2场地、地基和基础简化
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基失效。 场地液化将使建筑
整体倾斜，下沉，墙体 开裂，地面喷水、冒砂、 裂缝等。
3. 液化导致地基失效的条件
1 ）、砂土或粉土的密实度低 2 ）、地振动剧烈 3 ）、土的微观结构的稳定性差 4 ）、地下水位高 5 ）、高压水不易渗透 6 ）、上覆非液化土层较薄，或者有薄弱部位
（前5条是导致液化的条件，后一条是导致地基失效的条 件）
N N
63 .5
cr
N N d d 3
[10.1( 3)0.1( 2)]
cr
0
s
w
c
N0[0.90.1(dsdw)] 3 c
N63.5 — 标准贯入锤击数实测值（未经杆长修正） N0 — 标准贯入锤击数基准值
标准贯入锤击数基准值No
设计地震分组 7度
第一组
6(8)
第二组、第三组 8(10)
2、液化指数
n
N (1 i )
I dw LE
ii
N i1
cri
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），只考虑15m深。
wi — 第i层土的影响权函 数值
Wi 10 5m
1Biblioteka Baidu （1m5m）
0
液化等级的判别： IlE 5（6） 轻微液化 5(6)<IlE15（18）中度液化 IlE 15（18） 严重液化 （ ）中数字用于判别深度为20M。
烈度 8度 10(13) 12(15)
9度 16 18
ds — 饱和砂土或粉土的标准贯入点深度 rc— 粘粒含量的百分率，小于3时取3
由此公式可判断每层土层是否液化
三、液化场地的危害性分析与抗 液化措施
1、用相对贯入锤击数之比 F来表示液化的沉降比。
N N N
F cr 63.51 63.5
Ncr
Ncr
4.影响液化的因素
1），土层的地质年代，古老的不易液化，新近的易液化。 2），土层土粒的组成和密实度，细砂较粗砂易液化，松
散的较密实的易液化。 3），沙土的埋深和地下水位深度，埋深越深、地下水越
深越不易液化。 4），地震烈度和地震持续时间。
二、场地液化的判别方法
1、初步判别 1） 土的年代，老于第四纪晚更新世以前的土，不液化。 2） 粉土的粘粒含量。7度、8度、9度分别不小于10%、
以上的公式和表格为《建筑抗震设计规范》的表 达方式，与《公路工程抗震设计规范》的图2.2.2是完 全等效的。
当不满足上述要求时，需进一步判别。（若满足 上述判别条件，无须进行下述工作。）
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，饱和砂 土或粉土液化的标准贯入实验判别公式：（满足该式为 液化）
二、场地的类别
由于地震效应与场地有关，为了进行抗震设计，有必要 对场地进行分类，以便区别对待。
建筑场地的类别与场地土的类型和场地土的覆盖层厚 度有关。分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。
各类场地的覆盖层厚度表（m)
等效剪切
场地类别
波速（m/s)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Vse>500
0
500 ≥Vse >250
<5
250≥ Vse >140
<3
Vse ≤140
<3
-
-
-
≥5
-
-
3~50
>50
-
3~15
>15~80
>80
§2-2 天然地基与基础的抗震验算
一般情况下，地基发生震害的情况很少。但高压缩 性饱和软粘土和强度较低的淤泥质土，在地震中发生不 同程度的震陷、倾斜。杂填土、回填土，在地震中也会 发生震陷。还有较严重的是地基的液化。
抗震措施：对软弱粘性土采用桩基和地基加固。
3、抗液化措施 《规范》将处理措施分为三个档次，根据液化等级和建筑
以长周期为主，放大。 以短周期为主，放大。
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
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 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。
2）而软弱场地上的建筑开裂后，自振周期将靠近场地的 周期，使结构的地震作用进一步加大，故破坏严重。
13%、16%时不液化。 3）上覆非液化土层厚度和地下水位深度满足下列条件之
一时，可不考虑液化。
上覆非 液化土 层厚度
液化土特征深度
du d0+ db-2
地下水位深度
dw d0+ db-3
基础埋置深度，小于2m时取2m
以基础埋置深度为2m时可不考虑液化影响的上覆 非液化土层厚度值为基准值（此值称为液化土特征深 度），地下水位深度判别再减一，再加上基础埋深不 等于2m时的相对差值。
场地自振周期（卓越周期）和类共振现象 单一土层层 T=4H/Vse 多土层T＝ Σ4hi/Vi
T1
T 放大器 过滤器
表土
基岩
地震波
类共振现象
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。
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
础的抗震验算。
二、地基土抗震承载能力的调整
除十分软弱土之外，地震作用下一般土的动强度皆比 静强度高。
地基抗震承载力:faE=a•fa a — 抗震承载力调整系数 ≥1.0 根据岩土的性质不同， a 在1-1.5之间
fa—深宽修正后的地基承载力特征值。 三、验算
地基平均压力设计值 P≤ faE 地基最大压力设计值 Pmax ≤ 1.2 faE 零应力区不大于底面积的15%。
天然地基抗震验算
一、不验算的范围：抗震规范建议了不需进行抗震验算 的范围。 （1）砌体房屋； （2）地基主要持力层内不存在软弱粘性土层的 一般单层厂房和单层空旷房屋、 不超过8层且高度在25m以下的民用框架 及基础荷载相当的多层框架厂房； （3）可不进行上部结构抗震验算的建筑。
抗震验算的范围
软弱地基上采用天然地基的 单厂、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， 超过规范规定的不验算范围的建筑均需进行地基和基
§2.3 液化土与软土地基
一、场地土的液化现象 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
砂土和粉土的土颗粒结构受 到地震作用时将趋于密实。这 种趋于密实的作用使空隙水压 力急剧上升，在地震作用的短 暂时间内，孔隙水压力来不及 消散，使土颗粒处于悬浮状态。
2.危害 砂土和粉土液化时，其强度完全丧失从而导致地
整体倾斜，下沉，墙体 开裂，地面喷水、冒砂、 裂缝等。
3. 液化导致地基失效的条件
1 ）、砂土或粉土的密实度低 2 ）、地振动剧烈 3 ）、土的微观结构的稳定性差 4 ）、地下水位高 5 ）、高压水不易渗透 6 ）、上覆非液化土层较薄，或者有薄弱部位
（前5条是导致液化的条件，后一条是导致地基失效的条 件）
N N
63 .5
cr
N N d d 3
[10.1( 3)0.1( 2)]
cr
0
s
w
c
N0[0.90.1(dsdw)] 3 c
N63.5 — 标准贯入锤击数实测值（未经杆长修正） N0 — 标准贯入锤击数基准值
标准贯入锤击数基准值No
设计地震分组 7度
第一组
6(8)
第二组、第三组 8(10)
2、液化指数
n
N (1 i )
I dw LE
ii
N i1
cri
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），只考虑15m深。
wi — 第i层土的影响权函 数值
Wi 10 5m
1Biblioteka Baidu （1m5m）
0
液化等级的判别： IlE 5（6） 轻微液化 5(6)<IlE15（18）中度液化 IlE 15（18） 严重液化 （ ）中数字用于判别深度为20M。
烈度 8度 10(13) 12(15)
9度 16 18
ds — 饱和砂土或粉土的标准贯入点深度 rc— 粘粒含量的百分率，小于3时取3
由此公式可判断每层土层是否液化
三、液化场地的危害性分析与抗 液化措施
1、用相对贯入锤击数之比 F来表示液化的沉降比。
N N N
F cr 63.51 63.5
Ncr
Ncr
4.影响液化的因素
1），土层的地质年代，古老的不易液化，新近的易液化。 2），土层土粒的组成和密实度，细砂较粗砂易液化，松
散的较密实的易液化。 3），沙土的埋深和地下水位深度，埋深越深、地下水越
深越不易液化。 4），地震烈度和地震持续时间。
二、场地液化的判别方法
1、初步判别 1） 土的年代，老于第四纪晚更新世以前的土，不液化。 2） 粉土的粘粒含量。7度、8度、9度分别不小于10%、
以上的公式和表格为《建筑抗震设计规范》的表 达方式，与《公路工程抗震设计规范》的图2.2.2是完 全等效的。
当不满足上述要求时，需进一步判别。（若满足 上述判别条件，无须进行下述工作。）
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，饱和砂 土或粉土液化的标准贯入实验判别公式：（满足该式为 液化）
二、场地的类别
由于地震效应与场地有关，为了进行抗震设计，有必要 对场地进行分类，以便区别对待。
建筑场地的类别与场地土的类型和场地土的覆盖层厚 度有关。分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。
各类场地的覆盖层厚度表（m)
等效剪切
场地类别
波速（m/s)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Vse>500
0
500 ≥Vse >250
<5
250≥ Vse >140
<3
Vse ≤140
<3
-
-
-
≥5
-
-
3~50
>50
-
3~15
>15~80
>80
§2-2 天然地基与基础的抗震验算
一般情况下，地基发生震害的情况很少。但高压缩 性饱和软粘土和强度较低的淤泥质土，在地震中发生不 同程度的震陷、倾斜。杂填土、回填土，在地震中也会 发生震陷。还有较严重的是地基的液化。
抗震措施：对软弱粘性土采用桩基和地基加固。
3、抗液化措施 《规范》将处理措施分为三个档次，根据液化等级和建筑
以长周期为主，放大。 以短周期为主，放大。
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
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 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。
2）而软弱场地上的建筑开裂后，自振周期将靠近场地的 周期，使结构的地震作用进一步加大，故破坏严重。
13%、16%时不液化。 3）上覆非液化土层厚度和地下水位深度满足下列条件之
一时，可不考虑液化。
上覆非 液化土 层厚度
液化土特征深度
du d0+ db-2
地下水位深度
dw d0+ db-3
基础埋置深度，小于2m时取2m
以基础埋置深度为2m时可不考虑液化影响的上覆 非液化土层厚度值为基准值（此值称为液化土特征深 度），地下水位深度判别再减一，再加上基础埋深不 等于2m时的相对差值。
场地自振周期（卓越周期）和类共振现象 单一土层层 T=4H/Vse 多土层T＝ Σ4hi/Vi
T1
T 放大器 过滤器
表土
基岩
地震波
类共振现象
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。
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
础的抗震验算。
二、地基土抗震承载能力的调整
除十分软弱土之外，地震作用下一般土的动强度皆比 静强度高。
地基抗震承载力:faE=a•fa a — 抗震承载力调整系数 ≥1.0 根据岩土的性质不同， a 在1-1.5之间
fa—深宽修正后的地基承载力特征值。 三、验算
地基平均压力设计值 P≤ faE 地基最大压力设计值 Pmax ≤ 1.2 faE 零应力区不大于底面积的15%。
天然地基抗震验算
一、不验算的范围：抗震规范建议了不需进行抗震验算 的范围。 （1）砌体房屋； （2）地基主要持力层内不存在软弱粘性土层的 一般单层厂房和单层空旷房屋、 不超过8层且高度在25m以下的民用框架 及基础荷载相当的多层框架厂房； （3）可不进行上部结构抗震验算的建筑。
抗震验算的范围
软弱地基上采用天然地基的 单厂、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， 超过规范规定的不验算范围的建筑均需进行地基和基
§2.3 液化土与软土地基
一、场地土的液化现象 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
砂土和粉土的土颗粒结构受 到地震作用时将趋于密实。这 种趋于密实的作用使空隙水压 力急剧上升，在地震作用的短 暂时间内，孔隙水压力来不及 消散，使土颗粒处于悬浮状态。
2.危害 砂土和粉土液化时，其强度完全丧失从而导致地