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  8》9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.Youd—。和Per《kins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   ！  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，（1：0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》89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2001！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15？m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0.10）—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15《m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，.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！（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8【9规：范的近？震情况N《0＝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—15：m～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【15m～20m【深度：范围内取15—m深度处《的Nc？r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N】0值如8《度取：10则Nc》r值在15m～【2，0m：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15m范围—内土的液化 — ：    — 2  液化判别】公式自1994年】美，国Nor《t，hridge—地震和19》95年日本Ko【be：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19》。96、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.！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－】0.89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2？001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15m！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20《m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1！5m：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2001规范】针对8？9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11！975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《2199《5，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×24！m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：。×5：4.5？m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1.1《。m～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【SE＜5cm—时可不采取抗—。液化措施《当SE＝《5cm～15cm】时可优先考虑采【取结构和《基础的构《。造措施当SE—＞15？cm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＜0.4—。4d1时取B＝0】.44d1；— —      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（k】P，。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80kP【a时取0.30当】不小于？300？k，Pa 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；19【。76：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1》995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！、19？76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5】0m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100！m～1？5，。0m辽河《、黄：河等则可达50【0m 【     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，、19？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GB 5019！1的1993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，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～：30c？m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＜70k】。Pa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.See【。d简化方法加—以判定 】     （3【），对8、9度规定【。的fa？k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5c？m者可不《采取措施则》8度区fak—＞90kPa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1—980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 e】t a？l.（20》04）、Seed ！et al.（20！03）、Mar【tin et 【al.？（2：000）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2】5％：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 《 ， 《。 ，