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《（Q：3）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《.，Youd和P—erkins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！1978《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   ！  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20【01规？范将此款的适—用范：。围改：为，局限：于7、8《度区 【 4.3.4  8！9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2001规！范的砂土液化判【别公式在地面下15！m范围内与8—9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0.1—25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15m已【不能满足这些工程的！需要由于1》5m：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15m】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.：See？d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200》1规范对唐山—。地，震砂土液化研—究资料、美国—。H.B？。.Seed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（N【c，。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N：0＝1？0）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15m～20m】范围内铁路抗—震规范方法比H.】B.See》d资：料，要，大1.2击～1【.，5击8？9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2001【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～？20m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1！0则Ncr》值在1？5，m～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1《5m：范围内土的》液化  ！   2  液【化判别公式自1【994？年美国？Nort《hrid《ge地震和1—9，95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1》996、19—97年？美国举行了专题研讨！会2000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1988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2m埋深为3！m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－0.8】9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，1，25 ？ ？     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2！0m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10°】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2001规范】针对89《规范的修改内容【 —    1》  89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11975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.》2m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219【。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1【1期P54） 【 ：  《    《       ①】仓库：二栋平面均为—36m×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1？16：.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～《。1.4m《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【2，m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，＜5cm时可不采】取抗液化《措，施当SE＝5—cm～15cm时】可优先考虑采取结构！。和基础？的构造措施当SE】＞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》.44d《1； 《 ？      —。 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； ！ ，     》。  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（k！Pa）； ！ ，      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80kP】。a时取？。0.30当不—小，于300《kP：a 时取0.0【。8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200—1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！；197《6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3.5》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【1975《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～！。150m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100m～15】0m辽河、》黄河等则可达500！m 《  《   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197！6年唐山地震、【1，9，99：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G》B ：50191的199！3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100kPa】9度区fak大于1！20kPa》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15c【。m～30cm—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＜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5？cm者可不采取【措施则8度区f【ak＞90》kPa及9》度区fa《k，。。＞100kPa【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？.（2？00：4）、See—。d et a—l.（20》03）、Marti！n et al.】（20？00）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 《5，04：78和水工》建筑物抗震设计规】范DL 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2《5％：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 】 》