋｍ２的平面面积。
工程地质条件对地震破坏的影响很大。
地段类别 有利地段 不利地段
危险地段
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
第二章 场地与地基
场地土类型的划分
抗震规范将建筑场地划分成四个类别：坚硬、中 硬、中软及软弱。考虑因素为：场地土的坚硬程度 和土层的组成。
土层的坚硬程度可用剪切波的传播速度来确定（ 根据波在坚硬物体中的传播速度大于软弱物体中的 传播速度）。
地基基础抗震设计
地基基础抗震设计地基基础抗震设计地震属于比较常见的自然灾害,严重影响建筑的安全性与可靠性,特别是建筑物倒塌或者是损坏之后会引发严重的安全事故,而且地震造成的后果难以想象.我国是一个地震频发的国家,因此在建筑地基基础工程施工时,一定要加强抗震设计,从而确保建筑工程地基基础的抗震设计可以满足标准规定要求。
下面搜集了地基基础抗震设计内容，以供参考!地基基础抗震设计要求：1 高度超限时地基基础的抗震要求要控制建筑物周边桩身尽量不出现拉力或超过桩在竖向力偏心作用时的承载力.当无法避免部分桩出现拉力时,这部分桩应按抗拔桩进行设计并考虑反复荷载的不利作用,开应加强桩身与承台板之间的连接.2 平面不规则或平面尺寸过长时的抗震要求平面不规则或平面尺寸过长的结构,对地基不均匀沉降非常敏感,设计中应验算各主要控制点的沉降量,严格控制建筑物的绝对沉降,避免过大的沉降差,以减少沉降对上部结构的影响.具体措施包括,合理控制基础底板的厚度、强度和配筋,调整桩长和桩位布置,加强筏板基础的整体性利整体刚度等.3 竖向不规则或建筑物高差较大时的抗震设计要求竖向不规则的.结构或建筑物高差较大的结构,对地基的不均匀沉降也很敏感,设计中应采取6.2中的措施以减少地基不均匀沉降对卜部结构的影响.4 超限高层建筑下有液化土层和软弱土层时的抗震措施(1)应根据建筑物的抗震设防类别、地基的液化等级,以及场地液化效应等的影响,结合具体情况采取相应的部分消除地基液化沉陷的措施或全部消除地基液化沉陷的措施.(2)液化土的桩周摩阻力及桩水平抗力均应乘以相应土层的折减系数,以考虑液化土层对桩身承载力的不利影响.并应加强桩身与承台板之间的连接.(3)当上部结构中设有沉降缝(兼防震缝)时,缝宽应按上海市的有关设计规程确定,当有较厚的严重液化土层时,缝宽宜适当加大.(4)抗震设防类别为甲、乙类高层建筑的地下或半地F结构,当基础底面位于或穿过可液化土层时,宜在抗震设计中,考虑土层中孔隙水压力上升的不利影响.地基基础抗震设计一般原则：(1)合理选择结构体系。
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
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
地基基础抗震鉴定方法
地基基础抗震鉴定方法咱们都知道啊，房子是遮风挡雨的地方，可要是发生地震了，房子能不能挺住，地基基础那可太关键了。
就好比大树的根，根要是不牢，风一吹就倒了，房子的地基基础要是不抗震，地震一来，那房子可就危险了。
今天我就来和大家唠唠地基基础抗震鉴定方法这事儿。
我有个朋友，他住的是老房子。
有一回啊，听到附近可能有小地震要来的消息，吓得够呛。
他就跑来问我，说这房子的地基到底能不能抗震啊。
我就跟他说，要知道地基抗震行不行，得先看看地基的类型。
如果是天然地基，像那些直接在土地上打基础的，咱们得看看土的性质。
软乎乎的土，就像棉花糖一样，肯定不如硬邦邦的石头那么能撑住房子。
要是这土松松垮垮的，那地震一来，地基就容易变形，房子可不就跟着晃悠了嘛。
那怎么判断土的好坏呢？这就有专业的方法了。
比如说钻探取样，就像医生用针管抽血一样，从地里取出土样来。
然后拿到实验室去分析，看看土的密实度啊，含水量啊这些。
要是土的含水量太高，那就像湿面条一样，没什么劲儿。
我跟我朋友说，这就好比你穿湿鞋子走路，总是不踏实，地基在湿土上也是这个道理。
还有一种情况，要是地基是人工处理过的呢？像打了桩的地基。
那我们就得看看桩打得怎么样了。
我认识一个搞建筑的老师傅，他就给我讲过。
他说啊，这桩就像一根根柱子，把房子稳稳地撑起来。
鉴定的时候，要看看桩的长度够不够，要是太短了，就像个小矮子，能撑起的重量有限。
而且还要看桩身有没有损坏，要是桩身裂了，那就像人的腿骨折了一样，还怎么支撑房子呢？我朋友就好奇地问我，那除了看地基本身，还有别的要注意的吗？我就跟他说，当然有啦。
咱们还得看看地基和上部结构的连接情况呢。
这就好比人的脚和身体的连接，要是连接不好，身体一动，脚没跟上，那不就摔倒了嘛。
房子的地基和上部结构要是连接不牢固，地震的时候，上部结构晃来晃去，地基却跟不上节奏，房子能不出问题吗？对于一些老旧建筑的地基基础抗震鉴定，还有一些特殊的办法。
比如说历史地震对这个地区的影响。
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
建筑结构抗震设计地基基础抗震设计
③ 浅埋天然地基 ， 当 上 覆 非液化土 层厚度 和地下水位深度符合式 （ ５ ． ５ ）、 式 （ ５ ． ６ ）、 式 （ ５ ． ７ ） 之一时 ， 可不考虑液 化影响 。
34
35
（ ２ ） 标准贯入试验判别 当饱和砂土和粉土按初步判别认为需进一步进 行液化判别时 ， 应采用标准贯入试验判别法判别 地面下 ２０ ｍ 范围内 土的液化 ； 对可不进行天 然地基及基础的抗震承载力验算的各类建筑 ， 可 只判别地面下 １５ ｍ 范围内 土的液化 。
27
（ ３ ） 土层的埋臵深度 一般来说 ， 地震剪应力随深度的加大不如土 的自 重应力 随深度的增长来得快 ， 所以 浅土层 液化的可能性比深土层要大 。 土层埋深越大 ， 土 层上的有效覆盖应力 越大 ， 土层就越不容易液化 ， 当砂土层上面覆盖着较厚的黏土层 ， 即 使砂土 层液化 ， 也不致发生冒水喷砂现象 ， 从而避免地 基产生严重的不均匀沉陷 。
பைடு நூலகம்26
（ ２ ） 砂土的类型 、 密实程度 ， 粉土中的 黏粒含量 细砂和粗砂比较 ， 由于细砂的渗透性较差 ， 地震时易于产生孔隙水的超压作用 ， 故细 砂较 粗砂更易于液化 。 密实程度较小的松砂 ， 由 于 天然孔隙比 ｅ 一般较大 ， 构成土层液化的水头 梯度临界值一般较小 ， 故易于液化 ； 而密实程度 大的砂土不易 液化 。 粉土是黏性土和砂类土之间 的过渡性土壤 ， 黏粒含量越高 ， 土的性质越接近 于黏性土 ， 土体颗粒之间由于摩擦而产生的正应 力越大 ， 越不容易液化 。
15
５．２．２ 地基抗震验算 １ ） 不需要进行天然地基基础抗震验算的建 筑 房屋震害调查统计资料表明 ， 建造于一般土 质天然地基上的房屋 ， 遭遇地震时极少 （ 不到 １０ ％ ） 因地基承载力不足或较大沉陷而引 起上 部结构破坏 。 鉴于这种情况 ， 为简化地基基础抗 震验算的工作量 ，《 抗震规范 》 规定以下建筑可 不进行天然地基及基础的抗震承载力验算 ：
地基和基础的抗震设计
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第一节建筑场地
• (2)当地面5 m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400 m/s时， 可按地面至该土层顶面的距离确定。
• (2)地震是有限次数不等幅的随机荷载，其等效循环荷载不超过十几 次到几十次，而多数土在有限次数的动载下强度较静载下稍高。基于 这两方面原因，新规范延续采用抗震承载力与静力承载力的比值作为 地基土承载力调整系数，其值也可通过动静强度之比求得。
• 《抗震规范》中地基抗震承载力设计值，可采用在地基静力承载力 设计值基础上乘以调整系数若。来计算。调整系数若。是综合考虑了 土在动荷载下强度的提高和可靠度指标的降低两个因素而确定的。地 基抗震承载力按下式确定:
第三章地基和基础的抗震设计
• 第一节建筑场地 • 第二节地基和基础的抗震设计 • 第三节可液化地基和抗液化措施
返回
第一节建筑场地
• 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撑着上部结构，因此，建筑场地 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地基上。 研究工程在地震作用的震害形态、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的影响，正是场地抗震评价的重要任务。通过对 地震地质、工程地质、地形地貌以及岩土工程环境等场地条件的分析， 研究场地条件对基础和上部结构震害的影响，从而合理地选择有利建 筑场地和地基，避免和减轻地震对建筑物或工程设施的破坏。
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地基基础抗震课件
响，波速、加速度等参数会有所不同。
地震动参数
03
地震动参数包括峰值加速度、峰值速度和反应谱等，是抗震设
计的重要依据。
地基抗震承载力计算
地基抗震承载力
地基在地震作用下能够承受的竖向承载力和水平 承载力。
土压力计算
根据土压力的性质和分布，采用不同的计算方法 ，如库仑土压力理论和朗肯土压力理论。
桩基抗震承载力
详细描述
扩基加固技术通常采用混凝土灌注、砖砌等方式，将建筑物的基础面积扩大， 增加建筑物底部的支撑面积，使建筑物在地震中能够更好地分散地震波的冲击 力。
土层锚杆加固
总结词
通过在土层中设置锚杆，将建筑物与土层紧密连接在一起，提高建筑物对地震的 抵抗能力。
详细描述
土层锚杆加固技术通常采用锚杆注浆、锚杆拉拔等方式，在土层中设置锚杆，将 建筑物的基础与土层紧密连接在一起，使建筑物在地震中能够更好地保持稳定， 防止建筑物出现倾斜或倒塌。
案例分析
某工业厂房的地基基础抗震加固采用了注浆、扩基、加深 基础等措施，同时加强了结构的支撑体系，提高了结构的 整体性和稳定性。
某大型桥梁的抗震性能评估与检测
01
大型桥梁的特点
跨度大、质量大、地震作用复杂。
02
抗震性能评估与检测要点
对桥梁进行全面的抗震性能评估和检测，确保其安全性和可靠性。
03
案例分析
03
地基基础抗震加固技术
Chapter
桩基加固
总结词
通过增加桩基的刚度和承载力来提高建筑物对地震的抵抗能 力。
详细描述
桩基加固技术通常采用桩基注浆、桩基扩基和桩基托换等方 法，通过增加桩基的截面面积、提高桩基的承载力和刚度， 使建筑物在地震中能够更好地承受地震波的冲击。
8.地基基础抗震
§8.1 概述§8.2 地基基础抗震第八章地基基础抗震退出§8.1 概述地震及其危害《工程地质》中详细介绍，课下自己复习基本概念震级——地震本身大小的尺度，是由地震所释放出来的能量大小所决定的。
一次地震只有一个震级震级表示方法：以μm为单位表示离开震中100km的标准地震仪所记录的最大振幅，将其取对数烈度——某一地区地面和各种建筑物遭受地震影响的强烈程度烈度不仅与地震的震级大小有关，同时也受震源深度、震中距、地震波传递的介质的性质等因素的制约。
一次地震只有一个震级，但在不同地点可以有不同的烈度。
抗震等级——设计部门依据国家有关规定（GB50011-2001），按“建筑物重要性分类与设防标准”，根据烈度、结构类型和房屋高度等，而采用不同抗震等级（一、二、三、四）进行的具体设计现浇钢筋混凝土抗震等级50年超越概率为63%的众值烈度为第一水准烈度50年超越概率为10%的烈度为第二水准烈度50年超越概率为1~2%的烈度为第三水准烈度（三个水准，二阶段设计）三个水准烈度：遭遇第一水准烈度，建筑视为弹性体，处于正常使用状态遭遇第二水准烈度，建筑进入非弹性工作阶段，结构的损坏控制在可修复范围内遭遇第三水准烈度，结构有较大非弹性变形，应控制在规定范围内以免倒塌对应的设防目标二阶段设计第一阶段设计：承载力验算（大部分结构）第二阶段设计：弹塑性变形验算（特殊要求建筑、地震易倒塌结构等）抗震设防目标本章涉及规范和手册：建筑抗震设计规范《GB50011-2001》2008版公路工程抗震设计规范《JTJ004-89》水工建筑物抗震设计规范《DL5073-2000》工程地质手册（第四版）第六篇第六章地震适用于抗震设防烈度为6、7、8、9度地区§8.2 地基基础抗震建筑场地建筑抗震有利、不利和危险地段地段类别地质、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。
地基与基础抗震
3）土层中夹有剪切波速大于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。
28
第 4 章 场地、地基和基础
3. 场地类别的划分
2020/ 4/26
按照场地土剪切波速和场地覆盖层厚度两个因素，将建 筑场地划分为Ⅰ～Ⅳ类，其中Ⅰ类场地又分为Ⅰ0和Ⅰ1 两个亚类（见表4-4）：
具有相似的反应谱特征。所以场地：是个大范围。
地基：是指建筑物基础下的场地土，是个小范围。
3
第 4 章 场地、地基和基础 2020/
4.1 建筑场地
4/26
4.1.1 建筑场地的选择
地震波通过基岩传到场地，再由场地中的地基传递给建 筑物基础和上部结构。
建筑场地的地质条件与地形地貌对建筑物的震害有着显 著的影响。因此，从建筑抗震概念设计角度考察，首先 应重视建筑场地的选择。
2）对不符合上述规定的情况，隐伏断裂带将在地震时重 新错动并直通地表，单靠抗震设计很难达到地面建筑物 的安全要求。
必须避开主断裂带，其距离应大于100m以上。
8
第 4 章 场地、地基和基础
2020/ 4/26
表4-2 发震断裂带的最小避让距离（m）
烈度
建筑抗震设防类别
甲
乙
丙
丁
8
专门研究
200
100
—
9
专门研究
400
200
—
9
第 4 章 场地、地基和基础
2001年1月印度7.9级大地震
2020/ 4/26
座落在活断层上的一座二层小学教学楼被完全摧毁
10
第 4 章 场地、地基和基础
2008年5月汶川8.0级大地震
抗震-场地、地基和基础
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地段选择
1.选择有利地段； 2.避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施； 3.不在危险地段建设。
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
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场地类别
考虑到地震作用下不同场地条件对结构振动响应 的影响，《建筑抗震设计规范》将场地划分为I～ IV四种类别。
场地类别反映了地震情况下场地的动力效应。 决定场地类别的主要因素是覆盖层厚度和土层等
效剪切波速
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3.2.1 覆盖层厚度
覆盖层厚度是指地表面至地下基岩面的距离。所谓 基岩界面是地震波传播途径中的一个强烈的折射与 反射面，此界面以下的岩层振动刚度要比上部土层 的相应值大很多。 工程中，当下部土层剪切波速达到上部土层剪切波 速2.5倍，且下部土层中没有剪切波速小于400m/s 的岩土层时，该下部土层可视作基岩。 深部土层的剪切波速往往难以取得。
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GB50011-2010表4.1.3 土的类型划分和剪切波速范围
土的类型
岩土名称和性状
岩石 坚硬、较硬且完整的岩石
坚硬土或 破碎和较破碎的岩石或软和较软的岩石，密实 软质岩石 的碎石土
中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、 中硬土 中砂，fak>150的粘性土和粉土，坚硬黄土
土层剪切波速 范围（m/s）
图3-1 房屋破坏率与土层厚度关系
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
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地震区场地特性
• 2）建筑物的典型震害 • 多层砖房的典型震害为外墙外闪、倾倒，纵横墙墙面出现
X裂缝，纵横墙开裂和屋顶塌落等。 • 多高层钢筋混凝土房屋的典型震害为梁柱节点破坏，柱子
上混凝土保护层脱落，钢筋外崩，呈灯笼状，在箍筋数量 不足时这种情况更加常见。钢筋混凝土墙的破坏形态与砖 墙差不多，但其裂缝比较分散且宽度较窄。
基础工程
第8章 地基基础抗震
4/3/2020
内容提要
➢地震的成因特征 ➢地震区场地特征 ➢地基基础抗震设计
4/3/2020
概述
地震成因
地震是地球内部构造运动的产物，是一种自然现象，是地壳内部或外部 因素作用下产生强烈震动的地质现象。全世界每年大约发生500多次地震， 绝大多数地震都很小，小地震约占一年中地震总数的99%，剩下的1%才 是人们感觉到的，而现在造成严重破坏的大地震，全世界平均每年大约发 生18次。地震按其成因可分为：构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地 震。 全球地壳由六大块组成，即欧亚大陆、太平洋、美洲大陆、非洲大陆、 印澳与南极板块。各大板块内还可以划分为极小的板块。由于地壳的缓慢 变形，各板块之间发生顶撞、插入等突变、形成地壳振动，即构造地震， 多发生在各板块的边缘或沿海的岛屿。我国的台湾岛和日本都位于大板块 的交接处，所以是多地震区域。
4/3/2020
地震区场地特性
• 1．地震震害 • 地震发生时及发生后，将引起人们有震动的感觉、自然和人工环境的变化，通常称之
为地震后的宏观现象，常可概括为四类：人们的感觉、人工结构物的损坏、物体的反 应和自然状态的变化。研究这些现象不仅可以理解地震作用本质，更主要的是防止或 减少地震所产生的破坏与人民生命财产的损失。所以人工结构物的损坏，应该说是最 值得研究的宏观现象。通过它的研究不仅能定性地理解地震现象，而且可以总结经验 教训，为制定和改进抗震设计规范以及制定抗震防灾对策措施提供依据。地震所带来 的破坏活动主要表现在： • 1）地基震害 • 地基的主要破坏有：地基液化、震陷、山体崩裂、滑坡、地裂等现象。在地下水位较 高地区，地震时的强烈震动会使饱和粉细砂、细砂和粉土层液化，地下水夹着砂子往 往经裂隙或其他通道蹦出地面，形成喷砂冒水现象。产生液化的原因是由于地层短暂 时间里，孔隙水压力骤然上升来不及消散，有效应力降至零，土体呈现出近乎液体的 状态，强度完全丧失，即所谓液化。地基液化能使建筑物产生大量的沉降、不均匀沉 降及倾斜，埋在液化土层中的管道及地下罐等则会上浮。地震使地面产生巨大的附加 沉降称为震陷，多发生在松砂和软粘土中，震陷不仅使建筑物产生过大沉降，而且产 生较大的差异沉降和倾斜，影响建筑物的安全使用。地震时出现的地裂缝的数量、长 短和深浅等与地震强度、受力特征有关，如唐山地震时，地面出现一条长10km、水平 错动1.25m、垂直错动0.6m的大地裂，错动带宽约2.5m，致使在该断裂段内的房屋、道 路、地下管道等遭到及其严重的破坏，民用建筑几乎全部倒塌。强烈的地震往往造成 地面错动、山体崩塌和滑坡泥石流等，严重时还会堵塞河流，形成地震堰塞湖而使山 河改观。
4/3/2020
地震波及其特征
• 地震引起的震动以波的形式从震源向各个方向传播并释 放能量，这就是地震波。它包含在地球内部传播的体波 和只限于在地球表面传播的面波，是一种弹性波。
• 体波包括纵波与横波两种，纵波是由震源向外传播的 胀缩波，质点的震动方向与波的前进方向一致，从而使 得介质不断的压缩和疏松，也称为压缩波或疏密波。在 空气里纵波就是声波。其特点表现为周期较短，振幅较 小。横波是由震源向外传播的剪切波，介质质点的震动 方向与波的前进方向相垂直，也称剪切波。其周期较长， 振幅较大。还应指出，横波只能在固体里传播，而纵波 在固体和液体里都能传播。
4/3/2020
场地因素
• 建筑场地的地形条件、地质构造、地下水位等对地震灾害的程度有显著的影 响。我国多次地震灾害调查表明，局部地形条件对地震时建筑物的破坏有较 大的影响。一般当局部地形高差大于30-50m时，震害就会有明显的差异，位 于高处的建筑物震害加重。1920年宁夏海原发生8.5级地震时，处于渭河谷地 姚庄的烈度为7度，而2km外的牛家山庄因位于高出百米的黄土梁上，其烈度 则达9度。综上所述，孤立突出的山梁、山包、条状山嘴、高差较大的台地、 陡坡等，均对建筑物的抗震不利。
•
4/3/2020
地震波及其特征
•
纵波比横波的传播速度要快，在仪器观测到的记录图
上，纵波要先于横波到达。一般也把纵波叫P波（即初
波），把横波叫S波（即次波）。体波在地球内部的传播
速度随深度的增加而增大。由于地球的层状结构，因此
体波通过分层介质，在界面上将产生折射和反射；当一
个P波入射到一个界面时，不但产生折射和反射的P波而
且还发生折射和反射的S波，S波也是如此，此外，由震
源发出的震动首先通过岩层传到基岩表面，然后再经基
岩以上的地层传到的震动常常得到放大。
4/3/2020
地震的震级和烈度
• 1．震级 • 地震强度通常用震级和烈度来反映。地震震级是地震固有
的属性，表示地震本身能量大小的尺度，用符号M表示， 其数值是根据地震仪记录的地震波图确定的。目前，国际 上比较通用的是里氏震级，原始定义是在1935年由里克特 （C. F. Richter）给出 • 震级表示一次地震释放能量的多少，也是表示地震强度 大小的指标，所以一次地震只有一个震级。
4/3/2020
烈度
• 地震烈度是指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到 一次地震影响的强弱程度。一次同样大小的地震，若震源 深度、离震中的距离和土质条件的因素不同，则对地面和 建筑物的破坏也不相同。这时，若仅用地震震级来表示地 震动的强度，还不足以区别地面和建筑物破坏轻重的程度。 虽然一次地震只有一个震级，但距离震中不同的地方，地 震的影响是不一样的，及地震烈度不同。一般来说，离震 中越近，地震影响越大，地震烈度越高；离震中越远，地 震烈度越低。震中区的烈度称为震中烈度，用I0表示。