【教学课件】第二章场地地基和基础.ppt

,第二章 场地 地基和基础,第一节 场地,一、场地（site）与场地土场地 即指工程群体所在地，具有相似的反应谱特征，其范围相当于厂区、居民小和自然村或不小于1.0平方公里的平面面积。场地的划分（按建筑特震害程度）：有利场地：坚硬土、平坦的中硬土 不利场地：软弱土、液化土、山丘、山嘴等 危险场地：滑坡、地裂、泥石流场地土 是指场地范围内的地基土。一般地，软弱地基对建筑物有增长周期、改变振型和增大阻尼的作用。在软弱地基上，柔性结构最容易破坏，刚性结构则较好；坚硬地基上，柔性结构表现较好，而则性结构有的表现较差。总的来说，软弱地基更为不利。,二、土的类型判定1、为何用剪切波速而非压缩波来判定土的类型？,由上式可知：泊松比对剪切波速度影响不太大，相对稳定，而对压缩波影响很大（例如=0.20.48时）。这种变化特征对于现场测试VP时的要求很高，而实际上很难做到。土可以认为是由骨架（矿物、砂粒等）与填充物（气体、液体等）组成。剪切波不能在气体或液体中传播，即VS只与土的骨架性质有关，而与填充特无关。岩土的骨架和颗粒之间的连接形式，是在一定的历史时期形成的，它相对稳定。而压缩波则不同，它可以在任何介质中传播，所以VP除了与土的压实程度和弹性常数有关外，还和岩土的含水量和人类活动等因素有关。因此，用VS则更能客观地反映土的性质。,第一节 场地,2、剪切波速的测试方法 3、等效剪切波速的确定单孔法、跨孔法、折射波法等。,单孔法波速测试现场连接图,等效剪切波速是根据地震波通过计算深度范围内多层土层的时间等于该波通过计算深度范围内单一土层所需时间的条件求出的。,第一节 场地,三、场地覆盖层厚度场地覆盖层厚度的定义 定义1：从地面（而非基础底面）到基岩的距离。定义2：下、上两相邻土层的剪切波速大小某一值，如2时。抗震规范定义：一般情况下，可取地面到剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶的距离。四、场地类别 抗震规范指出：建筑场地类别应根据土层等效剪切速波和场地覆盖层厚度划分为4类。,第一节 场地,天然地基在地震作用下的抗震承载力验算1、地基土的抗震承载力地基土的动承载力静承载力,2、地震作用下天然地基的抗震震验算,对于高宽比大于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积的15%。,第一节 场地,第三节 液化土与软土地基,一、地基土的液化（Liquefaction）大家都有这样的经验：敲击盛满干砂的容器，砂子就会塞满而表面下沉，可是对于饱和的砂子（指砂粒间充满水的砂子，即通常在水面以下的砂子）给予振动，其压缩性能就低。如果砂粒之间了孔隙中充满了水，由于地震时砂粒力求趋于紧状态，但是，砂粒之间的水是不可压缩的。因此，水的压力就增大了，地基的有效垂直压应力减少了，克服了砂土的剪切强度，地基土就液化了。,影响因素：土层的地质年代和组成：,土层的相对密度 土层的埋深和地下水位的深度 地震烈度与地震持续时间,二、判别方法：1、初步判别为不液化场地土的条件 2、标准贯入试验判别（Standard Penetration Test,SPT）,香港新机场的标贯试验,标准贯入试验的基本过程：先用钻具钻至试验土层标高以上15cm处，然后将贯入器打至标高位置，最后在锤的落距为76cm的条件下，打入土层30cm，记录锤击数为N63.5。,第三节 液化土与软土地基,三、液化指数与液化等级 为了衡量液化场地的危害程度，抗震规范提出用液化指数IlE来划分场地的液化等级。,高桩：码头、桥梁等构筑物的桩基，桩顶往往高出地面或河底，这种桩称为高桩，其承台称为高桩承台。低桩：工业与民用建筑物的桩，桩顶往往低于地面，这种桩称为低桩，其承台称为低桩承台。,第四节 桩基的设计,