？ 4.3  —液化土？和，软土地基 — ？ ， 4.3.1  ！本条规定主要—依，据液化场地的—震，。害调查结果许多资】料表明在6》度区液？化对房？屋结：构，所造成的震害是比较！轻的因此本条规定】除对液化沉陷敏感的！乙类建筑外6度区的！一般建筑《。可，不考虑液化影响当】然6度的甲类建筑的！液化问题也》需要：专门研究 》  —   ？关于黄土的液化可】能性及其危害—在我：国，的历史地震中—虽不乏报导但—缺乏较详细的评价】资料在2《0世纪50年—代以来的多次地【震中黄土液化现象】。很少见到对黄土【的液化判《别，尚缺乏经验但值得重！视近年来的国内外震！害与研究还表明砾】石在一定条件下【也会液？化但是由于黄—土与砾石液化研【究资料还《不够充分暂不列【入规范有待进一步研！究， 《 4.3》.2：  本？条是有？关液化判别》。和处理的强制性条】文， ， ？ ：    本条—较全面地规定—了减少？地基液化危》害的：对，。策首先？液化：判别的范围为除【6度设防外存在【饱和砂土和饱和粉土！的土层；其次—一旦属于《液化土应确定地基】的液：化等级；最后—根，据液：化等级和《建筑：抗震设防分》类，选择：合适：的处理？措施包？括地：。基处理和对上部结】构采：取加强整体性的相应！措施等 — 4.3—.，。3  89规范初判！的，提法是根据》20：世纪50年代—以来历次地震—对液化与非液化场】地的实际考察、【测试分析结果得【出来：的从地貌单元来【讲这些地震现场主要！为河流冲洪积—形成的地层没有包】括，黄土分布区及其他沉！积类型如唐山地震震！中区（路北区）为】。滦，河二级阶《。地地层？年代为晚更新世（】Q3）地层对地震】烈度10度区考察】钻探测？试表明地《下水位为《3m～4m表层【为3：m左右的黏性土其下！即为：饱和砂层在10【度情：况下没有发》生液化而在一—级阶地及高河漫滩等！地分布的地质年【代较新的地层—地震烈度虽然—只有7？度和8度《却也发生了大面积液！化其他震区的—河流冲积《地层在地质》年代：较老的地层中也【未发：现液化实例国外学者！T.L.You【d和Perk—ins的研究结果表！明饱和松散》的水力冲填土差不多！总会液化而且全新】世的无黏性土—沉积层对《液化也是很敏感的】更新：世沉积层《发生：。液化的情况很罕见前！更新世沉积层发【生液化则更是—罕见这些结论是根据！1975年》以前世界范》围的地？震液化资料给出的并！已，被197《8年日本的》两，次大地震以》及19？77：年罗马？尼亚：地，震液化现象所—证，实  】   89》规范颁？发后在？执行：中不断？有些单位和学者【提出液化初步判别中！第1款在有》些地区不适合从举出！的实例？来，。看多为高《烈度区（10度以上！）黄土高原的黄土】状土很多是古地震】从描述等方面—判定为液化的—没，有现代地震液化与否！。的实际数据有—些例：子是用现《行公式判《别的结？果 《 ？ ，   根据诸—多，现代地震液化资【料，分，析认为8《9规范中《有关地？质年代的判断—条文：除高烈度区中的【黄土液？化外都能《适，。用为慎？。重，起见2？001规《范将此款《的适用范围》改为局限《于7、8《度区： 4.】3.4  89规】范，关于地基液化判别】方法在地震区工【。程项目？地基勘察中已—广泛应用《20：01：规范的砂《土液化判别公式在地！面下：15m范围》内与89《规范完全相》同是对78版液化判！别公式加《以改进得《到的保持了》15m内随深—度直线变《化，的，简化但减《少，。了随深度变化的斜率！（由0.12—5，改为0.10—）增加？了随水位变化的斜】率（由？0.05改为—0.1？0）使液《化判别的成功率比7！8，规范有所《增加 【     随着高层！及超高层建筑的不断！发展基础埋深越来】越大高大的建筑采用！。桩基和深基础要求】判别液化的深度也】相应加大判别深度为！15m已不能满足这！些工程的需》。。要由于15m—以，下深层？液化资料较少从实际！液化与非液化资【料中：进行统计分析尚不】具备：条件在20世纪【50年代以来的历】次，地震中尤其》。是，唐山地震液化资料均！在15m以内图8】中，1，。5m：下的曲线是根据统计！得到的经验公式外】推得到的结果—国外虽有零》星深：层，液化资料《但也不？太确：切根据唐山地震资料！及美国H.B.【Seed教》授资料进行》分析：的，结，果其：液化临？界值沿深度变化【均为非线性变—化为：了解：决15m以下液化判！别，2001规范对唐】山地震？砂土液化研究资料】、美国H.B.Se！ed教授研究资料和！我国铁路工程抗震设！计规范中的远震液】化判别方法与89】建筑规范判》别方法的液化临【。界值（Ncr）沿】深度的变化》情况以8度区为例】做了对比见图8【 》  】   从图》。8可以明显看出在】设，计地震一组》（或89规范的近震！情况N0＝10）】深度为12m以上时！各种方法的临界【锤击数较接近—相差不大；深度1】5m～？20m？。范围内铁路抗震【规范方法比H.B】.Seed》资料要大1.2【击～1.5击89】规范由？于是线性延》伸比铁路《抗震：。规范方法要大1.8！。击～8.4击是偏】于，保守的？经过比较分析—200？1规范考虑》到，判别方法的延续性】及广大工程技术【人，员，。熟悉：程度仍？。采用线性判别方法1！5m：～2：。0m深度《范，围内取15m深【度处：的Ncr值进行判别！这样处理与非线性判！别，方法也较为接近铁】路，抗震规？。范N0值如8度【取10则Ncr【值，在15m《～，20m范围内—比2001》。规范小？1.：4击：～1.8《击经：过全面分析对—比后认为这样调【整方案既简》便又与其《他方法接近》 ？   》  ：本次修订的变化如下！。 》     1  液！。化判别深度一般要】求将液化《判别深度加深—到，20m对于本—规范第4.2.1条！规定可不进》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1【5m：范围内？土的液？化，    ！ 2  液化判【别公：式自1994—年美国No》rthrid—g，e地震和《1995年日本【Kob？e地震以来北美和】日本都对其使用【的地震液化简化判】别方法进行了改进】与完善1996【、1997年—美国举行了》。专题研讨会20【0，0年左？右，日本的几本规—范皆：对液化判别方法进行！了修订考虑》到影：响土壤？液化的因素很多【而且它们具有—显著：的不确定性采用概率！方，。。法进：行液化？判别：是一种合理》的选：择自：19：88年以《来特：别，是20世纪末和【21世纪初国内外】在砂土液化》判别概率方法—的，研，究，都有了长足的—进展：我国学者在H.B】.Seed的简【化，液化判别方法的框架！下根据人工神经【。网络模型《与我国大量的液化】和未液化现场观【。。测数据可得到极限】状态时的液》化强度比函数建【立安全裕量方程利】用结构系《统的可？靠度理？论可得到液》化概率与安》全系数的映射函数并！可，给出任一震级不【同概率？水，平，、不同地面加—速度以及不同—地下水位和埋—深的液化临》界锤击数《式，（4.？3.4）是基于以上！研究：结果并？。考虑规？范延续性《修改而成的》选用对数曲线的【形式来？表示液化临》界锤击数《随，深度：的变：化，比2001规范【折线：形式更为合理 【    】 考虑一般结—。构可：接受的液化风—险水平以及国际惯例！选用震级M＝7【.5液化概率PL】＝0.32》水位为2《m埋深为3m处【的液：化，临界锤击数》作为液化判别标准贯！入锤击数基》准值见正文》表4.3.》4不同地《震分组？。乘以调整系数研究】表明理想的调整系数！β与震级大小有【关可近似用》式β＝0.2—5M－？0.：89表示鉴于本规范！规定按设计地震分组！进行抗震《设计而各地震分组之！间又没有《明确的震级关系【因此本条依据—2001《规范：两个地震组的—液化判别标》准以及？β值所？对应的震级》大小的代表性规定】了，三个地震组的β数值！ ， ？     以8】度，第一组地下水—位2m为例本—次修订后的液—化临：界值随深度变化也】在图8中给出可【以看到其临界锤击数！与2001规—范相：差不大 【。 4.3.—5  本条》提供了一个简化的预！估液化危害的—方法可对场地的喷水！冒砂程度、一般浅】基础建筑的可能【损坏作粗《略的预估以便为采】取工程措施》提供：依据  ！   1  液化指！数，。表达式的《。特点是为使液化指】数为无量纲参数权】函数W？具有量？纲m-1《。；权：函数沿？深度分布为梯形其】图形面积判别深【度20m时》为125 ！     2 【 液化等级的名【称为轻微、中等、严！重三级；各级的液化！指数、地面》喷水冒砂情况—以及对建筑危害【程度的描述见—表4：系，根，据我国？百余个液化震害资料！得出的 ！ —   ？ 2001规范【中层位影响权—。函数值Wi的确【定考：虑了判别深度为15！m和20m两种情】况本次修《订明确？采用20m判别【深，度因此只保》留原条文中的—判别深？。度，为，20m情《况，的Wi确定方案【和液化？等级与液化指数的对！应关系对《本规范第4》.2.？1条规定可不进行】天然地基及基础的】抗震承载力验算【的各类建筑计—算液化指数时15m！地面下？的土层均视》为不液？化 4】.3.6 》 ，抗液化措施是—对液化地基的综合】治理89规范已【说明要注意以下几】点   ！  1 《 倾斜场地》的土层液化往往【带来大面《积，土体滑动造成严重后！果而水平场地土层】。。液，化的后果一》般只造成建筑的【不均匀下沉和倾斜】。本条的规定不适【用于：坡度大于1》0°的倾《斜场地？和，。液化土层严重不均】的情况；《 ？    — ，2  液化等级属】于轻微者除甲、【乙类建筑由于其重要！性需确保《安全外？一般不作特殊—处理因？为这类场地可能不】发生喷水冒砂即使】发生也不《致造成建筑的—。严，重震害； ！     3  对！于液化等级属—于中等的场地—尽量多考虑采用【较易实施的基础与】上部结构处理的【构造措施《不一定要加固处【理液化土层； 】     4！。  在液《化层深？厚的情况下消—除部分液化沉陷的】措施即处理深—度，不一定达《到液化下界而残【。。。留，部分未经处》理的液化层 】     本】次修订继《。续保：持20？01规范针对—89规范《的修：改内容 《 ， 《  ：  1  8—9规范中《不允许液化地基作持！力层的规定有—。些偏严改为不宜将未！加处理的液化土层作！为天然？地基的持力层因为理！论分析？与振动台试验—均已证明液化的主要！危，害来：自，基础：外，侧液化持力层范围】内位于基础直下方】的部位其《。实最难液化由于最先！。液化：区域对？基础直下方》未液化部《分的：影响使之失去—侧，边土压力支持在外侧！易液化区的》影响得到《控制的情《况下轻微《液化的土层是可以作！为基础的持力层的】例如 ？。 ， ， ，       】  例1《1975年海城【地，。。震中营口《宾馆：筏，基以液化土》层为：持力层震后无震害基！础，下液化层厚度为【4.2？m为筏基宽度—的1/？3左右液化》土层的标《贯锤击数N＝—2～5烈度为7【度在此情况下基础】外侧液化《对，地基中间部》分的影响很小 【    】 ，    《例21995年【日本阪神地震中有】数座建筑位于液【化严重？的六甲人工岛上地】。基未加处理而—未遭液化危》害的：工程实录（》见松尾雅《夫等人论文载“基】础工”？96年11期P54！） ？ ：   《  ：       【 ①仓库二栋—平，。面均为3《6m×24m—设计中采《用了补偿《。。式基础即使仓—库满载时的基—底压：力也：只是：与移去的土自重【相当地？基为欠固结的—可液化砂《砾震后有震陷—但建：筑物无损据认—为无震害的原因【是，。。。液化后的减震效果】使输入？基底的地震作用削弱！。；补偿式筏式基础】。防止了表《层，土喷砂冒水》；良：好的基础刚度可【使不均？匀，沉降减小；采用了】吊车轨道《。调平地脚螺栓—加长等构造措施以减！少不均匀沉降—的影：响 ：  —     》     》 ②平面为11【6.8m×54【.5m的仓库建在】。。六甲人工岛厚15】m的可液化土上设计！时预期建成后欠固结！的黏土下《卧层尚可能产—生1.1m～—。1，.4m的沉降为防止！不均匀沉降及液【化设计中采》用了三方面的措施】补，偿式基础＋基—础下2m《深度内以水泥—土加：固液化？层＋防止不均匀【沉降的构造措施地】震使该房屋产—生，震陷：但情况良《好  】       例】3震：害调查与有限元【分析显？示当基？。础，宽度与液《。化层厚之比大—于3时？则液化震陷不超【过液化层厚的1％不！致引起结构》严，重破坏 《    】 因此将轻微—和，。中等液？。化的土层作为持力层！不，是绝对不允许但应经！过严密的《论证 《。 ， ？    2  【液化的危害主要【来自震陷特》别是不均匀震—陷震陷量主要决【定于土层《的液：化程度和上部结【构的荷载由于—液化指数不能—反映上部《结构的？。荷载影响因此有趋势！直，接采用震陷量来评】价液化？的危害程度例如对】4层以下的民—用建筑？当精细计算的平均】震陷值S《。E＜5c《m时可不《采取抗液化措施【当S：E＝5cm～—15cm《时可优先考虑采取】结构和基础的—。构造：措施当SE＞1【5cm时需要进行地！基处理基本》消除：液化震？陷；在同样震陷【量下乙类建筑—应，。。该采取较丙》类建筑更高的—抗液化措施 ！。     依据实！测震陷、振动台试验！。以，及有限元法》对一系列《典型液化地基计【算得出的震》陷变：化规律发现震—陷，量，。取决：于液化土的》密度（？或承载力）、基【底压力、基底宽度、！液化层？底，面和顶？。面的位置和》地震震级等》。因，素曾提出估计砂土与！粉土：液化平均震陷量【的经验方《法如下 》 【 式《中SE一一液化【震陷：量平均值；液化【层为多？层时先按各层次【。分别计算后再—相加； 《 ，    【   B一一基础宽！度，（，m）；对住房—等密集型《基础取建筑平—面宽度；当B＜【0.：44d1时》取B：＝0.44d1；】 —      S0一！一经验？系数对第一》组，7、8、《9度分别取》0.05、》0.15及0.3】； 【。   ？   d1一一【由地面？算起的液化深度（m！）； 【       d2！由地面算起的上覆非！液化土层深度（m】）；液化层为持【力层取d2＝—0，； ：  —    《 p宽度为B的基】础底面地《震作用效《应标准组合》的压力（kPa）；！ ：。  》     D—。r砂：土相对密《实度（％）可依据】标贯锤击数N—取 —。       k】一一与？粉土承载力有关的经！验系数当承载力特】征值不大于80k】Pa时？取0.？30当不《小于300kPa】 时取0.08【其余可？内插取值； — 》 ，    《 ξ修正系数—直接位于基础下【的，非液：化厚度满足本规范第！4，。.3.3条第3款】对上覆非液》。化土层厚度du的】要，求ξ＝？0；无非液化层【ξ＝1？；，中间情？况内：插确定 —     采】用以上经验方法计】算得到？的震陷值与日本【的实测震陷》基本符合《；，但与国内资料的符合！程度较差主要的【原因：可能是国内资料中】实测震？陷值常常是相对值如！相对于车《间某个柱子》或相对于室》外地面的震陷；【地质剖面则往—往是附？近的而不是针—对所考察的基础的；！有的震陷值（如天】津上古林的》场地）含《有震前沉降及软土】。震陷：；不明确沉降值是最！大沉降或平均沉【降 》    》 鉴于震陷量的评价！方法目？前还不够成熟因此本！条只是？给出了必要时—可以根？据液化震陷量的评价！结果适当调》整抗液化措施的【原则规定 】 ， 4.？3.7～4》.3.9  —在这几条中规—定了消除液化震陷】和减轻液化影—响的具体措施这【些，措施都是在震—害调查和《分析判断的基础上提！出来的 》    【 采用振冲加固或挤！密碎：石桩加固后构成了复！合地基此时如桩间】土的实测标》贯值：仍，低，于，本规范4.3—.4条规定的临界值！不能简单判为液化许！。多，文献或工程实践均】已指：出振冲桩或挤密【碎，石桩有挤密、—排水和增大桩身刚】度等多重作用而【实测的桩间》土标贯值不能反映排！水的作用因此8【9规：范，要求加固后的—桩间：土的标贯值应—大于临界标贯值是】。。偏保守的 【 ，  ？   ？新的研究《。成果与工程实践中已！提出了一些》考虑桩身强度—。与，排水效应的方法以】及根据桩的面积【置换率和桩土—应力比适当降低复】合地基桩间》土液化判别的临界标！贯值的经验方法20！01规范将“桩间】土的实？测标贯？值不应小于临界【标贯锤击数”的要求！改为“不《宜”：本，次修订继续保—持 《   》  注意到历次地震！的震害经验》表明筏？基、箱基等》整体性好的基础对】抗，液化十分有利例如】1975年海城【地震中营口》市营口饭店直接【坐落在4.2m【厚，。的液：化土层上震后仅【沉降缝（《筏，基与裙房间）有错位！；1976》年唐山？。地震中？天津医院12.【。8m宽的筏基下【有2.3m的液【。化粉：土液化层距基底3.！。5m：未做抗？液化处理震》后室外有喷水冒砂但！房屋基本不受—影响19《95年日本神户地】震中也？有许多类似的实例】实验和理《论分析结果也表明液！化往往最先发生在】房屋基？础，下，外，侧的：地方基础《中，。部，以，下，。是最不容易》液化的因此对—大面积箱形基础中】部区：域的抗液化措施可】以，适，当放宽要求 — 4.【3.10《  本条规》定了有？可能发生侧》扩，或流动时滑》动土：体的最危险范—围并要求采取土【体，。抗滑和？结构：抗裂措施 ！     》1  液化侧扩地】段的宽度来》自197《5年海城地》震，、1976年唐山地！震及1995年日】。本阪：神地震对《液化侧扩《区的大量调查根据对！阪神地震的调—查在距水线》50m范《围内水平位移—及竖向？位移均？。很大；在50m～1！50m范围内—水平地面位移仍较】显著；大于》1，50m以后水平位移！趋于减小基本不构】成震害上《述调查？。。结果与我国海—城、：唐山地震后的调【查结：果基本一《致海：河故道、滦运河【、新滦河、》陡河岸波《滑坍范围约距水线】100m～》150m《。辽，河、黄河等则—可达500m— —。   ？ 2  《侧向流动土体对【。结构：的侧向推力根据阪神！地震后对受害结构】。的反算结果得到的1！）非液？化上覆土层施—加于：结构的侧压》相当于被《。动土：压力破坏土楔的运】动，方向：是土楔？向，上滑：而楔后土体向下与被！动土压发生时的【运动方向一致；2】）液：化层中的《侧压：相当于竖向总压【的1/3《；3）桩《基承：受侧：压的面？。积相当于垂》直于：流动方向桩排—。的宽度 】    《 3 ？ 减：小地裂对《结构影响的措施包括！1）：将建：。筑的主轴《沿平行河流放置；】2）：使建筑的长》高比小？于3：；3）采用筏基或箱！。基基础板内》。应根：据需要加配抗拉裂钢！筋筏基内的》抗弯钢筋可兼—作抗：拉裂钢筋抗》拉裂钢筋可由中部】向基础？。边缘：逐段减？少当土体《产生引张裂缝并流向！河心：或，海岸线时《基础底面的极限摩阻！力形成对基础的【。撕拉力理论》上其最大值等于建】筑物重力荷载—之半乘以土与基础间！的摩擦？系数实际上常因【基础底面与土有部分！脱，离接触而减少 ！ 4.3.11！、4.3.12  ！从19？。。76：年唐山地《。震、：1999年我国【。台湾和土耳其地【震中的破坏》实例分析软》土，。震陷确是造成—。震害的重要原因实有！。明确判？别标准和抗御措施之！必要 ？ ，。。 ：    》 我国构筑物抗震设！计，规范GB 5019！1的1？993？年版根据唐山地震经！验规定7《。度区不考虑软土震】陷；8？度区f？ak大于100【kPa9度区f【。a，k，大于120kP【a的：土亦可不考虑但上述！规定：有以下不《足   ！  （1）缺—少系统的震陷试【验研究资料 ！ ，     》（2）震陷实录局限！于津塘8、9—度地：区7度区是未知的空！。。白；不少7度区的】。。软土比津塘地区（】唐山地震时为—8、9？度区）要差津—塘，。地，区的多？层建筑在8、—9度：地震：时产：生了15cm～3】0，cm的震《陷比它们差的土【。在7度时是否会产生！大，。于5cm的》震陷：初步认？为对：7度区？fk＜7《0kPa《的软土还是应—该考虑？震陷的？可能性并宜采用【室内动三轴试验和H！。。.B.？。Seed简化方法】加以：。判定 ？   【  （？。3）对8、9度【规定的fak值偏】于保守？根，据天津实际》震陷资料并考虑【地震：的偶发性及所需的设！。防费用暂时规—。定软土震陷》量小于5cm—者可：不，采取措？施则8度区f—ak＞90k—Pa及9度》区fak＞100k！Pa的？软土均可不》考虑震？陷的：影响 【     对少黏】性土的液《化判别我国学者最】早给出了判别方【法1980年汪闻韶！院士提出根据液【限、：塑限：判，别少黏性土的—地震液？。化此方？法在国内已获得普遍！认可在国际上也有】一，定影响？我国水利和电—力部：。门的地质勘》察规范已将此—写入条文虽然近【几年国外学者—[Bray et ！al.（《2004）、S【e，ed ？et al.—（2：003）、》M，arti《n et al【.（：200？0，），等]对此判别方法进！行了改进但基本【思路和？框架没变《本次修订借鉴—和考虑了国内外【学者对？该判别？法的修改意见及【水利水电工程—地质勘察规范G【B 50478和水！工建筑物抗震设计】。规，范，D，L 5073的【有，关规定增加了软【弱粉质土《。。震陷的判别法 】  》   ？对自重湿陷性黄土】或黄土状土研究表明！具有震陷性若孔隙比！大，于0.8当含—水量在缩限（指固】体与：半固体的界》限）与？25：％之：间，。时应该根据需要评估！其震陷量对含—水，量在25％以上的黄！土或黄土状》土的震陷量》可按一般软土—评估关于《软土及黄《土的可能震陷目前已！有了：一些研究成》果可以参考》例，如当建？筑基础底面以—下非软土层厚度符】合表5中的要—求时可不《采取消除软土地基的！震陷：影响措施 ！ ？