基础工程10地基基础抗震

1基础工程

FoundationEngineering大连大学建筑工程学院主讲教师：肖丽萍2第10章建筑地基基础抗震10.1概述10.2抗震设计的概念10.3场地地基和基础10.4地基基础抗震验算10.5地基基础抗震措施310.1概述

10.1.1地震灾害地震是人类所面临的最严重的自然灾害之一直接灾害：震动造成房屋被毁，地裂、滑坡、地陷、塌方等造成道路、矿山等的毁坏，海啸摧毁港口、船只和近海岸的建筑物等等。次生灾害：油罐、输气管道破裂引起火灾，水坝决口引起水灾，玻璃碎片飞舞伤人，此外还有爆炸、核泄漏等等。4唐山地震

1976年7月28日,在河北省唐山、丰南一带发生了7.8级强烈地震，唐山地震造成24.2万人死亡，16.4万人受重伤，仅唐山市区终身残废者达1700多人，倒塌民房530万间。唐山地区总的直接经济损失达54亿元，公共设施遭受严重破坏，灾情之大举世罕见。5汶川地震

2008年5月12日下午14时28分04秒，四川汶川发生8.0级地震，截至2008年9月18日12时，69227人遇难，17923人失踪。

6西藏当雄地震

2008年10月6日7印尼苏门答腊岛地震

2005年3月28日夜，印尼苏门答腊岛附近海域发生8.7级地震，地震至少造成1300人死亡，其中包括约500名遇难的华侨。

8印尼爪哇岛南部海域地震

2006年印尼当地时间7月17日下午，爪哇岛南部海域发生7.7级强震，5分钟后引发海啸，袭击爪哇南部沿海一带，至少造成668人死亡。

9日本新潟地震

2007年7月16日，日本西北部新潟地区发生6.8级地震。地震造成11人死亡，一家核电站含放射性物质的水泄漏流入日本海。

101112秘鲁地震

2007年8月15日，秘鲁当地时间约18时40分(北京时间16日7时40分)，秘鲁发生8.0级强震，地震至少造成510人死亡。13印尼海底地震

2007年9月12日，当地时间18时10分(北京时间19时10分)，印尼发生里氏7.9级海底地震，造成10人死亡数百人受伤。

印尼苏门答腊岛地震

2009年9月30日当地时间下午，印尼苏门答腊岛发生里氏7.9级地震。最终死亡人数将很可能超过5000。

14海地地震

2010年1月12日，当地时间16时53分(北京时间13日5时53分)，海地首都太子港发生7.3级地震，造成十余万人死亡。15智利地震

2010年2月27日北京时间14时34分，智利第二大城市康塞普西翁发生8.8级地震，造成799人死亡。161718青海玉树地震

2010年4月14日晨发生两次地震，最高震级7.1级，震中位于县城附近。玉树地震造成2220人遇难，失踪70人。19新西兰地震

2011年2月22日中午12时51分，新西兰第二大城市克莱斯特彻奇发生里氏6.3级强烈地震，至今已有超过200人遇难。

202122新西兰地震导致冰山塌陷23日本地震

2011年3月11日13时46分，日本东北部海岸发生9.0级强烈地震，引发约10米高海啸，并引发核电站爆炸。日本气象厅称这是世界观测史上最高震级地震。地震已造成大量伤亡。

242526272810.1.2地震知识

（1）地震（Earthquake）的类型1）地震类型按成因（构造EQ、火山EQ、陷落EQ、诱发EQ）按发震位置（板边EQ、板内EQ）按震源深度（浅源EQ、中源EQ、深源EQ）按地震序列（主震余震型、震群型、单发型）292）构造地震的成因和分布成因：断层说、板块构造说。地质断层的类型断层说——在自然界，大规模的破裂面被称为地质断层。一条断层的两侧可以逐渐地并难以察觉地互相滑过；也可以突然破裂，以地震形式释放能量。

30

犹他州喀那布附近的切过岩层的小而清晰的正断层31

1988年亚美尼亚地震造成的新鲜断崖

32

在海滨地区跨圣安德烈斯断裂的篱笆在1906年旧金山地震时错动了2.6米，远处的土地向右移动33

埃莫森断裂崖的新鲜断面显示1992年兰德斯地震后的滑移(称之为擦痕)34板块说（大陆漂移假说）——[德国气象学家魏格纳（Wegener）(1880～1930年)]假定一个超级大陆于3亿年前破裂，其碎块漂移出去形成现今的大陆。这一假说在约10年时间内没有受到地质界的重视。在1922年2月16日有一篇评述魏格纳的书的一无人署名的短文，发表于著名的科学杂志《自然》上，说“该书直接应用了物理学原理，但遭到许多地质学家的强烈反对”。

作为证据，他指出不同大陆的大型地质构造，如非洲西海岸和南美的东海岸似乎可以吻合。这一原理能够解释许多地质学问题，在以后几十年代中成为辩论的主要焦点。35由洋中脊、海沟和转换断层构成边界的主要构造板块：美洲板块、欧亚板块、印澳板块、太平洋板块、南极洲板块、非洲板块等36世界强震分布1995-2001年全球4级以上地震震中分布图37

来自以色列的精彩实例——原来水平的刚性岩石层在长时期作用的构造力挤压下褶皱板块学说的佐证38（2）地震序列

弹性应变能释放，以波的形式扩散。经多次反射、折射形成持续过程。加之断裂错位不是瞬间完成的，形成地震序列。

主震：最大的一次地震

前震：主震之前发生的地震

余震：主震之后发生的地震主震型（能量突出）

震群型、单发型或孤立型39（3）地震带岩层断裂带40（4）地震周期性

活跃期平静期

1976年后，我国经历了十多年的平静期，从1990年开始又进入新的活跃期，已发生多起5级以上地震。4120世纪中国大陆特大地震

时间地点震级死亡人数

海原地震1920年12月16日20时5分53秒宁夏海原县8.5级24万人

古浪地震1927年5月23日6时32分47秒甘肃古浪8级4万余人

昌马地震1932年12月25日10时4分27秒甘肃昌马堡7.6级7万人

叠溪地震1933年8月25日15时50分30秒四川茂县叠溪镇7.5级2万多人

察隅地震1950年8月15日22时9分34秒西藏察隅县8.5级4000人

邢台地震1966年3月8日/3月22日河北隆尧县/宁晋县6.8/7.2级8064人

通海地震1970年1月5日1时0分34秒云南省通海县7.7级15621人

海城地震1975年2月4日19时36分6秒辽宁省海城县7.3级1328人

唐山地震1976年7月28日3时42分54点2秒河北省唐山市7.8级24.2万人

澜沧、耿马地震1988年11月6日21时3分、16分云南省澜沧、耿马7.6级死亡743人42（5）震源、震中、震中距震源：地下地震的发源处。震中：垂直于震源的地表。震中距：距离震中的地面距离。

浅源地震<60km

中源地震60~300km

深源地震>300km43体波面波（6）地震波441）体波

纵波：P波，为压缩波，速度快，产生颠簸vp=1.67vs横波：S波，vs为剪切波，速度稍慢，产生摇晃。

地震P波(纵波)和S波(横波)运行时弹性岩石运动的形态

45

勒夫波和瑞利波传播过程中近地表岩石的运动

2）面波勒夫波和瑞利波vR=vL=0.9vs，能量大，破坏大，产生颠簸摇晃。463）地震波记录地震波记录图还可用于：震源的确定；震级的确定；地质勘察；核爆探察等。47(7)地震震级与地震烈度1)震级一次地震强弱的等级。现国际上的通用震级表示为里氏（Richter）震级。

用标准的地震仪在距震中100km处记录最大水平位移A（以µm=10-6m计）。震级M=logA查尔斯·里克特（1900～1985年）

48震级与能量的关系logE=11.8+1.5M

震级差一级，能量差32倍之多。

按着这个定义，对一个100km外的地震，如果标准地震仪记录到1cm的峰值波振幅（即1‰mm的104倍），则震级为4级。

1级微震，人们无感觉。2~4级有感地震5级以上破坏性地震7级以上强烈地震8级以上特大地震现记录到的最强地震为9.5级(1960年5月22日，智利瓦尔迪维亚大地震)。唐山地震7.8级492)地震烈度某一地点地面震动的强烈程度，由地面建筑的破坏程度、人的感觉、物体的振动及运动强烈程度而定。现在主要由地面震动的速度和加速度确定。

注意与震级区分。50

烈度表

分为1-12度（不同的国家的分度方法不同）中国地震烈度表分项：人的感觉，大多数房屋震害程度，其他现象，加速度(水平向)厘米/秒²，速度(水平向)厘米/秒

I度：为无感觉。VI（6）度：惊慌失措，仓惶逃出；损坏为个别砖瓦掉落,墙体微细裂缝；河岸和松软土上出现裂缝。饱和砂层出现喷砂冒水。地面上有的砖烟囱轻度裂缝、掉头；加速度63厘米/秒²。51VII（7）度：大多数人仓惶逃出；轻度破坏，局部破坏、开裂，但不妨碍使用；河岸出现塌方。饱和砂层常见喷砂冒水。松软土上地裂缝较多。大多数砖烟囱中等破坏；加速度125厘米/秒²。

Ⅷ

（8）度：摇晃颠簸行走困难；中等破坏,结构受损，需要修理；干硬土上亦有裂缝。大多数砖烟囱严重破坏；加速度250厘米/秒²

。

Ⅸ

（9）度：坐立不稳行动的人可能摔跤；严重破坏,墙体龟裂，局部倒塌，复修困难；严重破坏,墙体龟裂，局部倒塌，复修困难；加速度500厘米/秒²。烈度表52Ⅹ（10）

度：骑自行车的人会摔倒，处不稳状态的人会摔出几尺远，有抛起感；大部倒塌，不堪修复；山崩和地震断裂出现，基岩上的拱桥破坏，大多数砖烟囱从根部破坏或倒毁；加速度1000厘米/秒²。

Ⅻ

（12）度：地面剧烈变化，山河改观。烈度表53注意：12度分。评定标准：人的感觉，房屋破坏，其它现象，物理指标。6度开始有破坏。加速度：10度为1000cm/s29度为500cm/s2

8度为250cm/s2

7度为125cm/s2

6度为63cm/s2

问题：一建筑物可假定为刚体，质量为100t，问该建筑的地震力在6~9度时，分别为多少？？F=ma5410.2抗震设计的概念

10.2.1烈度及烈度区划图

基本烈度：在50年期限内，一般场地条件下可能遭遇超越概率为10%的地震烈度值。多遇烈度：出现频率最多的低于基本烈度。罕遇烈度：很少出现的高于基本烈度的大的地震烈度。55A.0.5辽宁省2抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g：第一组：大连（金州）3抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g：第二组：大连（西岗、中山、沙河口、甘井子、旅顺），……建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings56地震动参数区划图：以地震动参数（以加速度表示地震作用强弱程度）为指标，将全国划分为不同抗震设防要求区域的图件。意义：做为抗震设计的依据。抗震设计烈度和设计基本地震加速度值的对应关系抗震设防烈度6度7度8度9度设计设计基本地震加速度值0.05g0.1g（0.15g）0.2g（0.3g）0.4g5710.2.2现行抗震规范中的基本概念（1）现行规范的基本做法一是采取抗震构造措施；二是进行抗震验算。此外做了一些宏观的原则性规定（概念设计），以达到抗震的目的。这就是抗震设防。（2）三水准抗震设防目标

小震不坏，中震可修，大震不倒。地震影响50年超越概率地震重现期多遇地震对应的烈—众值烈度小震63.2%50年设防烈度中震10%475年罕遇地震对应的烈度大震2-3%1642-2475年58（3）两阶段设计法第一阶段，通过对多遇地震弹性地震作用下的结构截面强度验算，保证小震不坏和中震可修。第二阶段，通过对罕遇地震烈度作用下结构薄弱部位的弹塑性变形验算，并采取相应的构造措施保证大震不倒。（4）设防烈度按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况下可采用基本烈度。6度，7度，8度，9度。

6度一般只需按构造考虑。10度区上的建筑抗震设计应做专门考虑。10.2.3抗震设防的范围5910.2.4建筑类别及其设防标准（1）建筑类别

按建筑的重要性不同，而采用不同的设防标准。甲：特别重要的建筑，需国家批准。乙：重要建筑，重点抗震城市的生命线工程。丙：一般性建筑。丁：次要建筑。（2）建筑物设防标准甲类：地震作用计算以及抗震构造措施均应高于本地区的设防烈度。乙类：按设防烈度进行抗震验算。构造措施按高一度处理。丙类：按设防烈度考虑地震作用计算和构造处理。丁类：按设防烈度考虑地震作用计算，可适当降低构造措施要求。（6度时不降低）60建筑抗震概念设计

(seismicconceptdesignofbuildings)定义

根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。意义“计算设计”很难有效控制结构的薄弱环节，不能完全解决问题地震作用的不确定性结构计算假定与实际情况的差异（计算模型、材料、阻尼变化等）经验总结、定性判断6110.3.1场地(site)场地：工程群体所在地，具有相似的反应谱特征。其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。场地土：场地范围内的地基土，场地表层土的简称。指地面以下15m且不超过场地覆盖层厚度以内的各层土。为什么要研究场地？震害调查发现，同一烈度区，不同场地上的建筑的震害不同。10.3场地、地基和基础62（1）建筑场地抗震的基本规定1）做综合评价（抗震规范3.3.1）；2）不利地段——避开；采取措施危险地段——禁建甲、乙类建筑，不应建丙类建筑（抗震规范3.3.2）；3）场地不同时的措施（抗震规范3.3.3）。（2）建筑场地地段划分

建筑场地地段划分为：对抗震地段（抗震规范4.1.1）。

63

地震波软弱地基以长周期为主，放大。坚硬地基以短周期为主，放大。

当建筑的自振周期与场地的周期相近时，振动会放大，使破坏更大，相反则小。在软弱的地基上，柔性结构（长周期）破坏较重，刚性好的表现较好；在坚硬的地基上，柔性结构表现较好，而刚性结构表现不一。在坚硬的地基上，一般是结构破坏，在软弱的地基上有结构破坏，也有地基破坏。

场地（放大器，滤波器）共振效应（3）场地的地震效应64（4）建筑场地的类别划分

根据土层等效剪切波速vs和场地覆盖层厚度划为四类。（抗震规范4.1.2-4.1.6）（5）地基在地震中的双重作用

地基是地震波的传播介质，有滤波、放大、减震等作用地基是建筑物的支承，可能失效、变形（液化、震陷、滑移、不均匀沉陷等）651）建筑的破坏有一个过程，当建筑开裂后结构的自振周期将加大，对于坚硬场地上的建筑来说，由于结构的周期将远离场地的周期，故结构的地震作用将减小。2）而软弱场地上的建筑开裂后，自振周期将靠近场地的周期，使结构的地震作用进一步加大，故破坏严重。（6）软弱地基上建筑震害较重的原因66[例]已知某建筑场地的钻孔土层资料如下表所示，试确定该建筑场地的类别。层底深度(m)土层厚度(m)土的名称土层剪切波速vsi(m/s)

9.509.50砂17037.8028.30淤泥质黏土13043.605.80砂24060.1016.50淤泥质黏土20063.002.90细砂31069.506.50砾混粗砂52067[解]（1）确定地面下20m表层土的场地土类型

vse值位于250vse>140m/s之间，故表层土属于中软场地土。（2）确定覆盖层厚度dov由表中数据知，63m以下的vsi=520m/s>500m/s，故dov=63m。（3）确定建筑场地的类别由于表层土为中软场地土，以及dov>50m，查规范表4.1.6知，该建筑场地类别为Ⅲ类。6810.3.2地基和基础抗震的基本规定1）地基和基础设计应符合的要求（抗震规范3.3.4）2）山区建筑场地和地基应符合的要求（抗震规范3.3.5）6910.4.1可不进行天然地基及基础抗震承载力验算的建筑1本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。2地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑：1)一般的单层厂房和单层空旷房屋；2)砌体房屋；3)不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架——抗震墙房屋；4)基础荷载与3)项相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。注：软弱黏性土层指7度、8度和9度时，地基承载力特征值分别小于80、100和120kPa的土层。10.4天然地基抗震承载力验算7010.4.2天然地基及基础抗震承载力验算（1）规定（抗震规范4.2.2）（2）地基抗震承载力计算公式（抗震规范4.2.3）（3）基底压力（抗震规范4.2.4）7110.5.1场地土的液化

地下水位以下的饱和砂土和粉土，其颗粒结构受到地震作用时将趋于密实。这种趋于密实的作用使空隙水压力急剧上升，在地震作用的短暂时间内，孔隙水压力来不及消散，土颗粒便处于悬浮状态。砂土和粉土液化时，其强度完全丧失从而导致地基失效。场地液化将使建筑整体倾斜、下沉、墙体开裂，地面喷水、冒砂、裂缝等。10.5液化土和软土地基地基7210.5.2液化地基土的判别（1）液化判别的原则（抗震规范4.3.1、4.3.2）（2）液化的初步判别（抗震规范4.3.3）（3）液化的进一步判别（抗震规范4.3.4）（4）地基的液化等级（抗震规范4.3.5）10.5.3软弱黏性土层的震陷判别（1）软弱黏土层的震陷判别（抗震规范4.3.11）（2）震陷软土的处理原则（抗震规范4.3.12）7310.5.4液化导致地基失效的条件（1）砂土或粉土的密实度低（2）地振动剧烈（3）土的微观结构的稳定性差（4）地下水位高（5）高压水不易渗透（6）上覆非液化土层较薄，或者有薄弱部位

（前5条是导致液化的条件，后一条是导致地基失效的条件）7410.5.5影响液化的因素（1）土层的地质年代，古老的不易液化，新近的易液化。（2）土层土粒的组成和密实度，细砂较粗砂易液化，松散的较密实的易液化。（3）砂土的埋深和地下水位深度，埋深越深、地下水越深越不易液化。（4）地震烈度和地震持续时间。75由于地表破坏直接造成，如地裂、滑坡、地陷、塌方等。通过选择场地来解决（避开不利）。10.6地基抗震措施76由于地基失效或沉陷而造成，如软弱地基沉陷、砂土液化。通过地基的处理、加固，选择合理的基础方案及进行必要的地基抗震验算来解决。77由于建筑物各部位联接的破坏，造成结构丧失整体稳定、造成整体倒塌。通过设计中选择合理的结构方案、合理的布置、合理的抗震措施解决。78由于主要承重构件的强度、延性不足造成局部破坏或局部倒塌。通过结构的地震反应分析、结构抗震承载力及延性计算、构造措施保证强度、延性、构造等。7910.6.1抗液化措施根据建筑物重要性、液化等级采用相应的抗液化措施。建筑类别液化等级轻微中等严重甲特殊考虑，但不得低于乙类乙B或CA或B+CA丙C或DC或其它更高要求的措施A或B+C丁DDC或其它经济措施A

全部消除液化沉陷的措施（桩基、深基础、加密、挖除液化层等）B部分消除液化沉陷的措施（一定范围内处理，使锤击数大于临界值）C

基础和上部结构处理（以此减轻液化影响）D可不采取措施8010.6.2软土地基抗震措施软土地基淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及地基承载力标准值小于80kPa（7度）、100kPa（8度）、120kPa（9度）的粘性土、粉土等软土层。软土地基抗震措施6度时可不考虑软土地基震陷；静力设计中严格控制基础底面压力，未经处理的软土层一般不宜作为持力层；可不考虑震陷影响的条件。8110.6.3抗震陷措施基本消除震陷的地基措施：桩基础、深基础、加深基础或换土（软土层浅且薄）。减少震陷的地基措施：挖除部分软土层（加深基础或换土）、降低承载力取值（0.8）。基础和上部结构的构造措施：选择合适的基础埋深、减轻荷载（材料、基础上填土、设置零层楼板）、调整基础底面积减小偏心、加强基础整体性和刚性（筏基、圈梁等）、增加上部结构的整体性和竖向刚度、管道问题。8210.6.5地基稳定措施河岸边坡、故河道边缘等地带。地基加固、抗滑桩等。8310.6.4严重不均匀地基的抗震措施严重不均匀地基：故河道、暗藏沟坑边缘地带、边坡地的半挖半填地段、局部的或不均匀的液化土层、其它成因、岩性或状态明显不均匀的地层。抗震措施：首先建议避开，不能避开时采取适当措施，如：沉降缝、桩基础或深基础等。84建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings3.3场地和地基

3.3.1选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段，严禁建造甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑。

3.3.2建筑场地为Ⅰ类时，对甲、乙类的建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施；对丙类的建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。85建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings

3.3.3建筑场地为Ш、Ⅳ类时，对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区，除本规范另有规定外，宜分别按抗震设防烈度8度(0.20g)和9度(0.040g)时各抗震设防类别建筑的要求采取抗震构造措施。

3.3.4地基和基础设计应符合下列要求：

1同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上。

2同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基；当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时，应根据地震时两部分地基基础的沉降差异，在基础、上部结构的相关部位采取相应措施。

3地基为软弱黏性土、液化土、新近填土或严重不均匀土时，应根据地震时地基不均匀沉降和其他不利影响，采取相应的措施。86

3.3.5山区建筑的场地和地基基础应符合下列要求：

1山区建筑场地勘察应有边坡稳定性评价和防治方案建议；应根据地质、地形条件和使用要求，因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程。

2边坡设计应符合现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330）的要求；其稳定性验算时，有关的摩擦角应按设防烈度的高低相应修正。

3边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡的边缘应留有足够的距离，其值应根据设防烈度的高低确定，并采取措施避免地震时地基基础破坏。建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings87建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings

4.1.1选择建筑场地时，应按表4.1.1划分对建筑抗震有利、一般、不利和危险的地段。表4.1.1有利、一般、不利和危险地段的划分。地段类别地质、地形、地貌有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等一般地段不属于有利、不利和危险的地段不利地段软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层(含故河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基)，高含水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝等危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表位错的部位88建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.1.2建筑场地的类别划分，应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。89建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.1.3土层剪切波速的测量，应符合下列要求：1在场地初步勘察阶段，对大面积的同一地质单元，测试土层剪切波速的钻孔数量不宜少于3个。2在场地详细勘察阶段，对单幢建筑，测试土层剪切波速，的钻孔数量不宜少于2个，测试数据变化较大时，可适量增加；对小区中处于同一地质单元内的密集建筑群，测试土层剪切波速的钻孔数量可适量减少，但每幢高层建筑和大跨空间结构的钻孔数量均不得少于1个。3对丁类建筑及丙类建筑中层数不超过10层、高度不超过24m的多层建筑，当元实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，按表4.1.3划分土的类型，再利用当地经验在表4.1.3的剪切波速范围内估算各土层的剪切波速。90建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings表4.1.3土的类型划分和剪切波速范围土的类型岩土名称和性状土层剪切波速范围(m/s)岩石坚硬、较硬且完整的岩石vs>800坚硬土或软质岩石破碎和较破碎的岩石或软和较软的岩石，密实的碎石土800≥vs>500中硬土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，fak>l50的黏性土和粉土，坚硬黄土500≥vs>250中软土稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，fak≤150的黏性土和粉土，fak>130的填土，可塑新黄土250≥vs>l50软弱土淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的黏性土和粉土，fak≤130的填土，流塑黄土vs≤150914.1.4建筑场地覆盖层厚度的确定，应符合下列要求：1一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s且其下卧各层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其上部各土层剪切波速2.5倍的土层，且该层及其下卧各层岩土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。建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings924.1.5土层的等效剪切波速，应按下列公式计算：

(4.15-1)(4.15-2)式中：vse——土层等效剪切波速(m/s)；d0——计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m两者的较小值；t——剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；di——计算深度范围内第i土层的厚度(m)；vsi——计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s)；n——计算深度范围内土层的分层数。建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings93岩石的剪切波速或土的等效剪切波速（m/s)场地类别Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣVs>8000800≥Vs>5000500≥Vse>250<5≥5250≥Vse>150<33~50>50Vse≤150<33~15>15~80>804.1.6建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4.1.6划分为四类，其中Ⅰ类分为Ⅰ0、Ⅰ1两个亚类。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表4.1.6所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。表4.1.6各类建筑场地的覆盖层厚度(m)建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings94建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.1.7场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评价，并应符合下列要求：1对符合下列规定之一的情况，可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响：

1)抗震设防烈度小于8度；

2)非全新世活动断裂；

3)抗震设防烈度为8度和9度时，隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于60m和90m。2……95建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.1.72对不符合本条1款规定的情况，应避开主断裂带。其避让距离不宜小于表4.1.7对发震断裂最小避让距离的规定。在避让距离的范围内确有需要建造分散的、低于三层的丙、丁类建筑时，应按提高一度采取抗震措施，并提高基础和上部结构的整体性，且不得跨越断层线。表4.1.7发震断裂的最小避让距离(m)烈度建筑抗震设防类别甲乙丙丁8专门研究200m100m—9专门研究400m200m—964.1.8当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石和强风化岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时，除保证其在地震作用下的稳定性外，尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用，其水平地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值应根据不利地段的具体情况确定，在1.1~1.6范围内采用。

4.1.9场地岩土工程勘察，应根据实际需要划分的对建筑有利、一般、不利和危险的地段，提供建筑的场地类别和岩土地震稳定性(含滑坡、崩塌、液化和震陷特性)评价，对需要采用时程分析法补充计算的建筑，尚应根据设计要求提供土层剖面、场地覆盖层厚度和有关的动力参数。建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings974.2天然地基和基础4.2.1下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算：1本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。2地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑：

1)一般的单层厂房和单层空旷房屋；

2)砌体房屋；

3)不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墙房屋；

4)基础荷载与3)项相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。注：软弱黏性土层指7度、8度和9度时，地基承载力特征值分别小于80、100和120kPa的土层。建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings98建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.2.2天然地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应标准组合，且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基抗震承载力调整系数计算。4.2.3地基抗震承载力应按下式计算：

(4.2.3)式中：faE——调整后的地基抗震承载力；

ζa——地基抗震承载力调整系数，应按表4.2.3采用；

fa——深宽修正后的地基承载力特征值，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007采用。

99建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings表4.2.3地基抗震承载力调整系数岩土名称和性状ζ岩石，密实的碎石土，密实的砾、粗、中砂，fa≥300的黏性土和粉土1.5中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密的细、粉砂，150kPa≤fak<300kPa的黏性土和粉土，坚硬黄土1.3稍密的细、粉砂，100kPa≤fak<150kPa的黏性土和粉土，可塑黄土1.1淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土1.0100建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.2.4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：

(4.2.4-1)(4.2.4-2)式中：p——地震作用效应标准组合的基础底面平均压力；

pmax——地震作用效应标准组合的基础边缘的最大压力。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脱离区(零应力区)；其他建筑，基础底面与地基土之间脱离区(零应力区)面积不应超过基础底面面积的15%。101建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.3液化土和软土地基4.3.1饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的液化判别和地基处理，6度时，一般情况下可不进行判别和处理，但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理，7~9度时，乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理。4.3.2地面下存在饱和砂土和饱和粉土时，除6度外，应进行液化判别；存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级，结合具体情况采取相应的措施。

注：本条饱和土液化判别要求不含黄土、粉质黏土。

102建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.3.3饱和的砂土或粉土(不含黄土)，当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或可不考虑液化影响：

1地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时，7、8度时可判为不液化。

2粉土的黏粒(粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分率，7度、8度和9度分别不小于10、13和16时，可判为不液化土。注：用于液化判别的黏粒含量系采用六偏磷酸纳作分散剂测定，采用其他方法时应按有关规定换算。

3浅埋天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：103建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.3.33浅埋天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：du>d0+db-2(4.3.3-1)dw>d0+db-3(4.3.3-2)du+dw>1.5d0+2db-4.5(4.3.3-3)式中：dw——地下水位深度(m)，宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用；

du——上覆盖非液化土层厚度(m)，计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；

db——基础埋置深度(m)，不超过2m时应采用2m；

d0——液化土特征深度(m)，可按表4.3.3采用。

饱和土类别7度8度9度粉土678砂土789表4.3.3液化土特征深度(m)104建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.3.4当饱和砂土、粉土的初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下20m范围内土的液化；但对本规范第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，可只判别地面下15m范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击数（未经杆长修正）小于或等于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土。当有成熟经验时，尚可采用其他判别方法。在地面下20m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：

(4.3.4)105建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings在地面下20m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：

(4.3.4)式中：Ncr——液化判别标准贯入锤击数临界值；

N0——液化判别标准贯入锤击数基准值，可按表4.3.4采用；

ds——饱和土标准贯入点深度(m)；

dw——地下水位(m)；

ρc——黏粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3；

β——调整系数，设计地震第一组取0.80，第二组取0.95，第三组取1.05。

表4.3.4液化判别标准贯入锤击数基准值N0设计基本地震加速度(g)0.10.150.200.300.40液化判别标准贯入锤击数基准值710121619106建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.3.5对存在液化砂土层、粉土层的地基，应探明各液化土层的深度和厚度，按下式计算每个钻孔的液化指数，并按表4.3.5综合划分地基的液化等级：

(4.3.5)式中：IlE——液化指数；

n——在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数；

Ni、Ncri——分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值，当实测值大于临界值时应取临界值；当只需要判别15m范围以内的液化时，15m以下的实测值可按临界值采用；

di——i点所代表的土层厚度(m)，可采用与该标准贯入试验点相邻的上、下两标准贯入试验点深度差的一半，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液化深度；

Wi——i土层单位土层厚度的层位影响权函数值(单位为m-1)。当该层中点深度不大于5m时应采用10，等于20m时应采用零值，5~20m时应按线性内插法取值。107建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings

(4.3.5)表4.3.5液化等级与液化指数的对应关系液化等级轻微中等严重液化指数IlE0<IlE≤66<IlE≤18IlE>18108建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.3.6当液化砂土层、粉土层较平坦且均匀时，宜按表4.3.6选用地基抗液化措施；尚可计入上部结构重力荷载对液化危害的影响，根据液化震陷量的估计适当调整抗液化措施。不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层。建筑抗震地基的液化等级设防类别轻微中等严重乙类部分消除液化沉陷，或对基础和上部结构处理全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对基础和上部结构处理全部消除液化沉陷丙类基础和上部结构处理，亦可不采取措施基础和上部结构处理，或更高要求的措施全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且对基础和上部结构处理丁类可不采取措施可不采取措施基础和上部结构处理，或其他经济的措施注：甲类建筑的地基抗液化措施应进行专门研究，但不宜低于乙类的相应要求。109建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.3.7全部消除地基液化沉陷的措施，应符合下列要求：1采用桩基时，桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部分)，应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬黏性土和密实粉土尚不应小于0.8m，对其他非岩石土尚不宜小于15m。2采用深基础时，基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中，其深度不应小于0.5m。3采用加密法(如振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等)加固时，应处理至液化深度下界；振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不宜小于本规范第4.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。4用非液化土替换全部液化土层，或增加上覆非液化土层的厚度。5采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5。110建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.3.8部分消除地基液化沉陷的措施，应符合下列要求：1处理深度应使处理后的地基液化指数减少，其值不宜大于5；大面积筏基、箱基的中心区域，处理后的液化指数可比上述规定降低1；对独立基础和条形基础，尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值。注：中心区域指位于基础外边界以内沿长宽方向距外边界大于相应方向1/4长度的区域。2采用振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不宜小于按4.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。3基础边缘以外的处理宽度，应符合第4.3.7条5款的要求。4采取减小液化震陷的其他方法，如增厚上覆非液化土层的厚度和改善周边的排水条件等。111建筑抗震设计规范（GB50011-2010）

Codeforseismicdesignofbuildings4.3.9减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合采用下列各项措施：1选择合适的基础埋置深度。2调整基础底面积，减少基础偏心。3加强基础的整体性和刚度，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土交叉条形基础，加设基础圈梁等。4减轻荷载，增强上部结构的整体