2016年岩土专业辅导：消除地基液化震陷措施(1)

　　消除地基液化、震陷的措施及地基基础的抗震验算

　　掌握地基抗液化措施及选择依据;了解建筑地基主要受力层范围内存在较弱黏性土层和湿陷性黄土时，应采取的抗震措施;熟悉可不进行建筑地基基础抗震承载力验算的建筑条件;掌握天然地基抗震承载力计算方法;熟悉可不进行建筑桩基抗震承载力验算的土质、荷载和建筑条件;熟悉《建筑抗震设计规范》中，对非液化土中低承台桩基和存在液化土层时低承台抗基进行抗震验算的方法。

　　30.1消除地基液化、震陷的措施

　　30.1.1 消除地基液化措施及选择

　　液化是造成地基失效震害的主要原因，要减轻这种危害，应根据地基液化等级和结构特点选择不同措施。目前常用的抗液化工程措施都是在总结大量震害经验基础提出的。其一般原则是，除次要的建筑(如遇地震破坏，不易造成人员伤亡和较大经济损失的建筑物)，永久性建筑不应将未经处理的液化土层作为天然地基的持力层。

　　1建筑抗震设计规范

　　《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)的地基抗液化措施是综合考虑建筑物的重要性和地基液化等级，再结合具体情况确定的。当液化土层较平坦且均匀时，一般可按表30.1.1-1选用。

　　抗液化措施选择原则 表30.1.1-1

　　【例题1】按照《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)的规定，地基抗液化措施的制定要考虑( )并结合具体情况确定。

　　A、建筑物类别

　　B、场地类别

　　C、地基的液化等级

　　D、A+C;

　　答案：D

　　【例题2】对于丙类建筑，当地基的液化等级为严重时，抗液化措施的选择应为( )。

　　A、全部消除液化沉陷;

　　B、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;

　　C、基础和上部结构处理，或更高要求的措施;

　　D、部分消除液化沉陷，或对地基和上部结构处理;

　　答案：B

　　(1)全部消除地基液化沉陷的措施，应符合下列要求：

　　1)采用桩基时，桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部分)，应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬黏性土和密实粉土尚不应小于0.5m，对其他非岩石土尚不应小于1.5m;

　　2)采用深基础时，基础底面埋入液化深度以下稳定土层中的深度，不应小于0.5m;

　　3)采用加密法(如振冲、振动加密、砂桩挤密、强夯等)加固时，应处理至液化深度下界，且处理后土层的标准贯入锤击数的实测值，不宜大于相应的临界值;

　　4)挖除全部液化土层;

　　5)采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5。

　　【例题3】当采用桩基础作为全部消除地基液化沉陷的措施时，桩端伸入稳定土层的深度对于硬塑的粘性土而言，不应小于( )。

　　A、0.5m;

　　B、1.0m;

　　C、1.5m;

　　D、2.0m;

　　答案：C

　　【例题4】当采有深基础作为全部消除地基液化沉陷的措施时，基础埋入液化土层以下稳定土层的深度对于密实粉土而言，不应小于( )。

　　A、0.5m

　　B、1.0m

　　C、1.5m

　　D、2.0m

　　答案：A

　　【例题5】当采用加密法处理以全部消除地基的液化沉陷时，在基础边缘以外的处理宽度为( )。

　　A、应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/3;

　　B、应超过基础底面下处理深度的1/3且不小于基础宽度的1/5;

　　C、应超过基础底面下处理深度的1/5且不小于基础宽度的1/2;

　　D、应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5;

　　答案：D

　　【例题6】采用下列哪些措施可以全部消除地基的液化沉陷( )。

　　A、采用桩基时，桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部分)，应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬黏性土和密实粉土尚不应小于0.5m，对其他非岩石土尚不应小于1.5m;

　　B、挖除全部液化土层;

　　C、采用深基础时，基础底面埋入液化深度以下稳定土层中的深度，不应小于0.5m;

　　D、采用加密法加固时，应处理至液化深度下界，且处理后土层的标准贯入锤击数的实测值，不宜大于相应的临界值;在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5;

　　答案：A、B、C、D

　　(2)部分消除地基液化沉陷的措施，应符合下列要求：

　　1)处理深度应使处理后的地基液化指数减少，当判别深度为15m时，其值不宜大于4，当判别深度为20m时，其值不宜大于5;对独立基础与条形基础，尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值。

　　2)处理深度范围内，应挖除其液化土层或采用加密度加固，使处理后土层的标准贯入锤击数实测值不宜小于相应的临界值。

　　3)基础边缘以外的处理宽度与全部清除地基液化沉陷时的要求相同。

　　【例题7】某丙类建筑，基础埋深为5.5m，地基的液化等级为严重;当采用挤密法处理用以部分消除液化沉陷时，处理后的地基液化指数为( )。

　　A、不宜大于2

　　B、不宜大于3

　　C、不宜大于4

　　D、不宜大于5;

　　答案：D

　　(3)减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合考虑采用下列各项措施：

　　1)选择合适的基础埋置深度;

　　2)调整基础底面积，减少基础偏心;

　　3)加强基础的整体性和刚性，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土十字形基础，加设基础圈梁、基础系梁等;

　　4)减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等;

　　5)管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。

　　【例题8】当地基土液化时，在设计时采取下列哪些措施可减轻液化的影响( )。

　　A、选择合适的基础埋置深度

　　B、调整基础底面积，减少基础偏心;

　　C、加强基础的整体性和刚性

　　D、管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等;

　　E、减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等

　　答案：A、B、C、D、E

　　由上述具体规定可以看出新规范在液化处理原则和要求等方面在强调程度上都有软化的倾向，多处89规范“应”修改为“宜”。，如有的规范规定不应将未经处理的液化土层作为天然持力层，而新规范将“不应”修改为“不宜”。其原因是认为89规范偏严，因为理论分析与振动台试验均已证明液化的主要危害来自基础外侧，液化持力层范围内位于基础直下方的部位其实最难液化。由于最先液化区域对基础直下方未液化部分的影响，使之失去侧边土压力支持。在外侧易液化区的影响得到控制的情况下，轻微液化的土层是可以作为基础的持力层的。在海城及日本阪神地震中有数栋以液化土层作为持力层的建筑，在地震中未产生严重破坏。因此，将轻微和中等的土层作为持力层不是绝对不允许。但应经过严密的论证。另如在采用振冲加固或挤密碎石桩加固后桩间土的实测标贯值仍低于相应临界值，不能简单判为液化。因为许多文献或工程实践均已指出振冲桩和挤密碎石桩有挤密、排水和增大桩身刚度等多重作用，而实测的桩间土标贯值不能反映排水作用。因此，89规范要求加固后的桩间土的标贯值应大于临界标贯值可能是偏保守的，新规范将“应大于”修改为“不宜小于”。

　　【例题9】按照《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)的规定，下列各项叙述正确的是( )。

　　A、对于乙类建筑不应将未经处理的液化土层作为天然地基的持力层;

　　B、对于液化等级为轻微的地基，可以不进行消除液化处理，而按一般地基进行设计;

　　C、所有液化土层均不能作为基础持力层;

　　D、对于乙类建筑，当地基液化等级为严重时，必须全部消除液化沉陷;

　　答案：D