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20》世纪5？0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3m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Perkin】s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19【78年日《本，的两次大地》震以及1977【年罗马尼亚地震液化！现，象，所证实 》     8！9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，2001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200【1规范？的砂土液化》判别公式在地面下1！5m范围内与8【9规范完全相同是对！7，8版液化判别公【。式加以？改进得到《的保：持了1？。5m内随深度直线变！化的简化但》减少了随深度—。变化的斜率（—由，0.125改为0】.10）增加了随】水位变？化的斜率（由0.】05：改为0.《。10）使液化—判别的成功率比78！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15—m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5！0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15【m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.Se！ed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15《m以下？液化：判别200》。1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（Nc—。r）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《12：m以：上时：各种方法的临界【锤击数？较接近相《差不大；深度—15m～20m【范围内铁路抗震规】范方法？比H.B.Se【e，d，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：20：01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15m～—。20m？深度范围内取15】m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—15：m～20《。m，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2！0m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！15m范围》内土的？液化 《 ：    》 2 ？ 液化判别公式自】1，994年美国Nor！thridg—e地震？和1995》年日本K《obe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、19！97年？美国：举行了？专题研讨会200】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2？1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.S》eed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2？。00：1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【P，L＝0.32—水，位为：2m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＝》。0.25M》－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200】1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】。200？1，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12？。5， ：    【 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1？5m和20m—两种：情况本？次修订明确采用20！。m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15】m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2【。001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1197—5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2！19：95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36m》×2：4m：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116.【8m×54.—5m的仓库建在六甲！。人工：岛厚15m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～1.4！m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SE＜5c【m时可？不采取抗液化措【施当SE＝5cm】～15c《m时可优先考—虑采取？结构和基础的构造措！施当S？。E＞15cm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【＝0.4《4d1； 】 ：  ：   ？ S：0一一经验》系，数对第一组7—、8、9度分别取0！.05、0.—15及0.3；【  【     d—1一一由地面—。算起的液化》深度（？m）；？   】。    d》2由：地面算起的上覆非液！化土层深度（m）】；液化层为持力层取！d，2＝0； —。。 《     》 p宽度为》B的基础底面地震作！用效应标《准组合？的压力（kP—a，）；： —      Dr】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80》kP：a时取？0.30《。当不小于300kP！。a 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d！u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89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2001】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19—75年海城地震【中营口市营口饭【店，。直接坐落《在4.2《m厚：。的，液化土层《。上震后仅沉降缝【（筏：基，与裙：房间）有《。错位；1《976？年唐山地震中天津】医院1？2.：8m宽的筏基—下有2？.3m的液化粉土】液化层距基底3.5！m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1995—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.》1，0 ： 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19—75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～15—0m范围内水平地面！位移仍较显著；【大于150m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10》0m～150—m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1】976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fa】k大于1《00kPa9度区f！ak大于《。12：。0kPa《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：5c：m的震陷初步认【为对7度区》fk＜70kPa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fak＞90k】P，a及9度区f—ak＞100—kPa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）、—Se：ed et —al.（20—。03）、M》ar：tin？ et？ al.（2000！）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GB【 ，5047《8和水工建筑—物抗震设计》规范DL 507】3，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 ？。 —