第2章场地地基和基础讲义
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场地、地基和基础(简化版)资料
地基抗震验算的范围
软弱地基上采用天然地基的单层厂房、单层空旷房屋; 7层及以上的民用框架及荷载相应的多层厂房; 其它超过规范规定的不验算范围的建筑均需进行地基和基础的抗震验算。
二、地基土抗震承载能力的调整 —— 拟静力法
§2.3 液化土与软土地基
一、场地土的液化现象 这是1964年日本新泻地震中被认识并备受关注的现象。处于地下水位以下的饱和砂土和粉土, 在地震时容易发生液化现象。 1.原因（机理）
n — 15（20）m深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数 Ni, Ncri — 实测值与临界值 di — i点代表的土层厚度（m）, 一般考虑15m深。 wi — 第i层土的影响权函 数值
10m
0
Wi 10
5m
（15m）
当经过上述两步判别证实地基土确实存在液化趋势后, 应进一步定量分析、评价液化土可能造成的危害程度。这 一工作通常是通过计算地基液化指数来实现的。
GB50011-2010液化等级和对建筑物的相应危害程度
等级
液化指数 IlE （20m）
地面喷水 冒沙情况
对建筑的 危害情况
轻微
IlE ≤ 6
无喷水冒沙或仅 有零星点
危害性小，不引起明显震害
中等
6<IlE≤18
喷水冒沙可能性大，多数属中等
危害性大可造成不均匀沉陷开裂
场地自振周期（卓越周期）和类共振现象 地震波放大最多分量: 单一土层T=4H/Vse 多土层T＝
4Hi/Vi
放大器
滤波器
地震波
基岩
T1
Tg
当结构的基本自振周期与场地自振周期接近或相等时结构的地震反应最大, 使建筑物震害加大。
有利地段
稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等
软弱地基上采用天然地基的单层厂房、单层空旷房屋; 7层及以上的民用框架及荷载相应的多层厂房; 其它超过规范规定的不验算范围的建筑均需进行地基和基础的抗震验算。
二、地基土抗震承载能力的调整 —— 拟静力法
§2.3 液化土与软土地基
一、场地土的液化现象 这是1964年日本新泻地震中被认识并备受关注的现象。处于地下水位以下的饱和砂土和粉土, 在地震时容易发生液化现象。 1.原因（机理）
n — 15（20）m深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数 Ni, Ncri — 实测值与临界值 di — i点代表的土层厚度（m）, 一般考虑15m深。 wi — 第i层土的影响权函 数值
10m
0
Wi 10
5m
（15m）
当经过上述两步判别证实地基土确实存在液化趋势后, 应进一步定量分析、评价液化土可能造成的危害程度。这 一工作通常是通过计算地基液化指数来实现的。
GB50011-2010液化等级和对建筑物的相应危害程度
等级
液化指数 IlE （20m）
地面喷水 冒沙情况
对建筑的 危害情况
轻微
IlE ≤ 6
无喷水冒沙或仅 有零星点
危害性小，不引起明显震害
中等
6<IlE≤18
喷水冒沙可能性大，多数属中等
危害性大可造成不均匀沉陷开裂
场地自振周期（卓越周期）和类共振现象 地震波放大最多分量: 单一土层T=4H/Vse 多土层T＝
4Hi/Vi
放大器
滤波器
地震波
基岩
T1
Tg
当结构的基本自振周期与场地自振周期接近或相等时结构的地震反应最大, 使建筑物震害加大。
有利地段
稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等
建筑抗震设计-第2章-场地、地基与基础
中硬 土
中软
500≥ vs >250 250≥ vs >140
中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂， fak>200的粘性土和粉土，坚硬黄土
稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂， fak
土
≤200的粘性土和粉土， fak ≥130的填土 ，可塑黄土
软弱 vs ≤140
淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，
1、液化判别和处理的一般原则：
建
筑 抗 震 设
1）对存在饱和砂土和粉土（不含黄土）的地基， 除6度外，应进行液化判别。对6度区一般情况 下可不进行判别和处理，但对液化敏感的乙类 建筑可按7度的要求进行判别和处理。
计
2）存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类
别、地基的液化等级结合具体情况采取相应的措
上覆非液化土层厚度du=5.5m
db=2m
其下为砂土，地下水位深度
dw=6m
为dw=6m.基础埋深db=2m,该
场地为8度区。确定是否考
建
虑液化影响。
筑 解：按土层液化判别图确定
抗 震
du=5.5m
设
dw=6m
du (m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1
2
须进一步判别区
计
3
需要考虑液化影响。
抗
会加重。
震 • 在软弱地基上，建筑物的破坏有时是结构破坏所造成
设
，有时是由于沙土液化、软土震陷和地基不均匀沉降
计
等造成的地基失效所致。
• 就地面建筑物总的破坏现象来说，在软弱地基上的比 坚硬地基上的要严重。
• 场地土的刚性一般用土的剪切波速表示。
抗震第2章-场地、地基和基础
9.5/1701.05/130
v i1 si
抗震第2章-场地、地基和基础
第二章 场地与地基
例：已知某建筑场地的钻孔 土层资料如表所示，试确定 该建筑场地的类别。
解：
（1）确定地面下20m表层 土的场地土类型
层底深度(m) 土层厚度(m) 土的名称
9.5
9.5
砂
37.8
28.3
淤泥质粘土
43.6
5.8
比较而言，软弱场地上的建筑物震害一般重 于坚硬场地。
抗震第2章-场地、地基和基础
第二章 场地与地基
场地的地震效应 地震波
场地 （放大器，滤波器）
软弱地基 坚硬地基
以长周期为主。 以短周期为主。
当建筑的自振周期与场地的周期相近时，振动会放大，
使破坏更大，相反则小。 共振效应
抗震第2章-场地、地基和基础
第二章
场地、地基和基础
§2．1 场地
场地: 是指工程群体所在地，具有相似的反应谱特征， 其范围大体相当于厂区、居民点和自然村或不小于１ ｋｍ２的平面面积。
工程地质条件对地震破坏的影响很大。
地段类别 有利地段 不利地段
危险地段
地质、地形、地貌
稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等
软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非 岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、 状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗 埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等
第二章 场地与地基
场地土类型的划分
抗震规范将建筑场地划分成四个类别：坚硬、中 硬、中软及软弱。考虑因素为：场地土的坚硬程度 和土层的组成。
土层的坚硬程度可用剪切波的传播速度来确定（ 根据波在坚硬物体中的传播速度大于软弱物体中的 传播速度）。
第2章场地、地基和基础抗震
vs 4
d0
式中： Vse d0
d4
——土层等效剪切波速（m/s) ——计算深度（m），取覆盖层厚度和20m
两者的较小值
t
——剪切波在地表与计算深度之间传播的时
间（s）
di
《高层建筑结构及抗震设计》 ——土计算深度范围内第i层土的厚度（m）
——计算深度范围内土层的分层数 ——计算深度范围内第i层土的剪切波速（m/s）
1.1
1.0
淤泥、淤泥质土，松散的砂、填土，新近堆积黄土及流塑黄土
《高层建筑结构及抗震设计》
三、 天然地基抗震验算
p
步骤：
M
1.根据静力设计的要求确定基础尺寸
对地基进行强度和沉降量的核算
2.地基抗震强度验算 ：
平均压应力分布
p
实际压应力分布
M
（荷载组合；基础底面的压力取为直线分布 ）
基础底面地震作用效应标准组 p f aE 合的平均压力值 基础边缘地震作用效应标准组 pmax 1.2 f aE 合的最大压力值
土层剪切 速范围(m/s)
vs 500
500 vs 250
250 vs 140
fak 200 的粘性土和粉土, f 130 的填土 ak
ak
稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂,可塑黄土,
淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土， 的填土，流塑黄土 f 130
140 vs
f ak ---由荷载试验等方法得到的地基土静承载力特征值
《高层建筑结构及抗震设计》
三、场地覆盖层厚度
※场地覆盖层厚度定义：
指从地表到地下基岩面的距离。
当下部土层的剪切波速达到上 部土层剪切波速的2.5倍，且 下部土层没有剪切波速小于 400m/s的岩土层时，该下部土 层就可以近似看作基岩
d0
式中： Vse d0
d4
——土层等效剪切波速（m/s) ——计算深度（m），取覆盖层厚度和20m
两者的较小值
t
——剪切波在地表与计算深度之间传播的时
间（s）
di
《高层建筑结构及抗震设计》 ——土计算深度范围内第i层土的厚度（m）
——计算深度范围内土层的分层数 ——计算深度范围内第i层土的剪切波速（m/s）
1.1
1.0
淤泥、淤泥质土，松散的砂、填土，新近堆积黄土及流塑黄土
《高层建筑结构及抗震设计》
三、 天然地基抗震验算
p
步骤：
M
1.根据静力设计的要求确定基础尺寸
对地基进行强度和沉降量的核算
2.地基抗震强度验算 ：
平均压应力分布
p
实际压应力分布
M
（荷载组合；基础底面的压力取为直线分布 ）
基础底面地震作用效应标准组 p f aE 合的平均压力值 基础边缘地震作用效应标准组 pmax 1.2 f aE 合的最大压力值
土层剪切 速范围(m/s)
vs 500
500 vs 250
250 vs 140
fak 200 的粘性土和粉土, f 130 的填土 ak
ak
稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂,可塑黄土,
淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土， 的填土，流塑黄土 f 130
140 vs
f ak ---由荷载试验等方法得到的地基土静承载力特征值
《高层建筑结构及抗震设计》
三、场地覆盖层厚度
※场地覆盖层厚度定义：
指从地表到地下基岩面的距离。
当下部土层的剪切波速达到上 部土层剪切波速的2.5倍，且 下部土层没有剪切波速小于 400m/s的岩土层时，该下部土 层就可以近似看作基岩
土木工程施工第2章 场地、地基和基础
n
vse—土层等效剪切波速，m/s； d0—计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m两者的 较小值； di—计算深度范围内第i土层的厚度，m； n—计算深度范围内土层的分层数； t—剪切波在地面至计算深度之间的传播时间，s； vsi—计算深度范围内第i土层的剪切波速，m/s。
一、场地土的类型和场地类别的划分
二、天然地基和基础抗震验算
地基抗震承载力调整系数
岩土名称和性状 岩石，密实的碎石土，密实的砾、粗、中砂， ≥300kPa的粘性土和粉土 中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂， 密实和中密的细、粉砂，150kPa≤＜300kPa的粘性 土和粉土，坚硬的黄土 稍密的细、粉砂，100kPa≤＜150kPa的粘性土和粉 土，新近沉积的粘性土和粉土，可塑黄土 淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄 土及流塑黄土 ζa 1.5
二、天然地基和基础抗震验算
2、天然地基基础抗震验算 (1)地基抗震承载力计算 天然地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应标准组合， 且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基抗震承载 力调整系数计算。
f aE a f a
faE—调整后的地基抗震承载力； fa—深度、宽度修正后的地基承载力特征值，应按现行国 家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007采用； ζa—地基抗震承载力调整系数。(天然地基抗震验算中， 对地基承载力设计值的调整系数。)
自然地面
一、场地土的类型和场地类别的划分
(2)土层等效剪切波速 剪切波速：震动横波在土内的传播速度，m/s。
土层等效剪切波速：在地面以下20m深 范围内或小于20m深范围内各土层剪切波 速按土层厚度加权而得的平均值。
一、场地土的类型和场地类别的划分
d 0 v se t
4第二讲义章场地、地基和基础1,2,3
2.50
2.50
杂填土
4.00
1.50
粉土
4.90
0.90
中砂
6.10
1.20
砾砂
剪切波速 v si （m/s）
200 280 310 500
[解]：(1) 确定覆盖层厚度 因为地表下4.90m以下土层的 v si = 500m/s, 故场地覆盖层厚度 d0v 4.90m 计算深度取覆盖层厚度与20m两者较小值 d0 4.90m
vs>800 800≥ vs>500 500≥ vse >250 250≥ vse >150
vse ≤150
场地类别
Ⅰ0 类 Ⅰ1 类 Ⅱ类 Ⅲ类
0
0
＜5
≥5
＜ 3 3~50 > 50
＜ 3 3~15 15~80
Ⅳ类 > 80
例题[2-2]
表例[2-2]为8层、高度为24m丙类建筑的场地地质钻孔 资料（无剪切波速资料），试确定场地类别。
等效剪切波速
（m/s）
Ⅰ0 类 Ⅰ1 类
场地类别
Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅳ类
vs>800
0
800≥ vs>500 500≥ vse >250
0
＜5
≥5
250≥ vse >150
＜3
3~50
> 50
vse ≤150
＜3
3~15
15~80
> 80
注：表中vs为岩石的剪切波速。
➢ 根据场地覆土厚度及土的剪切波速确定建筑物的场地类别， 由场地类别和地震分组查表得场地设计特征周期，由设计 特征周期计算地震影响系数，最后由地震影响系数计算地 震作用。
建筑抗震课件(第二章场地、地基与基础)优选全文
筑 建筑物有增长周期、改变振型和增大阻尼的作用。在软弱地 抗 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，而刚性结构有的表现较差。总的来说，
震 软弱地基更为不利。
2.1 场地
二
一般认为，对抗震有利的地段是指地震时地面无残余
场
地、 变形的坚硬或开阔平坦密实均匀的中硬土范围或地区；而
筑 震验算时应尽量考虑结构、基础和地基的相互作用影响，
抗 使之能反映地基基础在不同阶段上的工作状态。
震
2.2地基基础抗震验算
二
场 （２）可不进行地基基础抗震验算看，得到下面结论：
地
基 ①只有少数房屋是由地基的原因而导致上部结构的破坏
与 ②导致上部结构破坏的地基大多是液化地基、易产生震陷的
1、定义：处于地下水位以下的饱
与 和砂土和粉土的土颗粒结构受到地
基 础
震作用时将趋于密实，使孔隙水压
力急剧上升，而在地震作用的短暂
建 时间内，但因孔隙水来不及排出， 使土颗粒处于悬浮状态，形成如液
筑 体一样。这时，土体完全失去抗剪 液化的宏观标志是 抗 强度而显示出近于液体的特性。这 在地表出现喷砂冒水 震 种现象称为液化。
《抗震规范》规定，下列建筑可不进行天然地基及基
地、 础的抗震承载力验算：
地 基
1 、本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
与 基 础
2、 地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建 筑：
1)一般的单层厂房和单层空旷房屋；
2)砌体房屋；
建 3)不3.超1.2过抗8层震且设高防度烈在度2为4m6度以时下，的除一本般规民范用有框具架体和规框定架外-抗，震 筑 墙房对屋乙；、丙、丁类的建筑可不进行地震作用计算。
柔性结构表现较好，而刚性结构有的表现较差。总的来说，
震 软弱地基更为不利。
2.1 场地
二
一般认为，对抗震有利的地段是指地震时地面无残余
场
地、 变形的坚硬或开阔平坦密实均匀的中硬土范围或地区；而
筑 震验算时应尽量考虑结构、基础和地基的相互作用影响，
抗 使之能反映地基基础在不同阶段上的工作状态。
震
2.2地基基础抗震验算
二
场 （２）可不进行地基基础抗震验算看，得到下面结论：
地
基 ①只有少数房屋是由地基的原因而导致上部结构的破坏
与 ②导致上部结构破坏的地基大多是液化地基、易产生震陷的
1、定义：处于地下水位以下的饱
与 和砂土和粉土的土颗粒结构受到地
基 础
震作用时将趋于密实，使孔隙水压
力急剧上升，而在地震作用的短暂
建 时间内，但因孔隙水来不及排出， 使土颗粒处于悬浮状态，形成如液
筑 体一样。这时，土体完全失去抗剪 液化的宏观标志是 抗 强度而显示出近于液体的特性。这 在地表出现喷砂冒水 震 种现象称为液化。
《抗震规范》规定，下列建筑可不进行天然地基及基
地、 础的抗震承载力验算：
地 基
1 、本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
与 基 础
2、 地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建 筑：
1)一般的单层厂房和单层空旷房屋；
2)砌体房屋；
建 3)不3.超1.2过抗8层震且设高防度烈在度2为4m6度以时下，的除一本般规民范用有框具架体和规框定架外-抗，震 筑 墙房对屋乙；、丙、丁类的建筑可不进行地震作用计算。
第二章 场地、地基与基础
0
500 vse250
5 5
250 vse150
3 3~50 50
vse 150
3 3~15 15~80 80
五、场地土层的固有周期
1．对单一性质土层
T 4d0v Vs
式中，d0v ——覆盖层厚度，m
2. 对于多层土
T n 4di
i 1 Vsi
式中，Vsi、di ——第i层土的剪切波速和土层厚度 n ——场地覆盖层中的土层总数
2．危害 地面喷水冒砂，地基不均匀沉陷，地裂滑坡，从而
造成建筑物的破坏。
二、影响地基土液化的因素
砂土、粉土、饱和度、振动是产生液化的必要条件 影响地基土液化的主要因素： 1．地质年代。年代愈久抗液化能力愈强。 2．土的组成。 （1）细砂较粗砂易液化，颗粒均匀的较颗粒级配良
好的易液化 （2）粘性颗粒含量多不易液化，含量越少越易液化
基础和上部结构处理， 或更高要求的措施
可不采取措施
可不采取措施
严重 全部消除液化沉陷
全部消除液化沉陷，或 部分消除液化沉陷且对 基础和上部结构处理 基础和上部结构处理， 或其他经济的措施
二、软弱粘性土地基的抗震措施及处理
1．采用桩基或其他人工地基。 2．采用化学加固法。
三、不均匀地基的抗震措施及处理
操作方法： 实测标准贯入锤击数N63. 5：连续打入土层0.3m。 计算标准贯入锤击数临界值Ncr（地面下20m范围）
N cr N 0 ln0.6d s 1.5 0.1dw 3 c
其中，为调整系数，设计地震第一组取0.80，第二
组取0.95，第三组取1.05。
N63. 5< Ncr时，应判为可液化土，否则为不液化土。
1．不均匀地基。 2．半挖半填地基。 3．岩土地基。 4．杂填土地基。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 可不进行上部结构抗震验算的建筑 2 地基主要受力范围内不存在软弱粘土层的：
1） 一般单层厂房、单层空旷房屋 2） 砌体房屋 3） 不超过8层、高度24m以下的一般民用框架、框架－抗震墙房屋 4） 与3）基础荷载相当的多层框架厂房、多层混凝土抗震墙房屋。 ✓ 其中：软弱粘土层主要指7度、8度和9度时，地基土静承载力特征值
岩土名称
杂填土 粉质 粘土
中密的中砂 基岩
静承载力标准值 (kPa) 100 140 160 -
2020/7/30
17
例题2-2解答
• 1.场地覆盖层厚度：dov=20.7m • 2.计算厚度： d0=20m • 3.计算等效剪切波速：
• 由表2-2查出各层土的平均剪切波速：
杂填土（ fk=100kPa ） 100m/s
2020/7/30
9
土的软硬
2020/7/30
10
场地覆盖层厚度——地面到坚硬土 顶面的距离
2020/7/30
11
2020/7/30
12
土层等效剪切波速公式
vse
d0 t
d0 n di
v i1 si
2020/7/30
d1 d2 di dn
(a) 原来土层
d0
vse d0
(b) 折算土层
13
236
m/s
• 4.建筑场地类别：查表P22页，建筑场地为Ⅱ类。
2020/7/30
16
例题2-2
• 某建筑场地无剪切波速数据，钻孔资料如下表，试确 定该建筑场地类别。
土层底部深度 (m) 2.20 8.00 16.20 20.70 25.00
土层厚度di(m)
2.20 5.80 8.20 4.50 4.30
剪切波速 Vs(m/s)
200
280 310 510
2020/7/30
15
例题2-1解答
• 1.场地覆盖层厚度：dov=4.9m • 2.计算厚度： d0=4.9m • 3.计算等效剪切波速：
t 2.5 1.5 0.9 0.0208 s 200 280 310
vse
d0 t
4.9 0.0208
• 另外还分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种场地土类 型
2020/7/30
3
2.1.1 建筑地段的选择
• 有利地段 • 不利地段 • 危险地段 • 一般地段
2020/7/30
4
发震断裂带
2020/7/30
5
发震断裂带
2020/7/30
6
局部孤突地形
• 《规范》4.1.8及条文说明
2020/7/30
7
• P19
vse
d0 t
20 0.102
196
m/s
• 4.确定建筑场地类别：查表2-3得Ⅱ类建筑场地。
2020/7/30
19
第二章内容
• 2.1 建筑场地 ➢2.2 抗震验算 • 2.3 液化土的判别与处理 • 2.4 地基基础的抗震加固
2020/7/30
20
不需要进行天然地基上基础 抗震承载力验算的建筑
等效剪切波速
d0 —计算深度（m），取覆盖层厚度和20m两者中的较 小值；
2020/7/30
14
例题
• 某场地钻孔地质资部深度 (m)
2.50 4.00 4.90 6.10
土层厚度di(m)
2.50 1.50 0.90 1.20
岩土名称
杂填土 粉土 中砂 砾砂
山区边坡
2020/7/30
8
2.1.2 场地类别的分类
• 场地土的动力特性不同，建筑物的震害也不同。
– 软土地基上，柔性建筑物震害严重，刚性建筑物震 害较轻。硬土地基上，则相反。
– 总体上，软土地基上的震害重于硬土地基上的建筑 物震害
– 震害随场地覆盖层厚度的增加而加重。
• 场地类别就是依据土的软硬和覆盖层厚度分类
土
1.1
淤泥和淤泥质土，松散的砂，填土，新近堆积黄土和流塑的黄土
1.0
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为什么地基土抗震承载力比静承载力高
• 由表2-5可见： • 除了十分软弱土层以外，国内外对地基土抗震承载力
取值都比其静承载力有所提高。 • 这是因为：
① 土的动力强度一般比静力强度略高。 ② 地震作用下可靠度容许适当降低。
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25
注意
• 地震作用对软土的承载力影响比较大，土越软，在地 震作用下的变形越大。
• 因此，在进行天然地基及基础的抗震承载力验算时， 软弱地基的抗震承载力不予提高。
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天然地基的抗震验算
• 验算公式：
• ① 基础底面平均压力应符合下式：
•
p≤faE
(2-5)
• p — 考虑地震作用效应标准组合的基底平均压力。
分别小于80 kPa、100 kPa和120 kPa的土层
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天然地基抗震承载力验算
（1）地基土静承载力特征值fa 按现行规范《建筑地基基础设计规范（GB50007） 》 采用。
（2）地基土抗震承载力
▪ 我国《抗震规范》采用地基土静承载力乘以调整系数 后的值作为抗震承载力：
▪
faE＝ a fa
岩土名称和性状
a
岩石，密实的碎石土，密实的砾、粗、中砂，fak≥300kPa的粘性土 和粉土
1.5
中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密的
细、粉砂，150kPa≤fak＜300kPa的粘性土和粉土，坚硬黄土
1.3
稍密的细、粉砂，100kPa≤fak＜150kPa的粘性土和粉土，可塑黄
粉质粘土（ fk=140kPa ） 200m/s
粘土（ fk=160kPa ）
200m/s
中密的中砂
375 m/s
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例题2-2解答
• 计算剪切波传播时间：
t 2.2 5.8 8.2 4.5 0.7 0.102 s 100 200 200 375
• 计算等效剪切波速：
第二章 场地、地基和基础
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1
第二章内容
➢ 2.1 建筑场地 • 2.2 抗震验算 • 2.3 液化土的判别与处理 • 2.4 地基基础的抗震加固
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2
2.1 建筑场地
• 大体相当于一个厂区、居民小区或者自 然村
• 场地会影响地震作用的强弱、特征
• 《规范》把场地分成有利、一般、不利、 危险四种地段
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上式记号的说明
• faE —调整后的地基土抗震承载力。
• a —地基土抗震承载力调整系数，按表2－5采用。
• fa —经深度宽度修正后地基土静承载力特征值。按照现 行国家标准《建筑地基基础设计规范（GB50007）》采 用。
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表2-5 地基抗震承载力调整系数
1） 一般单层厂房、单层空旷房屋 2） 砌体房屋 3） 不超过8层、高度24m以下的一般民用框架、框架－抗震墙房屋 4） 与3）基础荷载相当的多层框架厂房、多层混凝土抗震墙房屋。 ✓ 其中：软弱粘土层主要指7度、8度和9度时，地基土静承载力特征值
岩土名称
杂填土 粉质 粘土
中密的中砂 基岩
静承载力标准值 (kPa) 100 140 160 -
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例题2-2解答
• 1.场地覆盖层厚度：dov=20.7m • 2.计算厚度： d0=20m • 3.计算等效剪切波速：
• 由表2-2查出各层土的平均剪切波速：
杂填土（ fk=100kPa ） 100m/s
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土的软硬
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场地覆盖层厚度——地面到坚硬土 顶面的距离
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土层等效剪切波速公式
vse
d0 t
d0 n di
v i1 si
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d1 d2 di dn
(a) 原来土层
d0
vse d0
(b) 折算土层
13
236
m/s
• 4.建筑场地类别：查表P22页，建筑场地为Ⅱ类。
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例题2-2
• 某建筑场地无剪切波速数据，钻孔资料如下表，试确 定该建筑场地类别。
土层底部深度 (m) 2.20 8.00 16.20 20.70 25.00
土层厚度di(m)
2.20 5.80 8.20 4.50 4.30
剪切波速 Vs(m/s)
200
280 310 510
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例题2-1解答
• 1.场地覆盖层厚度：dov=4.9m • 2.计算厚度： d0=4.9m • 3.计算等效剪切波速：
t 2.5 1.5 0.9 0.0208 s 200 280 310
vse
d0 t
4.9 0.0208
• 另外还分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种场地土类 型
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2.1.1 建筑地段的选择
• 有利地段 • 不利地段 • 危险地段 • 一般地段
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4
发震断裂带
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5
发震断裂带
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6
局部孤突地形
• 《规范》4.1.8及条文说明
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7
• P19
vse
d0 t
20 0.102
196
m/s
• 4.确定建筑场地类别：查表2-3得Ⅱ类建筑场地。
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第二章内容
• 2.1 建筑场地 ➢2.2 抗震验算 • 2.3 液化土的判别与处理 • 2.4 地基基础的抗震加固
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不需要进行天然地基上基础 抗震承载力验算的建筑
等效剪切波速
d0 —计算深度（m），取覆盖层厚度和20m两者中的较 小值；
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例题
• 某场地钻孔地质资部深度 (m)
2.50 4.00 4.90 6.10
土层厚度di(m)
2.50 1.50 0.90 1.20
岩土名称
杂填土 粉土 中砂 砾砂
山区边坡
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2.1.2 场地类别的分类
• 场地土的动力特性不同，建筑物的震害也不同。
– 软土地基上，柔性建筑物震害严重，刚性建筑物震 害较轻。硬土地基上，则相反。
– 总体上，软土地基上的震害重于硬土地基上的建筑 物震害
– 震害随场地覆盖层厚度的增加而加重。
• 场地类别就是依据土的软硬和覆盖层厚度分类
土
1.1
淤泥和淤泥质土，松散的砂，填土，新近堆积黄土和流塑的黄土
1.0
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为什么地基土抗震承载力比静承载力高
• 由表2-5可见： • 除了十分软弱土层以外，国内外对地基土抗震承载力
取值都比其静承载力有所提高。 • 这是因为：
① 土的动力强度一般比静力强度略高。 ② 地震作用下可靠度容许适当降低。
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注意
• 地震作用对软土的承载力影响比较大，土越软，在地 震作用下的变形越大。
• 因此，在进行天然地基及基础的抗震承载力验算时， 软弱地基的抗震承载力不予提高。
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天然地基的抗震验算
• 验算公式：
• ① 基础底面平均压力应符合下式：
•
p≤faE
(2-5)
• p — 考虑地震作用效应标准组合的基底平均压力。
分别小于80 kPa、100 kPa和120 kPa的土层
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天然地基抗震承载力验算
（1）地基土静承载力特征值fa 按现行规范《建筑地基基础设计规范（GB50007） 》 采用。
（2）地基土抗震承载力
▪ 我国《抗震规范》采用地基土静承载力乘以调整系数 后的值作为抗震承载力：
▪
faE＝ a fa
岩土名称和性状
a
岩石，密实的碎石土，密实的砾、粗、中砂，fak≥300kPa的粘性土 和粉土
1.5
中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密的
细、粉砂，150kPa≤fak＜300kPa的粘性土和粉土，坚硬黄土
1.3
稍密的细、粉砂，100kPa≤fak＜150kPa的粘性土和粉土，可塑黄
粉质粘土（ fk=140kPa ） 200m/s
粘土（ fk=160kPa ）
200m/s
中密的中砂
375 m/s
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例题2-2解答
• 计算剪切波传播时间：
t 2.2 5.8 8.2 4.5 0.7 0.102 s 100 200 200 375
• 计算等效剪切波速：
第二章 场地、地基和基础
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第二章内容
➢ 2.1 建筑场地 • 2.2 抗震验算 • 2.3 液化土的判别与处理 • 2.4 地基基础的抗震加固
2020/7/30
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2.1 建筑场地
• 大体相当于一个厂区、居民小区或者自 然村
• 场地会影响地震作用的强弱、特征
• 《规范》把场地分成有利、一般、不利、 危险四种地段
2020/7/30
22
上式记号的说明
• faE —调整后的地基土抗震承载力。
• a —地基土抗震承载力调整系数，按表2－5采用。
• fa —经深度宽度修正后地基土静承载力特征值。按照现 行国家标准《建筑地基基础设计规范（GB50007）》采 用。
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表2-5 地基抗震承载力调整系数