？ 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1》0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Pe？rkins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1【975年《以前世界范围的地震！液化：资料给出的并已被】19：7，8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—（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20》0，1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！.125《。改为0.《10）？增加了随水位变化的！斜率（由0.—0，5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15【m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，1，5m以内图8中1】。5，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.S》eed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.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＝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.Seed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15m～20m深！度，范围内取15m深度！处的N？cr：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】N，c，r值在15》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No？rthrid—ge地震和19【9，5，年日本Kobe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！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198】。8年以来特》。别是2？0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》20：01：。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】2，5 ：  —   ？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15m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《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】.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”9】6，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1！16.8《m×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SE＜5【。cm时可不采取【抗液化措施当S【E＝：。5c：m～1？5cm时《可优先考虑采取结】构和基？础的构造措施—当S：E＞1？5c：。m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＝0.44—d1； 《 ，    【  ： S0一一经—验系数对第》。一组：7、8？、9度分别取—0.0？5，、0.1《。5，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：80kPa时取【0，.30当《不小于300k【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1？97：5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；1》976年唐》山，地，震中天？津医院1《2.8m宽的筏【基下有2.3—m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，.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：19：75年？海城地震《、，1976年》唐山地震及199】5，。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50—。m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1【50：。m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5【00m？ ？  《  ： 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1976—年唐山地震、1【999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 5！0，。191？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—fak大于10【。0kPa9度—区fak大于120！kPa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】～30cm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！＜70kP》a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.S—eed简化方法【加以：判定 —     —（3：。），对8、9度规定【的f：。。ak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fa《k＞90《kPa及9度—。区fak＞1—00kPa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[Br《。ay et a【l，.（2004）、S！ee：d e？t ：al.（200【3）、Mar—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 50》478和水》工，建筑物抗震设—。计规范DL》 50？73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【 《 《