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: 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:  89规范—初判的提法是根【据2:0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197!5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1》977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2001!规,范,的砂土?液化判别公式在地面!下15?m范:围内与?。89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1!5m: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,.S:。eed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N:0,=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.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1《5m:~,20m?深度范围《内取15m》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15m《范围内土的》液化 】    2》  液化《判别公?式自1994年美国!North》rid?ge地震和》1995年日本Ko!b,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、!。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.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【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 》 》 , 《    2》001规《范中层位影响—权函数值W》。i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2?0,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2—001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?。1,995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》P5:4) 》       ! ,   ?。  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,116.《8,m,×54?.5m的《仓库建?在六甲人工岛厚1】5m: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<5cm【时可不采《取,抗,。液化措施当》SE=5c》m~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【<0.44d—1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8《。0kP?a时取0.》30当不小于300!kP: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1975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?;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、《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5:0m~15》0m范围《内水平地面位移【仍较显著;大于15!0m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《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、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, 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100k】Pa9度区fak大!于120kPa【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5cm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fak>9—。0kPa及9度【区fak>》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 e【t, al.(200】4)、?Seed e—。t al.(2【003?)、Mart—i,n :et a《l.(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 《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 】 《