場地與地基基礎(chǔ)抗震

1、第二章 場地與地基基礎(chǔ)抗震一、選擇題1、選擇建筑物場地時(shí)，首先應(yīng)知道該場地的地質(zhì)、地形、地貌對建筑抗震是否有利、不利和危險(xiǎn)，下列敘述正確的是AA.堅(jiān)硬土、液化土和地震時(shí)可能滑坡的地段分別是對建筑抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段；B.堅(jiān)硬土、密實(shí)均勻的中硬土和液化土分布分別是對建筑抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段；C.密實(shí)的中硬土、軟弱土和半填半挖地基分別是對建筑抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段；D.堅(jiān)硬土、地震時(shí)可能發(fā)生崩塌的部位和地震時(shí)可能發(fā)生地裂的部位分別是對建筑抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段。2、劃分有利、不利和危險(xiǎn)地段的因素有：I.地質(zhì) II.地形 III.地貌 IV.場地覆蓋層厚度 V.建筑物的重要性 VI.基礎(chǔ)

2、類型，其中正確的是：AA.I、II、III B.IV、V、VI C.I、IV、V D.II、V、VI3、下列何種措施不能減輕液化對建筑物的影響？CA.選擇合適的基礎(chǔ)埋深； B.調(diào)整基礎(chǔ)底面積；C.加強(qiáng)基礎(chǔ)強(qiáng)度； D.減輕荷載、增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的整體剛度和均勻?qū)ΨQ性。二、填空題1、我國將建筑場地劃分為 四 個(gè)類別，各類別根據(jù) 場地覆蓋層厚度 和 土層等效剪切波速確定。2、場地土的類型按土層剪切波速大小劃分為堅(jiān)硬土或巖石 、中硬土 、中軟土 、軟弱土 。3、地基土液化判別過程可以分為初步判別和_標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 判別兩大步驟。當(dāng)飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)（未經(jīng)桿長修正）大于液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值時(shí)，應(yīng)判別

3、為_不液化_。4、高寬比大于4的高層建筑，在地震作用下基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力；其他建筑基礎(chǔ)底面與地基土之間零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積的15% 。三、名詞解釋活斷層：地質(zhì)歷史上形成的晚更新世以來有活動(dòng)，且將來有可能再度活動(dòng)的斷裂。發(fā)震斷層：具有潛在地震活動(dòng)的斷層，不屬場地烈度問題所考慮的范圍。沙土液化：地下水位以下的飽和的松砂和粉上在地震作用下，上顆粒之間有變密的趨勢。但因孔隙水來不及排出，使土顆粒處于懸浮狀態(tài)形成如液體一樣，這種現(xiàn)象就稱為上的液化。影響土的液化的因素：土層的地質(zhì)年代和組成；土層的相對密度；土層的埋深和地下水位的深度；地震烈度和地震持續(xù)時(shí)間等。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別：鉆孔至試驗(yàn)土

4、層上15cm處,用63.5公斤穿心錘，落距為76cm，打擊土層，打入30cm所用的錘擊數(shù)記作N63.5，稱為標(biāo)貫擊數(shù)。用N63.5與規(guī)范規(guī)定的臨界值Ncr比較來確定是否會液化。四、簡答題1、建筑地段劃分成幾類；選址原則是什么？答：根據(jù)對各種因素的綜合情況及影響程度不同，場地地段劃分為對建筑抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段。選址原則：盡量選擇對結(jié)構(gòu)抗震有利的地段；盡可能避開對結(jié)構(gòu)抗震不利的地段；除非特殊需要，不得在抗震危險(xiǎn)地段上建造工程結(jié)構(gòu)。2、建筑場地的類別是如何劃分的，共分幾類？答：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劃分為四類。3、簡述地基基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算的原則。哪些情況下可不進(jìn)行地基

5、基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算？答：地基基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算的原則是由規(guī)范規(guī)定只要求對地基抗震承載力進(jìn)行驗(yàn)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)采取一定抗震措施來彌補(bǔ)。下列建筑可不進(jìn)行天然地基及基礎(chǔ)抗震承載力驗(yàn)算：（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)一般的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(xiàng)相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房。（3）抗震規(guī)范規(guī)定可不進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的建筑。4、如何判別場地是否會發(fā)生沙土液化？答：1）初判：以地質(zhì)年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土層厚度等作為判斷條件。（1）地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世（Q3）

6、及以前時(shí)，7、8度可判為不液化；（2）當(dāng)粉土的粘粒（粒徑小于0.005mm的顆粒)含量百分率在7、8和9度時(shí)分別大于10、13和16可判為不液化；（3）采用天然地基的建筑，當(dāng)上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時(shí)，可不考慮液 化影響。2） 細(xì)判：當(dāng)飽和可液化土的標(biāo)貫擊數(shù)N63.5的值小于Ncr值時(shí)，判為液化，否則判為不液化。五、計(jì)算題 1、已知某建筑場地的地質(zhì)鉆探資料如表2.1所示,要求：試確定該建筑場地的類別。場地的地質(zhì)鉆探資料 表2.1層底深度(m)土層厚度(m)土層名稱土層剪切波速(m/s)9.59.5砂17037.828.3淤泥質(zhì)粘土13548.610.8砂24060.11

7、1.5淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土20068.07.9細(xì)砂33086.518.5礫石夾砂550 答案：（1）確定地面下20m范圍內(nèi)土的類型 剪切波從地表到20m深度范圍的傳播時(shí)間： 等效剪切波速： 因等效剪切波速250m/s>>140m/s， 故表層土屬于中軟土。 （2）確定覆蓋層厚度 由表2-1可知68m以下的土層為礫石夾砂，土層剪切波速大于500m/s，覆蓋層厚度應(yīng)定為68m。 （3）確定建筑場地的類別 根據(jù)表層土的等效剪切波速250m/s>>140m/s和覆蓋層厚度大于50m兩個(gè)條件，查規(guī)范，該建筑場地的類別屬類。 2、已知某建筑場地的地質(zhì)鉆探資料如表2.1所示,要求：試確定該

8、建筑場地的類別。場地的地質(zhì)鉆探資料 表2.2層底深度(m)土層厚度(m)土層名稱土層剪切波速(m/s)0.50.5雜填土1608.58淤泥質(zhì)粘土13514.76.2泥巖39519.44.7中等風(fēng)化砂頁巖45024.65.2微風(fēng)化砂頁巖540答案：（1）第三層泥巖的波速為395m/s大于相鄰上層波速135m/s的2.5倍（337.5m/s）而泥巖又處于地下5m以下，且泥巖下臥層波速均大于400m/s，因此按確定覆蓋層厚度要求的第二款，該例覆蓋層厚度應(yīng)為8.5m。確定地面下8.5m范圍內(nèi)土的類型 剪切波從地表到8.5m深度范圍的傳播時(shí)間： 等效剪切波速： 因等效剪切波速250m/s>>

9、140m/s， 故表層土屬于中軟土。 （3）確定建筑場地的類別 根據(jù)表層土的等效剪切波速250m/s>>140m/s和覆蓋層厚度8.5m兩個(gè)條件，查規(guī)范，該建筑場地的類別屬II類。3、某建筑物的室內(nèi)柱基礎(chǔ)，如圖2.1所示，考慮地震作用組合，其內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)組合值在室內(nèi)地坪()處為：基底尺寸b X L3.0 X 3.2m，基礎(chǔ)埋深d2.2m，G為基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重標(biāo)準(zhǔn)值G平均重度20kNm3；建筑場地均是紅粘土，其重度18kNm3。含水比0.8，承載力特征值。要求：根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(以下簡稱抗震規(guī)范)和建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(以下簡稱地基規(guī)范)復(fù)核地基抗震承載力。答案：（1）基礎(chǔ)底面

10、的壓力值基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上土重標(biāo)準(zhǔn)值G：G=3.2mX3.0mX2.2mX20kN/m3=422.4kN F+ G=820+422. 4=1242.4kN作用于基礎(chǔ)底面的彎矩值M：M=600kN·m十90kNX2.2m=798kN·m偏心距e=M/N=798/1242.4=0.643m，a=0.5b0.643=0.857m>b/6=3.0/6=0.5mPk=(F+G)/A=1242.4/9.6=129.4kN/m2Pmax=2(F+G)/3l2(2)地基承載力設(shè)計(jì)值查表得含水比>0.8的紅粘土的， 所以：的粘性土的地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù), 地基抗震承載力設(shè)計(jì)值：

11、(3)地基土抗震承載力驗(yàn)算 滿足要求基礎(chǔ)底面與地基土之間零應(yīng)力區(qū)的長度為：b3a=3.03X0.857=0.429m<15%Xb=0.45 滿足“基礎(chǔ)底面與地基土之間零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積15%”的要求。4、液化等級確定：一場地地層為第四紀(jì)全新世沖積層及新近沉積層，地下水位埋深2.8m,基礎(chǔ)埋深2m，當(dāng)?shù)氐卣鹆叶?度。巖土工程勘察鉆孔深度為15m，土層自上而下為5層:粉細(xì)砂，稍濕-飽和，松散，h1=3.5m;細(xì)砂，飽和，松散，層厚h2=3.7m;中-粗砂，稍密-中密，層厚h3=3.1m;粉質(zhì)黏土，可塑-硬塑，層厚h4=3.2m;粉土，硬塑。現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)的結(jié)果如表2.1所

12、示:編號1234567深度（m）2.152.453.153.454.154.455.655.956.656.957.657.958.658.95實(shí)測N622481318要求:(1)判別此地基砂土是否會液化;(2)若為液化土，試判別液化等級。 答案：(1)液化判別 1)初步判別從地質(zhì)年代判別:此場地為第四紀(jì)全新世沖積層及新近沉積層，在第四紀(jì)全更新世之后，因此不能判別為不液化土。場地表土即為粉細(xì)砂，地下水埋深dw=2.80m，上覆非液化土層即d=2.80m。對于烈度8度區(qū)的砂土，特征深度do=8m。;都不符合要求，故需進(jìn)一步進(jìn)行判別。 2)標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)法判別 深度2.152.45m處:位于地下水位()以上，因此不會液化。深度3.153.45m處:No=lO，ds