場地與地基課件

2.1場地

場地是指建筑群體所在地，其范圍相當于廠區(qū)、居民小區(qū)和自然村或不小于1.0km2的平面面積。場地條件對建筑震害的主要影響因素：場地土的剛性（堅硬或密實程度）大小、場地覆蓋層厚度。場地土的剛性一般用土的剪切波速表示，因為剪切波速是土的重要動力參數(shù)，是最能反映場地土的動力特性的。因此，以剪切波速表示場地土的剛性廣為各國規(guī)范所采用。

2.1場地

場地是指建筑群體所12.1.1建筑場地的類別

建筑場地的類別，應(yīng)根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》表4.1.6劃分為四類。見教材表2-1。

（1）土層等效剪切波速的計算公式：

（2）建筑場地覆蓋層厚度的確定方法：2.1.1建筑場地的類別

建筑場地的類別，應(yīng)根據(jù)土層等效剪切2第2章場地與地基課件3土層等效剪切波速的計算公式土層等效剪切波速的計算公式4

建筑場地覆蓋層厚度的確定

（1）一般情況下，應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s的堅硬土層或巖層頂面的距離確定。

（2）當?shù)孛?m以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速的2.5倍的土層，且其下臥層土的剪切波速均不小于400m/s時，可取地面至該土層頂面的距離和地面至剪切波速大于500m/s的堅硬土層或巖層頂面距離二者中的較小值。

建筑場地覆蓋層厚度的確定

（1）一般情況下，應(yīng)按地5（

3）剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視為周圍土層。（4）厚度不大于5m、剪切波速大于500m/s和剪切波速大于400m/s且大于相鄰上層土剪切波速2.5倍的硬夾層，應(yīng)視為剛體，從覆蓋層中扣除，其厚度也不計入。（3）剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視為周圍土62.1.2場地土的類型

表2-2土的類型劃分和剪切波速劃分土的類型巖土名稱和性狀土層剪切波速范圍堅硬土或巖石穩(wěn)定巖石、密實的碎石土

中硬土中密、稍密的碎石土，密實、中密的礫、粗、中砂，的粘性土和粉土，堅硬黃土

中軟土稍密的礫、粗、中砂,除松散砂外的細粉砂，的粘性土和粉土，的填土、可塑黃土軟弱土淤泥和淤泥質(zhì)土，松散的砂，新近沉積的粘性土和粉土，的填土，流塑黃土2.1.2場地土的類型

表2-2土的類型劃分和剪切波72.2地震時地面運動特征

2.2.1場地土的卓越周期地震波是一種波形十分復(fù)雜的行波。根據(jù)諧波分析原理，可以將它看作是由幾個簡諧波疊加而成。場地土對基巖傳來的各種諧波分量都有放大作用，但對其中有的放大的多，有的放大的少。也就是說，不同的場地土對地震波有不同的放大作用。2.2地震時地面運動特征

2.2.1場地土的卓越周期8為土層的卓越周期，也就是土的自振周期。由于地層土質(zhì)和厚度不同，表土層的卓越周期一般可自0.1秒至數(shù)秒。為土層的卓越周期，也就是土的自振周期。由于地層土質(zhì)和厚度不同9

土的卓越周期是場地的重要動力特性之一。震害調(diào)查表明，凡是建筑物的自振周期與土的卓越周期相等或接近時，建筑物的震害都有加重的趨勢。這是由于建筑物發(fā)生類共振現(xiàn)象所致。因此，在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，應(yīng)使建筑物的自振周期避開土的卓越周期，以免產(chǎn)生類共振現(xiàn)象。

土的卓越周期是場地的重要動力特性之一。震害調(diào)查表明，102.2.2地震時的地面運動

地震時地面運動加速度記錄是地震工程的基本數(shù)據(jù)。在繪制加速度反應(yīng)譜曲線和進行結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)直接動力計算時，都要用到強震地面運動加速度記錄。2.2.2地震時的地面運動

地震時地面運動加速度記錄是地震工112.3地基基礎(chǔ)抗震驗算

在地震作用下，為了保證建筑物的安全和正常使用，對地基而言，與靜力計算一樣，亦應(yīng)同時滿足變形和地基承載力的要求。但是，由于在地震作用下地基變形過程十分復(fù)雜，目前還沒有條件進行這方面的定量計算。因此，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，只要對地基抗震承載力進行驗算，至于地基變形條件，則通過對上部結(jié)構(gòu)或地基基礎(chǔ)采取一定的抗震措施來彌補。

2.3地基基礎(chǔ)抗震驗算

在地震作用下，為了保證建筑物的安全12《規(guī)范》規(guī)定，建筑在天然地基上的以下建筑，可以不進行地基抗震承載力驗證：

(1)砌體房屋；(2)地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的下列建筑：①一般單層廠房和單層空曠房屋；②不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋；③基礎(chǔ)荷載與②項相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房。(3)《抗震規(guī)范》規(guī)定可不進行上部結(jié)構(gòu)抗震驗算的建筑?！兑?guī)范》規(guī)定，建筑在天然地基上的以下建筑，可以不進行地基抗震132.3.2天然地基抗震承載力驗算

（1）驗算公式（2—10）（2—11）（2—12）2.3.2天然地基抗震承載力驗算

（1）驗算公式（2—10）14(2)地基土抗震承載力設(shè)計值的確定

要確定地基土抗震承載力就要研究動力荷載作用下土的強度，即土的動力強度（簡稱動強度）。動強度一般按動荷載和靜荷載作用下，在一定的動荷載循環(huán)次數(shù)下，土樣達到一定應(yīng)變值（常取靜荷載的極限應(yīng)變值）時的總作用應(yīng)力。

(2)地基土抗震承載力設(shè)計值的確定

要確定地基土抗震承載力就15地基抗震承載力提高的原因（1）地震是一種偶然作用，歷時短暫，因而地基在地震作用下可靠度的要求可較靜力作用下時降低或者說地基承載力安全系數(shù)可比靜載時降低。（2）地震是低頻（1~5Hz）的有限次（10~30次）脈沖作用，在這樣條件下，除十分軟弱的土外，大多數(shù)土的動強度都比靜強度高。

地基抗震承載力提高的原因（1）地震是一種偶然作用，歷時短暫，162.4場地土的液化與抗液化措施

2.4.1場地土的液化現(xiàn)象

2.4.1.1液化的概念定義：位于地下水位以下的飽和的松砂和粉土在地震作用下，土顆粒之間有變密的趨勢（圖2-5a）但因孔隙水來不及排出，使土顆粒處于懸浮狀態(tài)，如液體一樣（圖2-5b）這種現(xiàn)象就稱為土的液化。2.4場地土的液化與抗液化措施

2.4.1場地土的液化現(xiàn)象17圖2-5土的液化示意圖圖2-5土的液化示意圖18在近代地震史上，1964年6月日本新瀉地震使很多建筑的地基失效，就是飽和松砂發(fā)生液化的典型事例。這次地震開始時，使該城市的低洼地區(qū)出現(xiàn)了大面積砂層液化，地面多處噴砂冒水，繼而在大面積液化地區(qū)上的汽車和建筑逐漸下沉。而一些諸如水池一類的構(gòu)筑物則逐漸浮出地面。新瀉地震后，土的動強度和液化問題更加引起國內(nèi)外地震工作者的關(guān)注。在近代地震史上，1964年6月日本新瀉地震使很多建筑的地基失19根據(jù)土力學(xué)原理，砂土液化是由于飽和砂土在地震時短時間內(nèi)抗剪強度為零所致。我們知道，飽和砂土的抗剪強度可寫成：式中

—剪切面上有效法向壓應(yīng)力（粒間壓應(yīng)力）；—剪切面上總的法向壓應(yīng)力；—剪切面上孔隙水壓力；—土的內(nèi)摩擦角。根據(jù)土力學(xué)原理，砂土液化是由于飽和砂土在地震20地震時，由于場地土作強烈振動，孔隙水壓力急劇增高，直至與總的法向壓應(yīng)力相等，即有效法向壓應(yīng)力時，砂土顆粒便呈懸浮狀態(tài)。土體抗剪強度，從而使場地土失去承載能力。

地震時，由于場地土作強烈振動，孔隙水壓力212.4.1.2影響液化的因素

(1)土的組成新細砂和粗砂比較，細砂的滲透性比粗砂低，所以細砂比粗砂更容易液化。較粗的砂粒也有發(fā)生液化的實例。但因其比細砂的透水性高，孔隙水的超壓作用時間也短，并且液化造成的變位也小。從震害資料看，礫砂和粗砂很少發(fā)生液化。2.4.1.2影響液化的因素

(1)土的組成22(2)砂土的密實程度砂土越松越容易液化。1964年日本新瀉地震表明，相對密度大于70%的地方，普遍地看到液化現(xiàn)象，而相對密度小于50%的地方就沒有液化。(3)砂層埋深和地下水位的影響砂層埋深越大，地下水位越低，即有效覆蓋層壓力越大，砂層就不容易液化。當側(cè)限壓力越大，越不容易液化。(2)砂土的密實程度23(4)地震烈度的大小和地震持續(xù)時間烈度越高的地區(qū)，地面運動的強度就越大，一般烈度在6度及以下的地區(qū)，很少看到有液化現(xiàn)象，而在7度及以上地區(qū)，則烈度越高液化現(xiàn)象越嚴重。地震的持續(xù)時間長短也是確定液化可能性的一個重要因素。地震時間越長，砂的顆粒間所受應(yīng)力周次也越大。(4)地震烈度的大小和地震持續(xù)時間242.4.1.3場地土液化對建筑物產(chǎn)生的震害

（1）地面開裂下沉使建筑物產(chǎn)生過度下沉或整體傾斜。（2）不均勻沉降引起建筑物上部結(jié)構(gòu)破壞，使梁板等水平構(gòu)件及其節(jié)點破壞，使墻體開裂和建筑物體形變化處開裂。（3）室內(nèi)地坪上鼓、開裂，設(shè)備基礎(chǔ)上浮或下沉2.4.1.3場地土液化對建筑物產(chǎn)生的震害

（1）地面開裂25第2章場地與地基課件262.4.2場地土液化的判別方法

地基土液化判別過程可分為初步判別和標準貫入試驗判別兩大步驟。

1.初步判別飽和的砂土或粉土（不含黃土）當符合下列條件之一時，可初步判別為不液化或可以不考慮液化影響。(1)地質(zhì)年代為地四紀晚更新世及其以前且設(shè)防烈度為7、8度時；2.4.2場地土液化的判別方法

地基土液化判別過程可分27(2)粉土的粘粒（粒徑小于0.005mm的顆粒）含量百分率（％），當烈度為7度、8度、9度時分別大于10、13、16時；(3）(2)粉土的粘粒（粒徑小于0.005mm的顆粒）含量百分率28

上覆非液化土層厚度是指地震時能抑制可液化土層噴砂冒水的厚度。構(gòu)成覆蓋層的非液化層除天然地層外，還包括堆積五年以上或地震承載力大于100kpa的人工填土層。當覆蓋層中夾有軟土層，對抑制噴砂作用很小，且其本身在地震中很可能發(fā)生軟化現(xiàn)象時，該土層應(yīng)從覆蓋層中扣除。覆蓋層厚度一般從第一層可液化土層的頂面計至地表。地下水位高低是影響噴砂冒水的一重要因素。實際震害調(diào)查表明，當砂土和粉土的地下水位不小于下表所列限值時，未發(fā)現(xiàn)土層發(fā)生液化現(xiàn)象。

上覆非液化土層厚度是指地震時能抑制可液化土層噴砂冒水29表2-5a土層不考慮液化時覆蓋層厚度和地下水位界限值和烈度土類及項目789砂土789678粉土678567表2-5a土層不考慮液化時覆蓋層厚度和地下水位界限值30①式（2—7）的含義

式中db-2，則是考慮基礎(chǔ)埋置深度db>2m對不考慮土層液化時覆蓋層厚度的界限值修正項。表2-5中不考慮土層液化界限值duj是在基礎(chǔ)埋置深度db≤2m的條件下確定的。因為這時飽和土層位于地基主要受力層（厚度為Z）之下或下端，它的液化與否不會引起房屋的有害影響，但當db>2m時，液化土層有可能進入地基主要受力層范圍內(nèi)，對房屋造成不利影響。因此，不考慮土層液化時覆蓋層厚度界限值應(yīng)增加。由此可知，式（2-7）是不考慮土層液化的覆蓋層厚度的條件。①式（2—7）的含義

式中db-2，則是考慮基礎(chǔ)埋置深度d31第2章場地與地基課件32②式（2—6）的含義

比較表（2-5）和（2-5a）可知，d0-1←→。式中db-2為基礎(chǔ)埋置深度db>2m時地下水位深度界限值的修正項。式（2-6）是不考慮土層液化的地下水位深度條件。②式（2—6）的含義

比較表（2-5）和（2-5a）可知，33③式（2-8）的概念

（2-8）式改寫成下式：式中，1.5d0-0.5就是按圖中線段AB上任一點C的縱、橫坐標之和。

③式（2-8）的概念

（2-8）式改寫成下式：式中，1.5342.準貫入試驗判別

當上述所有條件均不能滿足時，地基土存在液化可能。此時，應(yīng)采用標準貫入試驗進一步判別其是否液化。(1)一般情況下，當?shù)孛嫦?5m深度范圍內(nèi)的錘擊數(shù)N63.5(未經(jīng)桿長修正)小于下式確定的臨界值Ncr時，應(yīng)判為液化土，否則為非液化土。

2.準貫入試驗判別

當上述所有條件均不能滿足時，地基35上式可以改寫成下面形式：

①砂土上式可以改寫成下面形式：①砂土36式（2-9）中的N0是在發(fā)生液化平均深度（飽和土標準貫入點深度）ds=3m和地下水位dw=2m條件下測定的。因此，式0.1(ds-3)和0.1(dw-2)分別為ds>3m和dw>2m的修正項，其中0.1為修正系數(shù)。②粉土式（2—9）中是在砂土錘擊數(shù)臨界值公式基礎(chǔ)上考慮粉土影響的修正項。

式（2-9）中的N0是在發(fā)生液化平均深度（飽和土標準貫入點深37（2）在地面下15-20m深度范圍的Ncr公式①砂土②粉土（15m≤ds≤20m）（2）在地面下15-20m深度范圍的Ncr公式①砂土②粉土（38實際上，上式是由式（2-9）取ds=15m時得到的。這是考慮到ds>15m時土的液化錘擊數(shù)臨界值隨深度加深起初稍許增加隨后緩慢遞減，而呈非線性變化。這時如按式（2-9）計算，結(jié)果將過于保守。根據(jù)現(xiàn)有液化資料分析，當ds>15m時，取ds=15m仍按式（2-9）計算，則這種處理方法既簡單又較接近實際。實際上，上式是由式（2-9）取ds=15m時得到的。這392.4.3液化地基的評價

2.4.3.1評價的意義過去，對場地土液化問題僅根據(jù)判別式給出液化或非液化兩種結(jié)論。因此，不能對液化危害性做出定量的評價，從而也就不能采取相應(yīng)的抗液化措施。很顯然，地基土液化程度不同，對建筑的危害也不同。因此，對液化地基危害性的分析和評價是建筑抗震設(shè)計中一個重要的問題。2.4.3液化地基的評價

2.4.3.1評價的意義40

2.4.3.2液化指數(shù)為了鑒別場地土液化危害的嚴重程度，《抗震規(guī)范》給出了液化指數(shù)的概念。在同一地震烈度下，液化層的厚度越厚埋藏越淺，地下水位越高，實測標準貫入錘擊數(shù)與臨界標準貫入錘擊數(shù)相差越多，液化就越嚴重，帶來的危害性就越大。液化指數(shù)是比較全面反映了上述各因素的影響。2.4.3.2液化指數(shù)41注意式中符號的意義。2.4.3.3地基液化的等級2.4.4液化地基的抗震措施注意式中符號的意義。2.4.3.3地基液化的等級42第2章場地與地基課件432.1場地

場地是指建筑群體所在地，其范圍相當于廠區(qū)、居民小區(qū)和自然村或不小于1.0km2的平面面積。場地條件對建筑震害的主要影響因素：場地土的剛性（堅硬或密實程度）大小、場地覆蓋層厚度。場地土的剛性一般用土的剪切波速表示，因為剪切波速是土的重要動力參數(shù)，是最能反映場地土的動力特性的。因此，以剪切波速表示場地土的剛性廣為各國規(guī)范所采用。

2.1場地

場地是指建筑群體所442.1.1建筑場地的類別

建筑場地的類別，應(yīng)根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》表4.1.6劃分為四類。見教材表2-1。

（1）土層等效剪切波速的計算公式：

（2）建筑場地覆蓋層厚度的確定方法：2.1.1建筑場地的類別

建筑場地的類別，應(yīng)根據(jù)土層等效剪切45第2章場地與地基課件46土層等效剪切波速的計算公式土層等效剪切波速的計算公式47

建筑場地覆蓋層厚度的確定

（1）一般情況下，應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s的堅硬土層或巖層頂面的距離確定。

（2）當?shù)孛?m以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速的2.5倍的土層，且其下臥層土的剪切波速均不小于400m/s時，可取地面至該土層頂面的距離和地面至剪切波速大于500m/s的堅硬土層或巖層頂面距離二者中的較小值。

建筑場地覆蓋層厚度的確定

（1）一般情況下，應(yīng)按地48（

3）剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視為周圍土層。（4）厚度不大于5m、剪切波速大于500m/s和剪切波速大于400m/s且大于相鄰上層土剪切波速2.5倍的硬夾層，應(yīng)視為剛體，從覆蓋層中扣除，其厚度也不計入。（3）剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視為周圍土492.1.2場地土的類型

表2-2土的類型劃分和剪切波速劃分土的類型巖土名稱和性狀土層剪切波速范圍堅硬土或巖石穩(wěn)定巖石、密實的碎石土

中硬土中密、稍密的碎石土，密實、中密的礫、粗、中砂，的粘性土和粉土，堅硬黃土

中軟土稍密的礫、粗、中砂,除松散砂外的細粉砂，的粘性土和粉土，的填土、可塑黃土軟弱土淤泥和淤泥質(zhì)土，松散的砂，新近沉積的粘性土和粉土，的填土，流塑黃土2.1.2場地土的類型

表2-2土的類型劃分和剪切波502.2地震時地面運動特征

2.2.1場地土的卓越周期地震波是一種波形十分復(fù)雜的行波。根據(jù)諧波分析原理，可以將它看作是由幾個簡諧波疊加而成。場地土對基巖傳來的各種諧波分量都有放大作用，但對其中有的放大的多，有的放大的少。也就是說，不同的場地土對地震波有不同的放大作用。2.2地震時地面運動特征

2.2.1場地土的卓越周期51為土層的卓越周期，也就是土的自振周期。由于地層土質(zhì)和厚度不同，表土層的卓越周期一般可自0.1秒至數(shù)秒。為土層的卓越周期，也就是土的自振周期。由于地層土質(zhì)和厚度不同52

土的卓越周期是場地的重要動力特性之一。震害調(diào)查表明，凡是建筑物的自振周期與土的卓越周期相等或接近時，建筑物的震害都有加重的趨勢。這是由于建筑物發(fā)生類共振現(xiàn)象所致。因此，在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，應(yīng)使建筑物的自振周期避開土的卓越周期，以免產(chǎn)生類共振現(xiàn)象。

土的卓越周期是場地的重要動力特性之一。震害調(diào)查表明，532.2.2地震時的地面運動

地震時地面運動加速度記錄是地震工程的基本數(shù)據(jù)。在繪制加速度反應(yīng)譜曲線和進行結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)直接動力計算時，都要用到強震地面運動加速度記錄。2.2.2地震時的地面運動

地震時地面運動加速度記錄是地震工542.3地基基礎(chǔ)抗震驗算

在地震作用下，為了保證建筑物的安全和正常使用，對地基而言，與靜力計算一樣，亦應(yīng)同時滿足變形和地基承載力的要求。但是，由于在地震作用下地基變形過程十分復(fù)雜，目前還沒有條件進行這方面的定量計算。因此，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，只要對地基抗震承載力進行驗算，至于地基變形條件，則通過對上部結(jié)構(gòu)或地基基礎(chǔ)采取一定的抗震措施來彌補。

2.3地基基礎(chǔ)抗震驗算

在地震作用下，為了保證建筑物的安全55《規(guī)范》規(guī)定，建筑在天然地基上的以下建筑，可以不進行地基抗震承載力驗證：

(1)砌體房屋；(2)地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的下列建筑：①一般單層廠房和單層空曠房屋；②不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋；③基礎(chǔ)荷載與②項相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房。(3)《抗震規(guī)范》規(guī)定可不進行上部結(jié)構(gòu)抗震驗算的建筑?！兑?guī)范》規(guī)定，建筑在天然地基上的以下建筑，可以不進行地基抗震562.3.2天然地基抗震承載力驗算

（1）驗算公式（2—10）（2—11）（2—12）2.3.2天然地基抗震承載力驗算

（1）驗算公式（2—10）57(2)地基土抗震承載力設(shè)計值的確定

要確定地基土抗震承載力就要研究動力荷載作用下土的強度，即土的動力強度（簡稱動強度）。動強度一般按動荷載和靜荷載作用下，在一定的動荷載循環(huán)次數(shù)下，土樣達到一定應(yīng)變值（常取靜荷載的極限應(yīng)變值）時的總作用應(yīng)力。

(2)地基土抗震承載力設(shè)計值的確定

要確定地基土抗震承載力就58地基抗震承載力提高的原因（1）地震是一種偶然作用，歷時短暫，因而地基在地震作用下可靠度的要求可較靜力作用下時降低或者說地基承載力安全系數(shù)可比靜載時降低。（2）地震是低頻（1~5Hz）的有限次（10~30次）脈沖作用，在這樣條件下，除十分軟弱的土外，大多數(shù)土的動強度都比靜強度高。

地基抗震承載力提高的原因（1）地震是一種偶然作用，歷時短暫，592.4場地土的液化與抗液化措施

2.4.1場地土的液化現(xiàn)象

2.4.1.1液化的概念定義：位于地下水位以下的飽和的松砂和粉土在地震作用下，土顆粒之間有變密的趨勢（圖2-5a）但因孔隙水來不及排出，使土顆粒處于懸浮狀態(tài)，如液體一樣（圖2-5b）這種現(xiàn)象就稱為土的液化。2.4場地土的液化與抗液化措施

2.4.1場地土的液化現(xiàn)象60圖2-5土的液化示意圖圖2-5土的液化示意圖61在近代地震史上，1964年6月日本新瀉地震使很多建筑的地基失效，就是飽和松砂發(fā)生液化的典型事例。這次地震開始時，使該城市的低洼地區(qū)出現(xiàn)了大面積砂層液化，地面多處噴砂冒水，繼而在大面積液化地區(qū)上的汽車和建筑逐漸下沉。而一些諸如水池一類的構(gòu)筑物則逐漸浮出地面。新瀉地震后，土的動強度和液化問題更加引起國內(nèi)外地震工作者的關(guān)注。在近代地震史上，1964年6月日本新瀉地震使很多建筑的地基失62根據(jù)土力學(xué)原理，砂土液化是由于飽和砂土在地震時短時間內(nèi)抗剪強度為零所致。我們知道，飽和砂土的抗剪強度可寫成：式中

—剪切面上有效法向壓應(yīng)力（粒間壓應(yīng)力）；—剪切面上總的法向壓應(yīng)力；—剪切面上孔隙水壓力；—土的內(nèi)摩擦角。根據(jù)土力學(xué)原理，砂土液化是由于飽和砂土在地震63地震時，由于場地土作強烈振動，孔隙水壓力急劇增高，直至與總的法向壓應(yīng)力相等，即有效法向壓應(yīng)力時，砂土顆粒便呈懸浮狀態(tài)。土體抗剪強度，從而使場地土失去承載能力。

地震時，由于場地土作強烈振動，孔隙水壓力642.4.1.2影響液化的因素

(1)土的組成新細砂和粗砂比較，細砂的滲透性比粗砂低，所以細砂比粗砂更容易液化。較粗的砂粒也有發(fā)生液化的實例。但因其比細砂的透水性高，孔隙水的超壓作用時間也短，并且液化造成的變位也小。從震害資料看，礫砂和粗砂很少發(fā)生液化。2.4.1.2影響液化的因素

(1)土的組成65(2)砂土的密實程度砂土越松越容易液化。1964年日本新瀉地震表明，相對密度大于70%的地方，普遍地看到液化現(xiàn)象，而相對密度小于50%的地方就沒有液化。(3)砂層埋深和地下水位的影響砂層埋深越大，地下水位越低，即有效覆蓋層壓力越大，砂層就不容易液化。當側(cè)限壓力越大，越不容易液化。(2)砂土的密實程度66(4)地震烈度的大小和地震持續(xù)時間烈度越高的地區(qū)，地面運動的強度就越大，一般烈度在6度及以下的地區(qū)，很少看到有液化現(xiàn)象，而在7度及以上地區(qū)，則烈度越高液化現(xiàn)象越嚴重。地震的持續(xù)時間長短也是確定液化可能性的一個重要因素。地震時間越長，砂的顆粒間所受應(yīng)力周次也越大。(4)地震烈度的大小和地震持續(xù)時間672.4.1.3場地土液化對建筑物產(chǎn)生的震害

（1）地面開裂下沉使建筑物產(chǎn)生過度下沉或整體傾斜。（2）不均勻沉降引起建筑物上部結(jié)構(gòu)破壞，使梁板等水平構(gòu)件及其節(jié)點破壞，使墻體開裂和建筑物體形變化處開裂。（3）室內(nèi)地坪上鼓、開裂，設(shè)備基礎(chǔ)上浮或下沉2.4.1.3場地土液化對建筑物產(chǎn)生的震害

（1）地面開裂68第2章場地與地基課件692.4.2場地土液化的判別方法

地基土液化判別過程可分為初步判別和標準貫入試驗判別兩大步驟。

1.初步判別飽和的砂土或粉土（不含黃土）當符合下列條件之一時，可初步判別為不液化或可以不考慮液化影響。(1)地質(zhì)年代為地四紀晚更新世及其以前且設(shè)防烈度為7、8度時；2.4.2場地土液化的判別方法

地基土液化判別過程可分70(2)粉土的粘粒（粒徑小于0.005mm的顆粒）含量百分率（％），當烈度為7度、8度、9度時分別大于10、13、16時；(3）(2)粉土的粘粒（粒徑小于0.005mm的顆粒）含量百分率71

上覆非液化土層厚度是指地震時能抑制可液化土層噴砂冒水的厚度。構(gòu)成覆蓋層的非液化層除天然地層外，還包括堆積五年以上或地震承載力大于100kpa的人工填土層。當覆蓋層中夾有軟土層，對抑制噴砂作用很小，且其本身在地震中很可能發(fā)生軟化現(xiàn)象時，該土層應(yīng)從覆蓋層中扣除。覆蓋層厚度一般從第一層可液化土層的頂面計至地表。地下水位高低是影響噴砂冒水的一重要因素。實際震害調(diào)查表明，當砂土和粉土的地下水位不小于下表所列限值時，未發(fā)現(xiàn)土層發(fā)生液化現(xiàn)象。

上覆非液化土層厚度是指地震時能抑制可液化土層噴砂冒水72表2-5a土層不考慮液化時覆蓋層厚度和地下水位界限值和烈度土類及項目789砂土789678粉土678567表2-5a土層不考慮液化時覆蓋層厚度和地下水位界限值73①式（2—7）的含義

式中db-2，則是考慮基礎(chǔ)埋置深度db>2m對不考慮土層液化時覆蓋層厚度的界限值修正項。表2-5中不考慮土層液化界限值duj是在基礎(chǔ)埋置深度db≤2m的條件下確定的。因為這時飽和土層位于地基主要受力層（厚度為Z）之下或下端，它的液化與否不會引起房屋的有害影響，但當db>2m時，液化土層有可能進入地基主要受力層范圍內(nèi)，對房屋造成不利影響。因此，不考慮土層液化時覆蓋層厚度界限值應(yīng)增加。由此可知，式（2-7）是不考慮土層液化的覆蓋層厚度的條件。①式（2—7）的含義

式中db-2，則是考慮基礎(chǔ)埋置深度d74第2章場地與地基課件75②式（2—6）的含義

比較表（2-5）和（2-5a）可知，d0-1←→。式中db-2為基礎(chǔ)埋置深度db>2m時地下水位深度界限值的修正項。式（2-6）是不考慮土層液化的地下水位深度條件。②式（2—6）的含義

比較表（2-5）和（2-5a）可知，76③式（2-8）的