9.岩土工程勘察-第九章-房屋建筑与构筑物的勘察与评价-王亚军

依据的地震烈度。一般情况，取50年内超越概率 10%的地震烈度。
为了评价地震的影响程度，需要有一个 评定地震烈度的标准，这个标准是根据宏观 现象（人的感觉、器物反映、建筑物及地表 破坏等）和地震加速度等定量指标来判定出 来的，称为地震烈度表，我国采用的是12级 的烈度表。
一般房屋
参考物理指标
烈度
l 地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时，7、8 度时可判为不液化。 2 粉土的黏粒（粒径小于 0.005mm 的颗粒）含量百分率，7 度、8 度和 9 度 分别不小于 10，13 和 16 时，可判为不液化土。
注：用于液化判别的黏粒含量系采用六偏磷酸钠作分散剂测定，采用其他方法时应按有 关规定换算。
Wi——i 土层单位土层厚度的层位影响权函数值（单位为 m-1）。当该层中点 深度不大于 5m 时应采用 10，等于 20m 时应采用零值，5～20m 时应按线性内插法 取值。
取值。
液化等级 液化指数 IlE
表 4.3.5 液化等级与液化指数的对应关系
轻微
中等
lg E 11.8 1.5M
地震烈度：是指地面各类建筑物遭受地震破坏的 程度。
地震基本烈度 地震基本烈度是指未来50年内在一般场地条件
下可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值。
地震众值烈度 地震基本烈度是指未来50年内在一般场地条件
下可能遭遇的超越概率为63%的地震烈度值。
抗震设防烈度 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防
i1
式中：IlE——液化指数； n——在判别深度范围内每一个钻孔标准贯人试验点的总数； Ni、Ncri——分别为 i 点标准贯人锤击数的实测值和临界值，当实测值大
于临界值时应取临界值；当只需要判别 15m 范围以内的液化时，15m 以下的实测 值可按临界值采用；
di——i 点所代表的土层厚度(m)，可采用与该标准贯入试验点相邻的上、 下两标准贯人试验点深度差的一半，但上界不高于地下水位深度，下界不深于液 化深度；
（2）地基稳定性
地基的稳定性直接影响到建筑物的安全和正常使用， 是勘察评价的一个重要方面。在详细勘察阶段，要在查明 建筑物范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性的基 础上，分析和评价地基的稳定性。地基的稳定性涉及承载 力和变形两个方面，承载力要求在上部荷载作用下，地基 土不发生剪切破坏和丧失稳定，变形要求地基变形值不超 过地基变形允许值。
No——液化判别标准贯入锤击数基准值，可按表 4.3.4 采用； ds——饱和土标准贯入点深度(m)； dw——地下水位(m)； ρc——黏粒含量百分率，当小于 3 或为砂土时，应采用 3； β——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。
表 4.3.4 液化判别标准贯入锤击数基准值 No
2
对于建（构）筑物的岩土工程评价， 经常遇到的问题有： （1）区域地壳稳定性问题
区域地壳稳定性是在可行性研究勘察阶段进行选址时必 须考虑的问题。一般地说，区域地壳稳定性是指工程建设地 区，在地球内外动力的综合作用下，现今地壳其表层的相对 稳定程度，以及这种稳定程度与工程建筑之间的相互作用和 影响。在可行性研究勘察阶段，是对拟建场地的稳定性和适 宜性作出评价，在初步勘察阶段，则是对场地内拟建建筑地 段的稳定性作出评价。
区域地壳稳定性研究内容和方法
9.1.2 控制区域地壳稳定性的因素 地壳演化的动力主要来自重力均衡和热对流。 重力均衡就是在具有流动性的地幔物质和地
壳中的某一等深面上，其上部物质造成的静压力 处处相等。
两点计算出的静压力不相等，则需要进 行重力调整补偿。这种补偿是通过上地幔物 质上升、地面剥蚀，或上地幔物质下降、地 面堆积来实现的。在压强差大的地区由于重 力均衡补偿，成为地壳活动带、地震带，在 压强差小的地区地壳活动性小，相对稳定。
9.1.4.3 砂土、粉土的液化
4.3.1 饱和砂土和饱和粉土（不含黄土）的液化判别和地基处理，6 度时，一般 情况下可不进行判别和处理，但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按 7 度的要求进行 判别和处理，7～9 度时，乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处 理。 4.3.3 饱和的砂土或粉土（不含黄土），当符合下列条件之一时，可初步判别为 不液化或可不考虑液化影响：
2. 地震破裂效应
在震源处以地震波的形式传播于周围的地层 上，引起相邻岩石的振动，这种振动具有很大的 能量，它以力的形式作用于岩石上，当这些作用 力超过岩石的强度时，岩石就会发生突然破裂和 位移，形成断层和地裂缝，引起建筑物变形和破 坏。
3. 地震激发地质灾害的效应 强烈的地震作用能激发斜坡上岩土体松
9.1.1 研究的内容和方法 区域地壳稳定性是由内力造成的地质灾害对工
程建筑影响程度综合反映，研究内容可分为两个方 面：岩石圈的结构及其动力条件；内力的灾害地质 现象及其对建筑安全的影响。因此区域地壳稳定性 研究就是要研究地壳的演化过程、现代动力条件， 分析它们产生的地质现象与工程建筑的相互关系， 在较大的区域内，分析和研究不同地区、地段的地 壳现代活动程度，选择稳定性良好的地区作为规划 建设地段。
我国是个多地震的国家之一，处于世界两大地 震带之间（东临环太平洋地震带，南北接欧亚地震 带），地震相当强烈，烈度在Ⅶ度以上的地震区约 占全国总面积的一半以上。
9.1.4.1 地震震级与地震 烈度 地震震级 M 是表示地震本身大小的尺度，是
以地震过程中释放出来的能量 E 总和来衡量的。 震级与震源释放能量之间存在如下关系式：
Joey于1923年提出：地幔放射 物产生的热引起地幔的全部熔融， 使地壳产生对流热脉冲，高的对流 传导热导致地幔迅速冷却和再固结。
地热和热 对流是地壳 构造运动的 重要动力源。
控制地壳现代活动性的因素
9.1.3 稳定性分级和评价 地壳稳定性分级就是将一个区域划
分成不同稳定程度的区供工程设计部门 利用，以便于选择条件好的地区和制定 合理的建设、规划方案。
岩土工程勘察
Geotechnical Investigation
• 第9章 房屋建筑与构筑物的勘察与评价
武汉工程大学土木工程与建筑学院 王亚军
第9章 房屋建筑与构筑物的勘察与评价
• §9.1 区域地壳稳定性 § 9.2 地基承载力的确定 § 9.3 地基沉降计算 § 9.4 基坑工程 § 9.5 桩基础
500(354– 707)
50(36–71）
山崩和地震断
裂出现。基岩
上的拱桥破坏 1000(708– 。大多数砖烟 1414)
100(72–141)
囱从根部破坏
或倒毁
地震断裂延续
很长。山崩常
见。基岩上拱
桥毁坏
地面剧烈变
化，山河改观
9.1.4.2 地震效应
地震效应包括有地震力效应、地震 破裂效应、地震液化效应和地震引发的 地质灾害效应。
VII 大多数人仓惶逃出
轻度破坏—局
部破坏、开 裂，但不妨碍
0.11–0.30
使用
摇晃颠簸
行走困难 坐立不稳
行动的人可能摔跤
中等破坏—结 构受损，需要 0.31–0.50 修理 严重破坏—墙 体龟裂，局部 0.51–0.70 倒塌，复修困
骑自行车的人会摔倒。 处不稳状态的人会摔出 几尺远。有抛起感
动、失稳，发生滑坡和崩塌等不良地质现象， 如果遇上大雨，在地震诱导下往往会发生泥 石流、滑坡。
4. 地震液化效应
液化会引起土体和建筑物产生严重的破坏，其破 坏形式主要有四种：一是涌砂，涌出的砂掩盖农田， 压死农作物，使沃土盐碱化，同时河床、渠底和井筒 淤塞；二是滑塌，土层产生大规模的滑移，导致建于 其上的建筑物破坏和地面裂缝；三是沉陷，指地面下 沉，同时在沉陷区边缘产生大量边缘裂缝；四是浮起， 砂土液化使某些构筑在地下的轻型结构物如同罐体类 结构浮出地面。
设计基本地震加速度(g)
0.10
0.15
0.20
0.30 0.40
液化判别标准贯人锤击数基准值
7
10
12
16
19
4.3.5 对存在液化砂土层、粉土层的地基，应探明各液化土层的深度和厚度，按 下式计算每个钻孔的液化指数，并按表 4.3.5 综合划分地基的液化等级：
n
IlE ＝
[1-Ni/Ncri]diWi…………(4.3.5)
3 浅埋天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条
3 浅埋天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件 之一时，可不考虑液化影响：
du＞do＋db－2 dw＞do＋db－3 du＋dw＞1.5do＋2db－4.5 式中：dw——地下水位深度(m)，宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按 近期内年最高水位采用； du——上覆盖非液化土层厚度(m)，计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除； db——基础埋置深度(m)，不超过 2m 时应采用 2m； d0——液化土特征深度(m)，可按表 4.3.3 采用。
地壳稳定性分级与地震指标表
在缺乏历史地震的地区或地震周期 很长时，利用综合指标判定区域地壳稳 定性更有实用价值。
地壳稳定性的综合指标表
9.1.4 地震及液化评价
地震可直接导致建筑物和地基破坏，同时诱导 滑坡、山崩等不良地质现象的发生，危害人类及工 程的安全。因此地震是区域地壳稳定性评价和分级 中最重要的因素。
表9-3 液化土特征深度(m)
饱和土类别
7度
8度
9度
粉土
6
7
8
砂土
7
8
9
注：当区域的地下水位处于变动状态时，应按不利的情况考虑。
在地面下 20m 深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：
Ncr=Noβ[ln(0.6ds+1.5)-0.ldw] 3 /ρ c …………(4.3.4) 式中：Ncr——液化判别标准贯入锤击数临界值；