长沙理工大学：《水利工程地基与基础》课程教学资源（课件讲稿）第9章 地基基础抗震设计

第9章地基基础抗震设计工程场地条件与需害天然地基土层动力响应与计算第9章地基基础抗震设计地基抗震设计桩和桩基的动力分析县沙理工大学博学力行中正拓新博学力行中正拓新本章要点9.1工程场地条件与震害20世纪50年代形成的以工程抗震为主题的地震工程学主要关注工程结构的抗爆问题，此时，场地地基的工程场地条件与震膏+抗震性能，以及场地条件对宏观震睿的影响则未引起酱4桩和桩基的动力分析遮的重视。博学力柠守正拓新博学力行守正拓新9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害1964年，在阿拉斯加和新泻分别发生了9.4级和7.5工程场地条件一般是指场地的局部地质条件，如近级大地震，引发了大面积砂土液化，造成地基失效而使地表几十米至几百米的地基岩土体的物理力学性质、厚工程结构造受巨大破坏。这两次地震唤起了人们对地基度、地下水理深等，场地局部的地形地貌特征以及附近抗震和场地条件震睿影响的关注，逐渐认识到场地工程断层带或地裂绩等的分布情况等。地质对宏观震睿的影响，并开始进行系统研究。博学力行中正新新博学力行中正拓新

博学 力行 守正 拓新 第 9 章 地基基础抗震设计 博学 力行 守正 拓新 1 工程场地条件与震害 2 天然地基土层动力响应与计算 3 地基抗震设计 4 桩和桩基的动力分析 第 9 章 地基基础抗震设计 博学 力行 守正 拓新 本章要点 ™ 工程场地条件与震害 ™ 桩和桩基的动力分析 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 20 世纪 50 年代形成的以工程抗震为主题的地震工 程学主要关注工程结构的抗震问题，此时，场地地基的 抗震性能，以及场地条件对宏观震害的影响则未引起普 遍的重视。 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 1964 年，在阿拉斯加和新泻分别发生了 9.4 级和 7.5 级大地震，引发了大面积砂土液化，造成地基失效而使 工程结构遭受巨大破坏。这两次地震唤起了人们对地基 抗震和场地条件震害影响的关注，逐渐认识到场地工程 地质对宏观震害的影响，并开始进行系统研究。 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 工程场地条件一般是指场地的局部地质条件，如近 地表几十米至几百米的地基岩土体的物理力学性质、厚 度、地下水埋深等，场地局部的地形地貌特征以及附近 断层带或地裂缝等的分布情况等

9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害场地的类别地震灾害主要包括地表变形、结构破坏和次生灾害（一）场地土的类型三类，它们都与场地条件密切相关。不同场地上的建筑物震害的差异十分明显。场地条首先，地震地衰变形和引发的崩、滑坡等次生灾件对建筑物震密影响主要是场地土的刚性（坚硬或密实害与场地条件直接相关，并且都能引起大规模的工程结程度，一般用土的剪切波速表示）和覆盖层厚度。构破坏：地震时强烈振动引起的结构破坏又与场地地震我国《水电工程水工建筑物抗震设计规范》将场地动特性密切相关，而场地的地震动特性，如幅值、频谱土按剪切波速划分为五种类型。特性等又很大程度上决定于场地地基土体特性等工程地当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，再质条件以及场地区域地形地貌特征。利用当地经验估计各土层的剪切波速。博学力行中正拓新博学力行中正拓新9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害场地的类别场地的类别（）场地土的类型（二）场地的类别表&1主的类型划分和剪切进速值围根据场地土类型和场地覆盖层厚度，场地分为五类。土剪切换速意园新维土的肉型代表性出土名称和性状需石的男切波速成场··量·男··房(ms)主的等效剪销改理(ml)tN.理发坚硬、较理耳完婴的石n>800提发>800破样和收装辞双就，校款的发石，款书.8002g>500.轮岩、保捷纺地主空梗场地土更实的砂串石8002g>500中密，精需的砂象石，击实的想形，中视场地：50028>250.中视场地土中沙，坚提的就土我5002>250精密的球，用，中移，细移和砂，中款场地土2502>150.中靴场驰土敬贴土彩士2502m>150送犹和能无质士，始敢的沙士，软润场地0:150:软乳场地土人工染城土15~50n150博学力行守正拓新博学力行守正拓新9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害场地的类别场地的类别（二）场地的类型（二）场地的类型土累的等效剪切波速是一假想的剪切波速，假设单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，该层及下卧各层岩土的剪切波速均切波在穿过分层土时速度不变，穿透该深层土层所需时≥400m/s时，可按地面至该土层顶面的距离确定。间与实际剪切波速与穿越该土层所需时间相等。场地覆盖层厚度井不一定就是地表至基岩的厚度，③剪切波速>500m/s的孤石、透镜体，应视同周围而是应符合下列要求的厚度：土层。①按地面至剪切波速>500m/s且其下卧各层岩土的④土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应剪切波速均≥500m/s的土层顶面的距离确定。从覆益土层中扣除。O博学力行中正拓新博学力行中正拓新

博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 地震灾害主要包括地表变形、结构破坏和次生灾害 三类，它们都与场地条件密切相关。 首先，地震地表变形和引发的崩塌、滑坡等次生灾 害与场地条件直接相关，并且都能引起大规模的工程结 构破坏；地震时强烈振动引起的结构破坏又与场地地震 动特性密切相关，而场地的地震动特性，如幅值、频谱 特性等又很大程度上决定于场地地基土体特性等工程地 质条件以及场地区域地形地貌特征。 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （一）场地土的类型 不同场地上的建筑物震害的差异十分明显。场地条 件对建筑物震害影响主要是场地土的刚性（坚硬或密实 程度，一般用土的剪切波速表示）和覆盖层厚度。 我国《水电工程水工建筑物抗震设计规范》将场地 土按剪切波速划分为五种类型。 当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，再 利用当地经验估计各土层的剪切波速。 ™ 场地的类别 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （一）场地土的类型 ™ 场地的类别 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （二）场地的类别 根据场地土类型和场地覆盖层厚度，场地分为五类。 ™ 场地的类别 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （二）场地的类型 土层的等效剪切波速是一假想的剪切波速，假设剪 切波在穿过分层土时速度不变，穿透该深层土层所需时 间与实际剪切波速与穿越该土层所需时间相等。 场地覆盖层厚度并不一定就是地表至基岩的厚度， 而是应符合下列要求的厚度： ① 按地面至剪切波速 >500m/s且其下卧各层岩土的 剪切波速均≥500m/s的土层顶面的距离确定。 ™ 场地的类别 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （二）场地的类型 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，该层及下卧各层岩土的剪切波速均 ≥400m/s时，可按地面至该土层顶面的距离确定。 ③ 剪切波速>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。 ™ 场地的类别

9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害场地的类别场地的类别（三）各类地段的划分（三）各类地段的划分场地地基和发生次生。《抗震规范》中规定，可将建筑地段划分为有利、格投炎型物流活动性边校稳定性大害急险性一般、不利和危险地段。这物区25km高限内无店动盟膜，有利地胶EN水工建筑物场地的选择，应在工程地质和水文地质场址地氧基车烈为度场址Scm益报内无送动断层，场勘探及地震活动性调研的基础上，按构造活动性、场地一股地段较好段小社地展基本型度为训院地基和边坡稳定性及发生次生灾害危险性等进行综合评场这Sm范国内有长室小于价。宜选择对建筑物抗震相对有利和一一般地段，避开不不利地段较差较大10km的活助断量：有M5摄发震大构适，场址地离基本烈度为I度博学力行中正拓新博学力行中正拓新9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害地基的震害地基的震客地震时，各种建筑物的损坏，除了由于振动直接造①震陷。地震时，地面产生的巨大沉降称为震成的以外，另一主要原因是由于地基失稳造成的。陷，震陷有几种不同情况。地震引起的地基失稳有多种形式，如震陷、液化、1）处于疏松状态的非饱和无粘性土层在振动作用滑坡、地裂等。下体积变密而引起的震陷。此种震陷主要是由水平摄动主要发生于疏松砂层、软弱黏土层和成层条件比较造成的，一般来说，震陷量的大小取决于砂土的初始密复杂的不均匀地基。度、土层厚度和履动大小等因素。博学力行守正拓新刀行守正拓新9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害地基的震害地基的震害①震陷。地震时，地面产生的巨大（2）液化。地下水位以下的饱和松砂和粉土在地震沉降称为震陷，震陷有几种不同情况。作用下，土顺粒之间有变密趋势，孔隙水来不及排出2）软粘土震陷。软土通常含水量使土颗粒处于最浮状态，如液体一样，这种现象就称为大、压缩性高、强度低，往复应力作用下土的液化，衰现的形式近于流砂。影响液化的因素有：地质年代、土中粘粒含量、上其刚度不断降低，从而发生底陷。3）地下采空区在强震作用下引起的覆非液化土层厚度和地下水位深度、土的密实程度、土层埋深、地震烈度和震级。大量试验表明，土样振动持露陷。这种震陷是突发性的，展陷面积大、震陷量大，往往带来灾难性后果。续时间愈长，愈客昌液化。因此，建筑场地在遗到相同般应避开在这种地区建造建筑物。烈度的远震比近震更容易液化。博学力行中正拓新博学力行守正拓新

博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （三）各类地段的划分 《抗震规范》中规定，可将建筑地段划分为有利、 一般、不利和危险地段。 水工建筑物场地的选择，应在工程地质和水文地质 勘探及地震活动性调研的基础上，按构造活动性、场地 地基和边坡稳定性及发生次生灾害危险性等进行综合评 价。宜选择对建筑物抗震相对有利和一般地段，避开不 利和危险地段；在不利和危险地段进行建设，必须进行 地震安全性充分论证。 ™ 场地的类别 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （三）各类地段的划分 ™ 场地的类别 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 地震时，各种建筑物的损坏，除了由于振动直接造 成的以外，另一主要原因是由于地基失稳造成的。 地震引起的地基失稳有多种形式，如震陷、液化、 滑坡、地裂等。 主要发生于疏松砂层、软弱黏土层和成层条件比较 复杂的不均匀地基。 ™ 地基的震害 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 ① 震陷。地震时，地面产生的巨大沉降称为震 陷，震陷有几种不同情况。 1）处于疏松状态的非饱和无粘性土层在振动作用 下体积变密而引起的震陷。此种震陷主要是由水平振动 造成的，一般来说，震陷量的大小取决于砂土的初始密 度、土层厚度和震动大小等因素。 ™ 地基的震害 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 ① 震陷。地震时，地面产生的巨大 沉降称为震陷，震陷有几种不同情况。 2）软粘土震陷。软土通常含水量 大、压缩性高、强度低，往复应力作用下 其刚度不断降低，从而发生震陷。 3）地下采空区在强震作用下引起的 震陷。这种震陷是突发性的，震陷面积 大、震陷量大，往往带来灾难性后果。一 般应避开在这种地区建造建筑物。 ™ 地基的震害 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （2）液化。地下水位以下的饱和松砂和粉土在地震 作用下，土颗粒之间有变密趋势，孔隙水来不及排出， 使土颗粒处于悬浮状态，如液体一样，这种现象就称为 土的液化，表现的形式近于流砂。 影响液化的因素有：地质年代、土中粘粒含量、上 覆非液化土层厚度和地下水位深度、土的密实程度、土 层埋深、地震烈度和震级。大量试验表明，土样振动持 续时间愈长，愈容易液化。因此，建筑场地在遭到相同 烈度的远震比近震更容易液化。 ™ 地基的震害

9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害地基的震害地基的震害液化的标志。液化判别。砂土液化的宏观标志衰现在以下几个方面：由上可知，液化是否发生与上述多种因素有关，比1）地表裂缩中喷水雷砂；较复杂，不确定性较大，因此判别只能是一种估计，预2）地基失效与过大的沉降，这种形式的液化震膏是测土层在一定假设条件下是否发生液化的总趋势。水工建筑物中最常见的震害液化可分两步判断”，即初步判断和标准贯入试验3）液化向扩展与流滑、液化引起的土体滑场判别。凡经初步判别为不液化或不考虑液化影响，可不进行第二次判别，以减少勘察工作量。博学力行中正拓新力行中正拓市9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害心地基的震害地基的震客（3）滑坡。土质边坡在强烈震动下，使土体下滑力（3）滑坡。增加，抗滑的内摩擦力降低，导致土坡失去稳定而发生滑坡，造成大量的土、石、砂的和滑移，这种现象叫滑坡。地震滑坡来得突然，规模巨大，伤套严重。地质导致滑坡的原因，一是地展时边坡滑换承受了附加惯性力，下滑力加大，二是，土体受覆趋于密实，孔随水压力增高，有效应力降低，阻止滑动的内摩操力减少。这两方面因素对边坡稳定都是不利的。博学力行守正拓新博学力行守正拓新9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害地基的震害场地条件对震害的影响（4）地裂。地震后地表往往场地条件对震客的影响主要体现在以下几点：（1）地表形变的影响出现大量裂缝，称为地裂。地裂强烈地震一般可产生规模巨大的地表断裂、朋塌和可使铁轨移位、管道扭曲、基础断裂、基至拉裂房屋。地裂给建滑坡，也可引起地基变化和震陷变形。场地条件是这些筑物及各种工程造成的破坏往往现象发生的物质基础和决定性因素。由于上述地表变形一般抗震措施所能抵御，因此在规模上和能量上往往甚为巨大，非一般的结构措施所建筑场地选择十分重要，应尽能抵御，因而常造成大规模的工程结构破坏。因此，工避开容易出现地裂的地段。程设计选址时，露对场地工程地质条件进行详细勤察和评价，以避开上述不利地段。0博学力行中正拓新博学力行中正拓新

博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 液化的标志。 砂土液化的宏观标志表现在以下几个方面： 1）地表裂缝中喷水冒砂； 2）地基失效与过大的沉降，这种形式的液化震害是 水工建筑物中最常见的震害； 3）液化侧向扩展与流滑、液化引起的土体滑塌。 ™ 地基的震害 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 液化判别。 由上可知，液化是否发生与上述多种因素有关，比 较复杂，不确定性较大，因此判别只能是一种估计，预 测土层在一定假设条件下是否发生液化的总趋势。 液化可分“两步判断”，即初步判断和标准贯入试验 判别。凡经初步判别为不液化或不考虑液化影响，可不 进行第二次判别，以减少勘察工作量。 ™ 地基的震害 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （3）滑坡。土质边坡在强烈震动下，使土体下滑力 增加，抗滑的内摩擦力降低，导致土坡失去稳定而发生 滑坡，造成大量的土、石、砂的坍塌和滑移，这种现象 叫滑坡。 地震滑坡来得突然，规模巨大，伤害严重。地震导 致滑坡的原因，一是地震时边坡滑楔承受了附加惯性 力，下滑力加大；二是，土体受震趋于密实，孔隙水压 力增高，有效应力降低，阻止滑动的内摩擦力减少。这 两方面因素对边坡稳定都是不利的。 ™ 地基的震害 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （3）滑坡。 ™ 地基的震害 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 （4）地裂。地震后地表往往 出现大量裂缝，称为地裂。地裂 可使铁轨移位、管道扭曲、基础 断裂、甚至拉裂房屋。地裂给建 筑物及各种工程造成的破坏往往 非一般抗震措施所能抵御，因此 建筑场地选择十分重要，应尽量 避开容易出现地裂的地段。 ™ 地基的震害 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 场地条件对震害的影响主要体现在以下几点： （1）地表形变的影响 强烈地震一般可产生规模巨大的地表断裂、崩塌和 滑坡，也可引起地基变化和震陷变形。场地条件是这些 现象发生的物质基础和决定性因素。由于上述地表变形 在规模上和能量上往往甚为巨大，非一般的结构措施所 能抵御，因而常造成大规模的工程结构破坏。因此，工 程设计选址时，需对场地工程地质条件进行详细勘察和 评价，以避开上述不利地段。 ™ 场地条件对震害的影响

9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害场地条件对震害的影响场地条件对震害的影响场地条件对震客的影响主要体现在以下几点：场地条件对震睿的影响主要体现在以下几点：（2）地面运动的间接影响（3）场地与结构的协同作用地麗宏观震害最常见的就是工程结构的破坏，除地上述两种影响均是考虑场地条件对宏观震睿的单向衰形变引起的结构损毁外，地震时强烈的地面运动是造作用，而在实际地震中，建筑物与其场地地基是一个相成结构破坏量主要的直接原因。互作用、相互影响的统一运动系统，两者的相互作用或地工程中常以运动的幅值、频谱特征及持续时间协同作用也往往对宏观震害产生较大的影响，主要体现来表征地震动的特性，而这些物理量除与震源及传播途在以下几个方面。共振或类共振效应、大范圈波动效应、能量互递及径有关外，很大程度上取决于场地的地层结构、地形与消散效应。地质条件等场地条件的综合影响。博学力行中正拓新博学力行中正拓新9.1工程场地条件与震害9.1工程场地条件与震害心场地条件对馨害的影响场地条件对愿害的影响场地条件对震睿的影响主要体现在以下几点：场地条件对震害的影响主要体现在以下几点：（3）场地与结构的协同作用（3）场地与结构的协同作用共振或类共振效应。地中，当建筑物的固有周期能量互递及消散效应。地震运动总是先经由地基传与地基周期相近时，两者就会产生共援或类共效应，递到建筑物的，同时，摄动起来的结构对于地基来说又是一个相对的次生震源，反过来对地基有“能量反馈"作从而大大增加了地震中建筑物破坏的可能性。大范圈波动效应。地震发生时，横波和面波引起的用。此时，场地的工程地质条件决定著其接受反馈能量的程度，即所调地基的“能量逸散性”。这种特性反过来场地区域性的整体性波动也可诱发较大规模的震睿。这种波动不一定有很高强度，但对长度较大的线性工程或又影响建筑物的振动特性，从而影响结构可能产生的破独立的高算建筑物则可能造成致命伤容。坏即宏观震客程度。博学力行守正拓新博学力行守正拓新9.2天然地基土层动力响应与计算9.2天然地基土层动力响应与计算地基的地震反应分析有两方面的意义：基于剪切波向上传播的地基反应分析方法，主要有第一，它可以分析地层的地震动，如从基岩地震动如下三种：推地春土层的地露动，或者从地寿土层的地震动特性①剪切层法。通过弹性介质的剪切震动微分方程和推算基岩地展动：边界条件，求出地基的地震反应。第二，研究地基本身的抗震性，例如地基的液化分②集中质量法。把地基看做有限个集中质量体系，析、动强度分析等等。采用结构动力学方法求出地震反应。关于地基的地震反应分析方法，目前大多数是考虑③有限单元法。将地基看作有限多个单元组成的体由基岩发生的剪切波通过地基土层向上传播到地面的作系，采用结构动力学方法求解。该法能考虑复杂地形、用，基于剪切波向上传播的分析方法。土的非线性、弹塑性、土中孔隙水影响等。博学力行中正拓新博学力行中正拓新

博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 场地条件对震害的影响主要体现在以下几点： （2）地面运动的间接影响 地震宏观震害最常见的就是工程结构的破坏，除地 表形变引起的结构损毁外，地震时强烈的地面运动是造 成结构破坏最主要的直接原因。 地震工程中常以运动的幅值、频谱特征及持续时间 来表征地震动的特性，而这些物理量除与震源及传播途 径有关外，很大程度上取决于场地的地层结构、地形与 地质条件等场地条件的综合影响。 ™ 场地条件对震害的影响 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 场地条件对震害的影响主要体现在以下几点： （3）场地与结构的协同作用 上述两种影响均是考虑场地条件对宏观震害的单向 作用，而在实际地震中，建筑物与其场地地基是一个相 互作用、相互影响的统一运动系统，两者的相互作用或 协同作用也往往对宏观震害产生较大的影响，主要体现 在以下几个方面。 共振或类共振效应、大范围波动效应、能量互递及 消散效应。 ™ 场地条件对震害的影响 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 场地条件对震害的影响主要体现在以下几点： （3）场地与结构的协同作用 共振或类共振效应。地震中，当建筑物的固有周期 与地基周期相近时，两者就会产生共振或类共振效应， 从而大大增加了地震中建筑物破坏的可能性。 大范围波动效应。地震发生时，横波和面波引起的 场地区域性的整体性波动也可诱发较大规模的震害。这 种波动不一定有很高强度，但对长度较大的线性工程或 独立的高耸建筑物则可能造成致命伤害。 ™ 场地条件对震害的影响 博学 力行 守正 拓新 9.1 工程场地条件与震害 场地条件对震害的影响主要体现在以下几点： （3）场地与结构的协同作用 能量互递及消散效应。地震运动总是先经由地基传 递到建筑物的，同时，振动起来的结构对于地基来说又 是一个相对的次生震源，反过来对地基有“能量反馈”作 用。此时，场地的工程地质条件决定着其接受反馈能量 的程度，即所谓地基的“能量逸散性”。这种特性反过来 又影响建筑物的振动特性，从而影响结构可能产生的破 坏即宏观震害程度。 ™ 场地条件对震害的影响 博学 力行 守正 拓新 9.2 天然地基土层动力响应与计算 地基的地震反应分析有两方面的意义： 第一，它可以分析地层的地震动，如从基岩地震动 推算地表土层的地震动，或者从地表土层的地震动特性 推算基岩地震动； 第二，研究地基本身的抗震性，例如地基的液化分 析、动强度分析等等。 关于地基的地震反应分析方法，目前大多数是考虑 由基岩发生的剪切波通过地基土层向上传播到地面的作 用，基于剪切波向上传播的分析方法。 博学 力行 守正 拓新 9.2 天然地基土层动力响应与计算 基于剪切波向上传播的地基反应分析方法，主要有 如下三种： ① 剪切层法。通过弹性介质的剪切震动微分方程和 边界条件，求出地基的地震反应。 ② 集中质量法。把地基看做有限个集中质量体系， 采用结构动力学方法求出地震反应。 ③ 有限单元法。将地基看作有限多个单元组成的体 系，采用结构动力学方法求解。该法能考虑复杂地形、 土的非线性、弹塑性、土中孔隙水影响等

9.3地基抗震设计9.3地基抗震设计场地条件对震害的影响场地条件对震害的影响水工建筑物地基的抗震设计，应综合考虚上部建筑水工建筑物地基和岸坡的防渗结构及其连接部位，物的型式、荷载、水力、运行条件，以及地基和岸坡的以及排水反滚结构等，应采取有效措施防止地露时产生工程地质和水文地质条件等。危密性裂缝或发生渗透破坏。地基抗震设计的总体要求：水工建筑物的地基和岸对于坝、闸等雍水建筑物的地基和岸坡，应满足在坡中的断裂、破碎带及层间错动等软弱结构面，特别是设计烈度地震作用下不发生强度失稳破坏（包括砂土液化、软弱黏土震陷等）和渗透变形的要求，避免产生影缓倾角夹泥层和可能发生泥化的岩层，应根据其产状、埋藏深度、边界条件、渗流情况、物理力学性质以及建响建筑物使用的有害变形。岩土性质在水平方向变化大筑物设计裂度，论证其在地震下不发生失稳和超过允许的不均匀地基，应采取措施防止地震时产生较大的不均的变形，必要时采取抗震措施。匀沉降、滑移和集中港源，博学力行中正拓新博学力行中正拓新9.3地基抗震设计9.3地基抗震设计心场地条件对馨害的影响场地条件对愿害的影响地基中土展液化的判别，应按地质勤察规范中的有地基中的可液化土层，可根据工程的类型和具体情关规定进行。况，选择采用以下抗震措施：坝基饱和无粘性土和少贴性土的地震液化判别，应①挖除液化土层井用非液化土置换：②握冲加密、强夯击实等人工加密：考虑土层的天然结构、颗粒组成、松散程度、震前受力③压重和排水；状态、边界条件和排水条件以及地震展级和历时等因④振冲挤密碎石桩等复合地基或桩体穿过可液化土素，结合现场勘察和室内试验成果，综合分析判定。地基土的液化判别可分为初判和复判两个阶段，初判应排层进入非液化土层的桩基③混凝土连续墙或其它方法围封可液化地基。除不会发生液化的土层。对初判可能发生液化的土层，应进行液化复判博学力柠守正拓新博学力行守正拓新9.3地基抗震设计9.3地基抗震设计场地条件对震害的影响地基抗震承载力甲、乙类水工建筑物地基中的软弱黏土层，应进行数十年来我国发生了十多次大地震，数以万计的建专门抗震分析。地基中的土层一般只要满足以下任一指筑物遭到程度不同的破坏，而由于地基失效造成上部建标，即可判定为软弱黏土层：筑物破坏的事例，相对而言还是比较少的。①液性指数>0.75：②无侧限抗压强度4。①在地餐作用前有较多的安全储备，地基承载力设地基中的软弱黏土层，可根据建筑物的类型和具体计值采用的安全系数通常在2.0以上，基础的尺寸是由构造确定的，强度储备就更大了。情况，选择采用以下抗震措施①换填法：②预压加固：③压重和砂井排水、塑料②大多数地基土在地震作用下的强度有所提高。排水板；④桩基或振冲碎石桩等复合地基。42博学力行中正拓新博学力行中正拓新

博学 力行 守正 拓新 9.3 地基抗震设计 水工建筑物地基的抗震设计，应综合考虑上部建筑 物的型式、荷载、水力、运行条件，以及地基和岸坡的 工程地质和水文地质条件等。 地基抗震设计的总体要求：水工建筑物的地基和岸 坡中的断裂、破碎带及层间错动等软弱结构面，特别是 缓倾角夹泥层和可能发生泥化的岩层，应根据其产状、 埋藏深度、边界条件、渗流情况、物理力学性质以及建 筑物设计烈度，论证其在地震下不发生失稳和超过允许 的变形，必要时采取抗震措施。 ™ 场地条件对震害的影响 博学 力行 守正 拓新 9.3 地基抗震设计 水工建筑物地基和岸坡的防渗结构及其连接部位， 以及排水反滤结构等，应采取有效措施防止地震时产生 危害性裂缝或发生渗透破坏。 对于坝、闸等雍水建筑物的地基和岸坡，应满足在 设计烈度地震作用下不发生强度失稳破坏（包括砂土液 化、软弱黏土震陷等）和渗透变形的要求，避免产生影 响建筑物使用的有害变形。岩土性质在水平方向变化大 的不均匀地基，应采取措施防止地震时产生较大的不均 匀沉降、滑移和集中渗漏。 ™ 场地条件对震害的影响 博学 力行 守正 拓新 9.3 地基抗震设计 地基中土层液化的判别，应按地质勘察规范中的有 关规定进行。 坝基饱和无粘性土和少黏性土的地震液化判别，应 考虑土层的天然结构、颗粒组成、松散程度、震前受力 状态、边界条件和排水条件以及地震震级和历时等因 素，结合现场勘察和室内试验成果，综合分析判定。地 基土的液化判别可分为初判和复判两个阶段，初判应排 除不会发生液化的土层。对初判可能发生液化的土层， 应进行液化复判。 ™ 场地条件对震害的影响 博学 力行 守正 拓新 9.3 地基抗震设计 地基中的可液化土层，可根据工程的类型和具体情 况，选择采用以下抗震措施： ① 挖除液化土层并用非液化土置换； ② 振冲加密、强夯击实等人工加密； ③ 压重和排水； ④ 振冲挤密碎石桩等复合地基或桩体穿过可液化土 层进入非液化土层的桩基； ⑤ 混凝土连续墙或其它方法围封可液化地基。 ™ 场地条件对震害的影响 博学 力行 守正 拓新 9.3 地基抗震设计 甲、乙类水工建筑物地基中的软弱黏土层，应进行 专门抗震分析。地基中的土层一般只要满足以下任一指 标，即可判定为软弱黏土层： ① 液性指数 >0.75 ；② 无侧限抗压强度 4。 地基中的软弱黏土层，可根据建筑物的类型和具体 情况，选择采用以下抗震措施： ① 换填法；② 预压加固；③ 压重和砂井排水、塑料 排水板；④ 桩基或振冲碎石桩等复合地基。 ™ 场地条件对震害的影响 博学 力行 守正 拓新 9.3 地基抗震设计 数十年来我国发生了十多次大地震，数以万计的建 筑物遭到程度不同的破坏，而由于地基失效造成上部建 筑物破坏的事例，相对而言还是比较少的。 地基基础震害相对较少的原因主要有两方面： ① 在地震作用前有较多的安全储备，地基承载力设 计值采用的安全系数通常在2.0以上，基础的尺寸是由构 造确定的，强度储备就更大了。 ② 大多数地基土在地震作用下的强度有所提高。 ™ 地基抗震承载力

9.3地基抗震设计9.4桩和桩基的动力分析地基抗震承载力常见的桩基震害简况尽管由于地基失效引起的上部建筑物破坏在数量上桩基抗震属于工程中的难题之一，一方面由地基输仅占少数，但造成的破坏程度是十分严重的。震后修复入桩基的地震作用在有桩时比无桩时更难准确估计，另极其困难，甚至是不可能的。因此，对地基基础的抗震一方面是桩基破坏资料难以获得，加之桩基抗震理论缺设计不能忽视，对于造成地基失效的原因应该进行认真乏足够的实践检验。对桩基震害往往只能从上部结构状分析，并采取对策加以防治。态间接反映与推测，对地下桩基本身实际有无震害，震在水运工程建筑物地基的抗震验算中，对于液化士后开挖检查资料很少。20世纪70年代后，特别是1976年中国唐山大地震和1995年日本阪神大地震后，对桩基震层以下的土层，应按照《港口工程地基规范》有关规定进行设计计算。客的调查与认识迅渐丰高。博学力行中正 新博学力行中正 拓新9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析常见的桩基震害简况常见的桩基震害简况①钢筋混凝土桩在非液化土中以桩头的剪压或弯曲②桩基震害中因地基变形引起的居多，上部结构惯破坏为常见。性力引起的占少数。土体变形包括滑坡，挡墙后填土失稳，液化，软土麗陷，地面堆载影响等。RS141Pa安好时酒粘+let博学力柠守正拓新博学力行守正拓新9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析常见的桩基震害简况常见的桩基震害简况?桩头一承台连接方式（嵌入承台5~10cm，桩内③非液化土中的桩的破坏主要有：1）上部结构惯性力引起的破坏，使桩台一承台连接伸出钢筋，按拉锚要求埋入承台）抗拔与嵌固均不足，致使钢筋拔出、剪断或桩台与承台相对位移，以及桩头和上部桩身破坏，破坏形式以压、拉、剪压为主；2）软硬土界面处的弯矩、剪力过大导致破坏：处承台混凝土破坏。预应力桩在顶部30cm范围内预应力不足，使抗3）软土在地震中因“触变”而摩擦力下降导致桩的竖向承载力不足而下沉。弯能力下降。4)桩基附近的挡土墙、土坡或地面荷载在地麗下造成土体失稳，使桩身受到侧向挤压破坏。O博学力行中正拓新博学力行中正拓新

博学 力行 守正 拓新 9.3 地基抗震设计 尽管由于地基失效引起的上部建筑物破坏在数量上 仅占少数，但造成的破坏程度是十分严重的。震后修复 极其困难，甚至是不可能的。因此，对地基基础的抗震 设计不能忽视，对于造成地基失效的原因应该进行认真 分析，并采取对策加以防治。 在水运工程建筑物地基的抗震验算中，对于液化土 层以下的土层，应按照《港口工程地基规范》有关规定 进行设计计算。 ™ 地基抗震承载力 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 桩基抗震属于工程中的难题之一，一方面由地基输 入桩基的地震作用在有桩时比无桩时更难准确估计，另 一方面是桩基破坏资料难以获得，加之桩基抗震理论缺 乏足够的实践检验。对桩基震害往往只能从上部结构状 态间接反映与推测，对地下桩基本身实际有无震害，震 后开挖检查资料很少。20世纪70年代后，特别是1976年 中国唐山大地震和1995年日本阪神大地震后，对桩基震 害的调查与认识逐渐丰富。 ™ 常见的桩基震害简况 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ① 钢筋混凝土桩在非液化土中以桩头的剪压或弯曲 破坏为常见。 ™ 常见的桩基震害简况 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ② 桩基震害中因地基变形引起的居多，上部结构惯 性力引起的占少数。土体变形包括滑坡，挡墙后填土失 稳，液化，软土震陷，地面堆载影响等。 ™ 常见的桩基震害简况 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ③ 桩头一承台连接方式（嵌入承台 5~10cm，桩内 伸出钢筋，按拉锚要求埋入承台）抗拔与嵌固均不足， 致使钢筋拔出、剪断或桩台与承台相对位移，以及桩头 处承台混凝土破坏。 ④ 预应力桩在顶部 30cm 范围内预应力不足，使抗 弯能力下降。 ™ 常见的桩基震害简况 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ⑤ 非液化土中的桩的破坏主要有： 1)上部结构惯性力引起的破坏，使桩台一承台连接 和上部桩身破坏，破坏形式以压、拉、剪压为主； 2)软硬土界面处的弯矩、剪力过大导致破坏； 3)软土在地震中因“触变”而摩擦力下降导致桩的竖 向承载力不足而下沉。 4)桩基附近的挡土墙、土坡或地面荷载在地震下造 成土体失稳，使桩身受到侧向挤压破坏。 ™ 常见的桩基震害简况

9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析常见的桩基震害简况常见的桩基震害简况③液化但无侧向扩展土中桩的典型庭害是建筑物周③液化但无侧向扩展土中桩的典型震寄是建筑物周围常有喷沙雷水，液化土下沉，建筑物本身无水平位国常有喷沙雷水，液化土下沉，建筑物本身无水平位移，导致承台与土脱空。移，导致承台与土脱空。如果建筑物荷载平面分布上不均匀或其下液化土层建筑物时儿性质或厚度不均匀，则可能震后产生相当大的不均匀下E沉。如果荷载分布均匀而液化土层厚度或性质也比较均花漆匀则建筑一般不会有大的不均匀沉降，桩身则可能在液双能化土层界面、桩顶等部位有破坏。洪积居博学力行中正拓新博学力行中正拓新9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析常见的桩基震害简况常见的桩基震害简况?液化且有侧向扩展土中的桩基震害情况：④液化且有例侧向扩展土中的桩基震害情况：液化的破坏类型有喷雷、上浮、地基失稳、侧向扩因为河流或海边的冲击带正是建设城市和桥梁的地方，常常分布着自然形成的带有0~5°缓坡的可液化或粉腰与流滑等。谢向扩展与流滑是使可液化土在液化后沿着倾斜的土层，是侧向扩展极可能发育的地段。液化层在地震作液化层面产生土体水平滑动的现象，但侧向扩展是指土用下发生液化时，其抗剪强度极低，连带其上的非液化面倾斜在5°以下，而流滑则指土面倾斜在5°以上的情覆盖层在地震力的自重作用下会沿液化层面向水边方向滑动，滑动距离可达数米，滑体宽度可达100-200m，使况（如土坝、天然或人工的斜坡）。对房属建筑和桥梁来说，液化侧向扩展是常见的感胁。建于其上的桥墩或建筑物产生破坏。博学力柠守正拓新博学力行守正拓新9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析常见的桩基震害简况常见的桩基震害简况①液化且有侧向扩展土中的桩基震客情况：液化且有侧向扩展士中的桩基需害情况海城地霞和磨山地霞中许多公路桥和天津市的建于桩及上部结构爆寒的主要表现为，桩身液化层中部海河故道上的房屋就因此受到极大损害：1995年日本阪剪坏或套折，因为承受不住滑动土体的压力：桩头部分神大地震中神户市沿海和两个人工岛是严盈液化地带，连结破坏或形成铰，上部结构因桩身折断产生不均匀沉许多有桩或无桩的建筑物均道到侧向扩展的危寄降，对高层建筑则因重心的水平位移而产生较大的附加A弯矩，使内陆一例的桩产生拉力，从而导致出现一个塑地费肉ahe性铰建筑物一般都有平面上的移位，常达数十匾米基周电我化AON至1m以上。BtRsweelnA博学力行中正拓新博学力行中正拓新

博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ⑥ 液化但无侧向扩展土中桩的典型震害是建筑物周 围常有喷沙冒水，液化土下沉，建筑物本身无水平位 移，导致承台与土脱空。 如果建筑物荷载平面分布上不均匀或其下液化土层 性质或厚度不均匀，则可能震后产生相当大的不均匀下 沉。如果荷载分布均匀而液化土层厚度或性质也比较均 匀则建筑一般不会有大的不均匀沉降，桩身则可能在液 化土层界面、桩顶等部位有破坏。 ™ 常见的桩基震害简况 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ⑥ 液化但无侧向扩展土中桩的典型震害是建筑物周 围常有喷沙冒水，液化土下沉，建筑物本身无水平位 移，导致承台与土脱空。 ™ 常见的桩基震害简况 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ⑦ 液化且有侧向扩展土中的桩基震害情况： 液化的破坏类型有喷冒、上浮、地基失稳、侧向扩 展与流滑等。 侧向扩展与流滑是使可液化土在液化后沿着倾斜的 液化层面产生土体水平滑动的现象，但侧向扩展是指土 面倾斜在5°以下，而流滑则指土面倾斜在5°以上的情 况（如土坝、天然或人工的斜坡）。对房屋建筑和桥梁 来说，液化侧向扩展是常见的威胁。 ™ 常见的桩基震害简况 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ⑦ 液化且有侧向扩展土中的桩基震害情况： 因为河流或海边的冲击带正是建设城市和桥梁的地 方，常常分布着自然形成的带有0~5°缓坡的可液化或粉 土层，是侧向扩展极可能发育的地段。液化层在地震作 用下发生液化时，其抗剪强度极低，连带其上的非液化 覆盖层在地震力的自重作用下会沿液化层面向水边方向 滑动，滑动距离可达数米，滑体宽度可达100~200m，使 建于其上的桥墩或建筑物产生破坏。 ™ 常见的桩基震害简况 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ⑦ 液化且有侧向扩展土中的桩基震害情况： 海城地震和唐山地震中许多公路桥和天津市的建于 海河故道上的房屋就因此受到极大损害；1995年日本阪 神大地震中神户市沿海和两个人工岛是严重液化地带， 许多有桩或无桩的建筑物均遭到侧向扩展的危害。 ™ 常见的桩基震害简况 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ⑦ 液化且有侧向扩展土中的桩基震害情况： 桩及上部结构震害的主要表现为：桩身液化层中部 剪坏或弯折，因为承受不住滑动土体的压力；桩头部分 连结破坏或形成铰，上部结构因桩身折断产生不均匀沉 降，对高层建筑则因重心的水平位移而产生较大的附加 弯矩，使内陆一侧的桩产生拉力，从而导致出现一个塑 性铰；建筑物一般都有平面上的移位，常达数十厘米甚 至1m以上。 ™ 常见的桩基震害简况

9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析常见的桩基震害简况非液化地基上桩的抗震设计①液化且有侧向扩展土中的桩基震害情况：计算地震情况下桩侧地基的土抗力，主要考虑由于地基变形而降低地基对桩作用的土抗力值。为了满足设计工作的需要，可粗略计算地基变形，而采用降低地基1系数的方法。地震时桩身产生的位移通常较非地震时为大。另外，地震时桩身受到反复荷载的作用，降低地基aat系数是有一定根据的。对于水平力作用下的桩基，铁路系统建议：对较差的地基，地基系数降低20-40%：对较好的地基，地基系数降低10~20%。FaL博学力行中正拓新博学力行中正拓新9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析非液化地基上桩的抗震设计非液化地基上桩的抗震设计但是另有一种相反的意见，认为地震荷载作用的时另一种意见认为地震荷载作用时间短暂，是不常见间短暂，地震时桩侧土的地基系数可较非地震时采用的的特殊荷载，单桩抗震垂直承载力可较非地愿时提高，值高一些。上海市地基基础设计规范就是从这种观点出如上海市地基基础设计规范规定，当桩的承载力由计算发，在确定桩基水平抗震承载力时，把水平承载力较静确定，持力层土较密实时，桩周摩阻力可比静力的提高力的提高25%25%，端承力可比静力的提高40%；当时持力层的土较对地震作用下的桩的轴向承载力，一种意见认为桩软弱时，桩侧库阻力和桩端阻力均比静力的提高25%：产生振动，桩的上部在某一深度范圈内的表面率阻力减当桩的承载力由试桩确定时，桩的抗震垂直承载力可比为零，桩周及桩尖地基的应力状态由于震动的影响，土静力的提高30%。《建筑桩基技术规范》规定：轴心受的内摩擦角及粘聚力都有所减低。压提高25%，偏心荷载时的边桩提高50%时。博学力柠守正拓新博学力行守正拓新9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析非液化地基上桩的抗震设计桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计（1）液化土层区桩的抗震承载力关于波浪等动载作用下桩的计算，目前还没有可着①两阶段验算法的分析方法，这给地囊荷载作用下桩基水平力的分析带此法见《上海市地基基础设计规范》，认为最大地来了困难。总之，地震作用时，桩的水平和垂直承载力均有比非地震时静力的降低或提高的两种相反意见，哪震力与液化对桩承载力的削弱不发生于同一时刻，可按种意见符合实际，有待进一步研究。下列两种情况进行抗爆强度验算，并取不利的一种进行设计地震区桩基时，应将桩尖支承在岩石、大块碎设计：a)土层液化前，考虑地震作用，按上述方法进行石土、密实及中等密的砂土、坚硬和半坚硬及硬塑的粘桩的垂直承载力和水平承载力验算；b）土层液化后，不土上，不得将桩尖支承在疏松饱和砂土、软塑和流塑的考虑地震作用，桩的承载力采用静承载力但扣除液化士粘土上。层的桩周摩阻力和水平土抗力。7博学力行中正拓新博学力行中正拓新

博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 ⑦ 液化且有侧向扩展土中的桩基震害情况： ™ 常见的桩基震害简况 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 计算地震情况下桩侧地基的土抗力，主要考虑由于 地基变形而降低地基对桩作用的土抗力值。为了满足设 计工作的需要，可粗略计算地基变形，而采用降低地基 系数的方法。地震时桩身产生的位移通常较非地震时为 大。另外，地震时桩身受到反复荷载的作用，降低地基 系数是有一定根据的。对于水平力作用下的桩基，铁路 系统建议：对较差的地基，地基系数降低20~40%；对较 好的地基，地基系数降低10~20%。 ™ 非液化地基上桩的抗震设计 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 但是另有一种相反的意见，认为地震荷载作用的时 间短暂，地震时桩侧土的地基系数可较非地震时采用的 值高一些。上海市地基基础设计规范就是从这种观点出 发，在确定桩基水平抗震承载力时，把水平承载力较静 力的提高25%。 对地震作用下的桩的轴向承载力，一种意见认为桩 产生振动，桩的上部在某一深度范围内的表面摩阻力减 为零，桩周及桩尖地基的应力状态由于震动的影响，土 的内摩擦角及粘聚力都有所减低。 ™ 非液化地基上桩的抗震设计 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 另一种意见认为地震荷载作用时间短暂，是不常见 的特殊荷载，单桩抗震垂直承载力可较非地震时提高， 如上海市地基基础设计规范规定，当桩的承载力由计算 确定，持力层土较密实时，桩周摩阻力可比静力的提高 25%，端承力可比静力的提高40%；当时持力层的土较 软弱时，桩侧摩阻力和桩端阻力均比静力的提高25%； 当桩的承载力由试桩确定时，桩的抗震垂直承载力可比 静力的提高30%。《建筑桩基技术规范》规定：轴心受 压提高25%，偏心荷载时的边桩提高50%时。 ™ 非液化地基上桩的抗震设计 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 关于波浪等动载作用下桩的计算，目前还没有可靠 的分析方法，这给地震荷载作用下桩基水平力的分析带 来了困难。总之，地震作用时，桩的水平和垂直承载力 均有比非地震时静力的降低或提高的两种相反意见，哪 种意见符合实际，有待进一步研究。 设计地震区桩基时，应将桩尖支承在岩石、大块碎 石土、密实及中等密的砂土、坚硬和半坚硬及硬塑的粘 土上，不得将桩尖支承在疏松饱和砂土、软塑和流塑的 粘土上。 ™ 非液化地基上桩的抗震设计 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 （1）液化土层区桩的抗震承载力 ① 两阶段验算法 此法见《上海市地基基础设计规范》，认为最大地 震力与液化对桩承载力的削弱不发生于同一时刻，可按 下列两种情况进行抗震强度验算，并取不利的一种进行 设计：a)土层液化前，考虑地震作用，按上述方法进行 桩的垂直承载力和水平承载力验算；b）土层液化后，不 考虑地震作用，桩的承载力采用静承载力但扣除液化土 层的桩周摩阻力和水平土抗力。 ™ 桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计

9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计（1）液化土层区桩的抗震承载力（1）液化土层区桩的抗震承载力②不考虑液化土层区桩侧摩阻力法③土层液化折减系数法本法原为1981年日本公路桥设计规范所采用，后传本法将液化土层区桩侧摩阻力取零，桩的承载力按静力的考虑。该法应用广泛，对苏北江淮高速公路和广入我国后又加以修改与发展。对于桩周有液化土层的低桩承台桩基，当桩台下有靖高速公路的盐河大桥、横港大桥、曹家港中桥、新开不小于1.0m厚的非液化土或非软弱土时，土层液化对单河中桥及季家队中桥等进行抗震验算时，经建筑抗震规范验算判别，地面下15m以内均发生了砂土液化，桩的桩极限承载力的影响，可将液化土层极限侧阻力标准值承载力就采用本法进行验算，未考虑液化土层区的桩侧乘以土层液化折减系数计算单桩极限承载力标准值。土阻力。展液化折减系数可变相关规范。博学力行中正拓新博学力行中正拓新9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计身周围有液化士层时桩基的抗设计（1）液化土层区桩的抗震承载力（2）液化土层区桩的抗震构造要求④液化侧扩地段桩基的核算方法通常，应尽量避免采用可液化土层作持力层。在可在距海边、河边或河道岸边约150-200m的地带是液液化地基中，如采用打人式预制桩，不但可加密砂层，化侧向扩展的主要影响区域。超过这一范国，侧扩显不而且能穿过液化土层，支承在稳定的卜卧层上。从震害能说没有，但影响较小，地面的竖向与水平向位移较均宏观调查结果来看，在可液化土中使用桩基，震后反映勾，也可能没有地裂缝。因此，建筑物一般不宜布置在良好，因而可认为采用桩基是适合可液化地基的一种基距水线150-200m范即内，在此范围内的建筑桩基宜校核础形式，在地震液化区，桩的端阻力和侧阻力以及水平抗力均很小或接近于零。如在可流化地基中采用打人式其抗液化侧扩能力，保证桩身不致在液化层界面附近剪断或弯折。预制桩，需满足以下要求。博学力柠守正拓新博学力行守正拓新9.4桩和桩基的动力分析9.4桩和桩基的动力分析桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计震动引起的软粘土的触变现象及对工程的影响在地震地区的软粘土上修建上程，或在非地震地区（2）液化土层区桩的抗震构造要求①桩端伸入可液化土层以下种定土层一定深度。的粘土上打桩时，常有不少工程失事或因打桩而引起岸②群桩的重心与上部结构合力尽量重合。坡滑动；或因地震或打桩等握动作用，使地基产生较大③桩台下宜铺设经过夯实的碎石或砂垫层。沉降而使邻近建筑物偏斜。④在液化土层界面附近，宜将桩身配筋加强，从桩对这种触变现象，过去认识不足，未引起重视，交项直到液化界面以下2-3倍桩径长度了学费，还不知道产生问题的原因。近些年来不少失事③在有侧扩情况下，特别要注意满足桩的弯剪设计工程的经验教训，对这一问题逐步有了认识，并采取了与构造要求。一些预防性的工程措施。2博学力行中正拓新博学力行中正拓新

博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 （1）液化土层区桩的抗震承载力 ② 不考虑液化土层区桩侧摩阻力法 本法将液化土层区桩侧摩阻力取零，桩的承载力按 静力的考虑。该法应用广泛，对苏北江淮高速公路和广 靖高速公路的盐河大桥、横港大桥、曾家港中桥、新开 河中桥及季家队中桥等进行抗震验算时，经建筑抗震规 范验算判别，地面下15m以内均发生了砂土液化，桩的 承载力就采用本法进行验算，未考虑液化土层区的桩侧 阻力。 ™ 桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 （1）液化土层区桩的抗震承载力 ③ 土层液化折减系数法 本法原为1981年日本公路桥设计规范所采用，后传 入我国后又加以修改与发展。 对于桩周有液化土层的低桩承台桩基，当桩台下有 不小于1.0m厚的非液化土或非软弱土时，土层液化对单 桩极限承载力的影响，可将液化土层极限侧阻力标准值 乘以土层液化折减系数计算单桩极限承载力标准值。土 层液化折减系数可查相关规范。 ™ 桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 （1）液化土层区桩的抗震承载力 ④ 液化侧扩地段桩基的核算方法 在距海边、河边或河道岸边约150-200m的地带是液 化侧向扩展的主要影响区域。超过这一范围，侧扩虽不 能说没有，但影响较小，地面的竖向与水平向位移较均 匀，也可能没有地裂缝。因此，建筑物一般不宜布置在 距水线150-200m范围内，在此范围内的建筑桩基宜校核 其抗液化侧扩能力，保证桩身不致在液化层界面附近剪 断或弯折。 ™ 桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 （2）液化土层区桩的抗震构造要求 通常，应尽量避免采用可液化土层作持力层。在可 液化地基中，如采用打人式预制桩，不但可加密砂层， 而且能穿过液化土层，支承在稳定的卜卧层上。从震害 宏观调查结果来看，在可液化土中使用桩基，震后反映 良好，因而可认为采用桩基是适合可液化地基的一种基 础形式，在地震液化区，桩的端阻力和侧阻力以及水平 抗力均很小或接近于零。如在可流化地基中采用打人式 预制桩，需满足以下要求。 ™ 桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 （2）液化土层区桩的抗震构造要求 ① 桩端伸入可液化土层以下稳定土层一定深度。 ② 群桩的重心与上部结构合力尽量重合。 ③ 桩台下宜铺设经过夯实的碎石或砂垫层。 ④ 在液化土层界面附近，宜将桩身配筋加强，从桩 顶直到液化界面以下2-3倍桩径长度。 ⑤ 在有侧扩情况下，特别要注意满足桩的弯剪设计 与构造要求。 ™ 桩身周围有液化土层时桩基的抗震设计 博学 力行 守正 拓新 9.4 桩和桩基的动力分析 在地震地区的软粘土上修建上程，或在非地震地区 的粘土上打桩时，常有不少工程失事或因打桩而引起岸 坡滑动；或因地震或打桩等振动作用，使地基产生较大 沉降而使邻近建筑物偏斜。 对这种触变现象，过去认识不足，未引起重视，交 了学费，还不知道产生问题的原因。近些年来不少失事 工程的经验教训，对这一问题逐步有了认识，并采取了 一些预防性的工程措施。 ™ 震动引起的软粘土的触变现象及对工程的影响