地基基础的抗震设计

地基基础的抗震设计
摘要：基于世界各地日益频繁的地震，在设计地基基础时考虑其抗震性，提高建筑物的抗震性能，把地震所带来的灾害降到最小程度，从而最大限度的保障了人们的生命和财产。

关键字：地震;地基;基础;抗震
abstract: based on all over the world increasingly frequent earthquake, this paper considered the earthquake resistance when designing foundation basis and improved the seismic performance of the building.so it can reduce the disaster to the minimum degree caused by the earthquake.at the same time it can provide maximum security for thepeople’s lives and property .
key word: earthquake; foundation; basis;
earthquake-resistance
中图分类号：p315 文献标识码：a 文章编号：
随着科技的发展，随着全球网络信息的普及，我们了解到，全世界能造成严重破坏的地震平均每年大约有十八次。

对于地震这种天灾人祸，我们无法避免，只能通过提高各种构造物的抗震性能，来尽量把灾害降到最小程度。

地震是由内力和外力地质作用引起的地壳震动现象，是一种难以把握的随机振动，其自身的复杂性和不确定性对于准确预测房屋遭遇的参数和特性无疑是现代建筑科技的挑战。

根据地震的成因，可
把地震分为构造地震、火山地震、陷落地震、激发地震。

关于构造地震，是由地壳的构造运动使岩层移动和断裂，将积累的大量能量释放出来，引起地壳的震动。

其特点是震动强烈，震动时间长，具有突发性和灾害性。

关于火山地震和陷落地震，这两种地震的震动强度不大，影响范围小，只要远离震源区，就不会造成严重的灾害。

关于激发地震，是由于人类活动引起的地震，例如修建的大型水库渗漏或深井注水等等，造成对发震结构的诱发，从而引发了地震。

随着社会的日益发展，各大城市的城区面积越来越拥挤，为了减轻城区的交通压力，只能向空中发展，各式各样的高楼大厦拔地而起。

为了能够保障人民生命财产的安全，必须考虑地基基础的抗震性能。

下面就关于地基基础的抗震设计来进行一些简单的阐述。

一、抗震设计的基本原则
1、首先要选择对抗震有利的场地和地质，合理规划，避免地震时发生次生灾害，其次是选择合理的抗震结构，保证结构的整体性和稳定性，减轻构造物的自重，降低构造物的重心，并保证施工质量，杜绝”豆腐渣”工程。

2、做好基础设计，将建筑物的底部的基础工程建得厚实，并将基础埋在深土中，这样周围的土层能起到限制作用。

适当地加大基础的埋深，可以增加土体的限制作用，减小构造物的震幅。

从而在地震发生时，基础的振幅就比较小，有效的减轻了灾害。

选择好的基础类型，加强整体性，减少震沉等，不仅是为了基础本身抗震的需要，而且可以减轻上部构造的震幅，从而减轻了震害。

3、加强基础和上部构造的整体性，对于上部构造，近年来，框架式结构已经取代了砖混结构和砌体结构，因为框架式对于结构的抗震性更有利。

对于基础，扩大基础面积，减小单位面积荷重，采用十字交叉基础，板式基础和箱形基础，这些都有利于基础的整体性。

二、一般地基的抗震验算
设计基础时，首先要选择地基基础的方案，对于一般地基，其实指的是天然地基，其特点是土层坚实，性质良好，地基承载力
f>150kpa，抗震性能良好。

在载荷组合中计入地震载荷。

考虑到地震载荷属于特殊载荷，作用时间短，地基承载力可按下面的公式进行调整：
fe=ζe f
式中fe ---- 提高后的地基土抗震承载力设计值（kpa）
f-----现行《建筑地基基础设计规范》规定并经过基础深宽修正的地基静承载力设计值（kpa）
ζe --- 地基土抗震承载力的提高系数
抗震承载力提高系数如表1所示。

表1抗震承载力提高系数ζe
岩土名称和状态ζe
岩石、密实碎石土、砾砂、粗砂、中砂、老粘性土，fk≧300kpa 的一般粘性土和粉土 1.5
中密、稍密碎石土、砾砂、粗砂、中砂，密实和中密的细砂、粉
砂，150kpa≦fk≦300kpa的一般粘性土和粉土 1.3
稍密细砂、粉砂，100kpa≦fk ≦150kpa的一般粘性土和粉土，新近沉积粘性土和粉土 1.1
淤泥，淤泥质土，松散砂土，填土，可液化土 1.0
对于建筑物而言，下列几种建筑可不进行天然地基和基础的抗震强度验算：
①砌体房屋，多层内框架砖房，低层框架砖房，水塔。

②地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般单层厂房
和单层空
房屋，不超过7层的民用框架房屋以及荷载相当的多层厂房。

③设计烈度为7度，8度且高度不超过100米的烟囱。

④《建筑抗震设计规范》规定可不进行上部结构抗震演算的建筑物。

三、不良地基的抗震设计
1、软弱粘性土地基，软弱粘性土的特点是压缩性大，抗剪强度小，承载力低，地震时产生的震沉很大，从而使震害更加严重。

《抗震设计规范》规定：建筑物地基的主要受力层范围内有软弱性土层，且设计烈度为7时，其地基承载力小于80kpa、设计烈度为8时，其地基承载力小于100kpa、设计烈度为9时，其地基承载力小于120kpa时，应该参照现行《地基基础设计规范》有关规定进行综合考虑，采取适当的抗震措施。

具体措施可考虑如下，增强结构的整体性和对称性，减轻载荷，加大基础的埋深，扩大基础的底面面积，
必要时可进行人工处理。

2、不均匀地基，指的是河道、暗藏沟坑的边缘地带，边坡上半挖半填上，成因、岩性或状态明显不均匀的岩层上，岩层和土层的交界地段以及河岸、山坡、海滨在基础一侧具有临空面的地带。

当地震发生时，其震害是产生不均匀沉降，引起建筑物的开裂、倾斜，在临空的地带可能引起边坡滑动，使建筑物倾斜倒塌，给人们的生命财产造成严重的威胁。

所以在地质勘查查明是不均匀地基，并且查明其范围和性质后，在地基基础设计时，要尽量避开不均匀的地段，填平残存的沟坑，并且要在沟渠处作坚实的支挡，人工加固地基。

3、饱和松砂与粉土地基，这种地基在地震发生时产生液化，使地基失去承载能力，导致建筑物倾倒，开裂等震害。

在地表下15
米范围内存在饱和砂层时，可用下面的公式来判定该地基在地震时是否可能液化。

ncr=n0[0.9 + 0.1(ds+dw)]√3/pc
式中ncr ---- 饱和土液化临界标准贯入捶击数
n0---- 饱和土液化判别的基准标准贯入捶击数
ds---- 饱和土标准贯入点深度，m
dw ---- 地下水位深度,m
pc ---- 粉土的粘粒含量百分率,当pc (%)<3时，取pc=3
如果液化，必须采取抗液化的措施。

采用桩基础时，桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度应按计算确定，对碎石土、砾、粗、
中砂、坚硬粘性土应不小于50厘米，其他非岩石土应不小于2米。

采用深基础时，基础底面埋入可液化深度以下稳定土层中的深度应不小于50厘米。

为了消除地基液化，强夯法和振冲法是比较有效的措施。

四、基础工程的抗震设计
为了避免震害，除了在地基设计中采取必要的措施外，基础工程设计也应当采用有利的抗震型式。

具体的抗震性基础有十字交叉基础、板式基础和箱型基础。

这三种基础能够承受比较大的上部荷载。

加强基础的整体性，扩大基础面积，减小单位面积荷重，对于抗震都很有利。

对于要穿过不良地基的基础，可采用桩基和石灰桩，以深层坚实土层作为持力层。

也可采用钢筋混凝土桩，必要时可打斜桩承受水平载荷。

结束语：
地震是一种突发式的自然灾害现象，从世界各国减轻地震灾害所采取的措施来看，主要有三条：一是加强地震预报，力争在地震发生前采取行动以减少损失；二是在设计和施工方面提高各类建筑物对地震的抵抗能力，包括对已建建筑进行抗震能力鉴定及加固；三是加强地震时应急指挥和救援工作。

我国是一个地震多发的国家，我们应尽最大限度的实现上面所讲的三条应对地震灾害的措施，实现高的安全防护水平，最大限度减少人民的生命财产损失。

参考文献：
[1]《建筑地基基础设计规范》，（gbj7-88）,1988
[2]《建筑抗震设计规范》， 1988
[3]《地基与基础》，中国建筑工业出版社，1978.10。