10地震区的地基基础.

10、地震区的地基基础建筑工程学院李逸凡第十章地震区的地基基础主要内容•§10.1地震的概念•§10.2建筑场地类别与震害•§10.3地基基础抗震设计原则§10.1地震的概念地震：是内力地质作用和外力地质作用引起的地壳振动现象，它是地壳运动在某些阶段发生急剧变化的一种自然现象。对建筑工程而言，地震是一种不良地质现象。我国地处世界两个最活跃的地震带，东濒环太平洋地震带，西部和西南部是欧亚地震带所经过的地区，是世界上多震国家。地震损失严重：1976年唐山大地震，死亡人数达24.2万人，直接经济损失达百亿元。§10.1地震的概念§10.1地震的概念地震按其成因，主要可分三类：构造地震:火山地震：陷落地震：§10.1地震的概念构造地震：由地壳的构造运动，使岩层移动和断裂，积累的大量能量释放出来，引起地壳运动，称为构造地震。构造地震就是震源处地壳发生断裂，释放出强大的能量，引起四周岩土介质强烈振动，并以各种波的形式向四周传播，使远处岩上以及建筑在其上的建筑物也发生振动。地震是一种严重的自然灾害，造成震害的程度决定于震级的大小，与震中的距离，岩土介质的性质以及建筑物的特点等。§10.1地震的概念震动强烈，时间长，具有突发性与灾害性，影响范围广，世界上90％以上的地震属于构造地震。构造地震特点：§10.1地震的概念火山地震：由火山活动引起的地震，称为火山地震。当高温的岩浆与炽热的气体从火山喷发出来时，也能也能引起地壳的振动。这类地震占世界地震次数的7％左右，多发生灾日本、意大利和印度。火山地震能量有限，强度不大，影响范围小。§10.1地震的概念陷落地震：由于地下岩洞突然塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震次数少，只占世界地震次数的3％左右。陷落地震强度微弱，影响范围小。§10.1地震的概念1.震级：是衡量地震本身强度的等级标准。震级用以说明某次地震的大小，以M表示。震级的原始定义：在离震中100km处用伍德—安德生(Wood-Anderson)式标准地震仪（摆的自振周期为0.8s，阻尼系数为0.8，放大倍数为2800倍）所记录到的最大水平位移[即振幅A，以微米（μm）计]的常用对数。其表达式为：M=logA§10.1地震的概念2.地震烈度定义：是衡量地震后果的一种度量，它表示受震动地区地面影响和破坏的强烈程度。Notes：1）地震烈度和震级为两个不同的含义，对于一次地震，震级只有一个，烈度则随着地点的不同而变化，因而可有若干个烈度。2）一般说来，距震中越远，地震影响越小，烈度越低；反之，距震中越近，地震影响越大，烈度越高。震中的烈度最高。3）各个国家地震烈度划分不同。§10.1地震的概念地震烈度的定量描述极其复杂烈度地震现象1~2度人们一般没感觉，只有地震仪才能记录到3度室内少数人感觉到轻微震动4~5度人们有不同程度的感觉6度人行不稳，器皿倾斜，房屋出现裂缝，少数受到坡坏7~8度人立不住，大部分房屋遭到破坏，高大烟囱可以断裂，有时有喷砂冒水现象9~10度房屋严重破坏，地表裂缝很多，湖泊水库中有大浪，部分铁轨弯曲、变形11~12度房屋普遍倒坍，地面变形严重，造成巨大的自然灾害地震烈度表§10.1地震的概念我国的地震烈度表分为12度，如下表所示。表：震中烈度与震级的大致对应关系震级23456788震中烈度1～234~55~77~89~101112§10.1地震的概念1）基本烈度：一个地区今后一定时期（100年）内，一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度，称为基本烈度。Notes:由国家地震局规定，并已绘制了全国地震烈度区域图作为设计的依据。几个概念§10.1地震的概念几个概念2）设防烈度：在地区的基本烈度基础上，考虑建筑物的重要性或场地的特殊条件而将基本烈度进行调查后的烈度，它可以等于、大于或小于基本烈度。对于大多数建筑，设防烈度就等于基本烈度。地震设防烈度（seismicfortificationintensity）(建筑抗震设计规范50011－2001)：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。§10.1地震的概念几个概念3）设计烈度：各类不同建筑的抗震设计所采用的烈度称为设计烈度。根据建筑物的等级遇重要性，在抗震设防烈度的基础上，调查与确定设计烈度。地震设防标准（seismicfortificationcriterion）(建筑抗震设计规范50011－2001)：由抗震设防烈度和建筑使用功能的重要性确定。§10.2建筑场地类别与震害一、场地地段的划分选择建筑物场地时，应根据工程需要，掌握地震活动情况和工程地质有关的资料，作出综合评价，宜选择有利的地段，避开不利的地段。当无法避开时应采取适当的抗震措施，不在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）把建筑场地划分为对建筑抗震有利、不利和危险地段。有利、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、均匀的中硬土等不利地段软弱土，液化土。条状突出的山嘴，高耸的独立山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布山成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如古河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷和半填半挖地基）等危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表错位的部位。§10.2建筑场地类别与震害二、地基液化振动液化是土动强度中的一个特殊问题。液化是地震中经常发生的主要震害，危害很大。例如我唐山地震时，发生液化的面积达24000km2。在液化区域内，由于地基丧失承载力，造成建筑物大量沉陷和例塌。所以近几十年来，它成为国内外土动力学界所致力研究的主要课题。§10.3地基基础抗震设计原则抗震设防的三个水准：小震不坏、中震可修、大震不倒。抗震设防的目标：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需要修理仍可以继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需要修理仍可继续适用；当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致于倒塌或发生危及生命的严重破坏。1．选择有利的建筑场地参照地震烈度区划分资料结合地质调查和勘测，查明场地土质条件、地质构造和地形特征，尽量选择有利地段，避开不利地段，而不得在危险地段进行建设。实践证明，在高烈度地区往往可以找到低烈度地点作为建筑场地，反之亦然，不可不慎。一、抗震设计的基本原则§10.3地基基础抗震设计原则2．合理加大基础埋深加大基础埋深，可以增加基础侧面土体对振动的抑制作用，从而减少建筑物的振幅，减轻震害。在条件允许时，可结合建造地下室以加深基础。地下室内也宜设置内横墙，并切实做好基槽的回填和夯实工作。例如：唐山大地震后，唐山市各类地下人防建筑物都基本完好，未发生坍塌现象。开滦煤矿地下车库和一地下水电系统在震后仍可照常使用。一、抗震设计的基本原则§10.3地基基础抗震设计原则基础类型不同，产生的震害可能不同。地震区的软土地基上应选择刚度大、整体性好的箱形基础和筏板基础，箱基与筏基能有效地调整与减轻震沉引起的不均匀沉降，从而减轻上部结构的破坏对于内框架结构，柱下宜采用刚度较大的墙式条基。在平面布置上，尽可能使基础连续而不间断。即使上部建筑设置防震缝，基础也不必留缝。3．正确选择基础类型一、抗震设计的基本原则§10.3地基基础抗震设计原则4．加强建筑物整体性加强基础与上部结构的整体作用可采用如下措施：（1）对于一般砖混结构的防潮层可采用防水砂浆代替；（2）在内外墙下地下室内地坪标高出加一道连续的闭合地梁；（3）上部结构采用组合柱时，桩的下端应与地梁牢固连接。（4）当地基土质较差时，还宜在基底配置构造筋。一、抗震设计的基本原则§10.3地基基础抗震设计原则