第2章建筑场地、地基与基础讲解.ppt

第2章 建筑场地、地基与基础 * * 教学目标与要求 1.掌握建筑场地类别的的划分标准及其影响因素， 能够根据地质钻孔资料确定建筑场地类别。 2.熟悉建筑场地卓越周期的概念。 3.掌握地基、基础抗震验算的原则以及天然地基抗 震承载力验算的方法。 4.了解地基土液化的概念和液化的判别方法。 5.了解抗地基液化的措施。 导入案例 1964年日本新泻地震中，某公寓住宅群普遍发生倾斜，最严重的倾角竟达800之多；1995年阪神大地震中，日本神户建设在山坡、斜坡及填海场地上的房屋破坏严重。为什么会产生上述现象呢？这是由于地基土在强震下发生了液化、塌陷、变形等，导致上部结构倾斜、不均匀沉降等。可见场地地基条件对抗震影响很大，应给予足够的重视。 2.1 建筑场地 建筑场地（site）是建筑物所在地，在平面上大体相当于厂区、住宅小区、自然村的范围。 建筑场地 2．1．1场地土类型 场地土，是指场地范围内的地基土。《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）根据场地土层剪切波速大小及范围，将场地土划分为五种类型 :岩石，坚硬土或软质岩石，中硬土，中软土，软弱土。 2．1．2场地类别 1．覆盖层厚度 场地覆盖层厚度，原意是指从地表面至地下基岩面的距离。我国抗震设计规范中按如下原则确定场地覆盖层厚度： （1）一般情况下，按地面至剪切波速大于500m/s且其下卧各岩 土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定。 （2）当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍 的土层，且其下卧岩土层的剪切波速均不小于400m/s时， 可按地面至该土层顶面的距离确定。 （3）剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层。 （4）土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层 中扣除。 2．土层的等效剪切波速 土层的等效剪切波速反映各土层的平均刚度。可以按下列公式计算： 3．场地类别 抗震设计规范根据场地土层的等效剪切波速和覆盖层厚度将建 筑场地划分为四类场地：Ⅰ类，Ⅱ类，Ⅲ类，Ⅳ类。其中Ⅰ类又分两个亚类： Ⅰ0， Ⅰ1 表2-2 各类建筑场地的覆盖层厚度（m） 3~15 3 - _ 3~50 3 - _ _ 5 - _ _ _ 0 - - - - - 0 Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ1 Ⅰ0 场地类别 岩石的剪切波速或土的等效剪切波速（ m/s） [例2-1] 已知某拟建办公写字楼的建筑场地，其钻孔地质资料如表2-3所示，试确定该场地的类别。 （讲解） 2．1．3场地卓越周期 场地卓越周期或固有周期是场地的重要地震动参数之一，它的长短随场地土类型、地质构造、震级、震源深度、震中距大小等多种因素而变化。场地卓越周期可根据剪切波重复反射理论按下式计算： 卓越周期长，则场地土软；反之，卓越周期短，则场地土就硬。 2.2 地基与基础的抗震验算 2．2．1抗震验算的一般原则 下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算： （1）砌体房屋。 （2）地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列 建筑： ①一般的单层厂房和单层空旷房屋；②不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋；③基础荷载与②项相当的多层框架厂房。这里，软弱粘性土层指设防烈度为7度、8度和9度时，地基承载力特征值分别小于80kPa、100kPa和120kPa的土层。 （3）抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。 除上述规定之外的地基与基础应进行抗震验算。 2．2．2天然地基基础抗震验算 1．地基抗震承载力 地基抗震承载力的计算，采用地基静承载力特征值乘以抗震承载力调整系数的方法。我国建筑抗震规范规定，在进行天然地基基础抗震验算时，地基抗震承载力按下式计算： 2．天然地基抗震承载力验算 验算天然地基地震作用下的竖向承载力时，按地震作用效应标 准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下列各式要 求： 高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%，对矩形底面基础，则有 2.3 地基土的液化 2．3．1地基土液化概述 由饱和松散的砂土或粉土颗粒组成的土层，在强烈地震下，土颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度等于零，形成了“液体”的现象，称为地基土的液化。 2．3．2 液化的判别 地基土液化采