房 *小于8 层且高度不超过24m 的民用框架房屋,多层框架厂房 *地基主要受力层范围内不存在较弱粘性土层。这里的两个概念需要解释一下,地基主要受力层是指地基规范中所定义的地基变形计算深度;软弱粘性土层是指设防烈度为 7、8、9 度时,f ak 分别小于 80、100、120Kpa 的土层。 综合上述规定,对液化判别深度一般可理解为:高层建筑或桩基(复合地基)取 20m,一般性建筑 15m,实际上,新老规范在这个问题上的规定差别不大。 - 13 - ③锤击数临界值N cr 计算公式进行了调整,对比一下计算公式: 老规范公式:N cr =N 0 [0.9+0.1(d s -d w )] c / 3 ρ 新规范公式:N cr =N 0 β [Ln(0.6d s +1.5)-0.1d w ] c / 3 ρ 新规范中的β 值为调整系数,与设计地震分组有关,第一组0.8,第二组0.95,第三组1.05,组数越高,N cr 值就越大,判为液化土的可能性就越大。 从数学意义上讲,老规范公式的数学表达式是以 15m 分界的二条直线方程,基本上是线性的。新规范公式则是一条对数曲线。将二个公式放在同一坐标中比较可以看出,在3~12m、18~20m 深度范围内,新公式的N cr 值要略大一些,在 15m 左右略小一些,取相同计算条件试算,二者的绝对值相差不大,从理论上,新规范按对数计算可能更合理一些。 计算式中的标贯击数基准值N 0 有调整,老规范按烈度和地震分组取值,新规范只与设计地震加速度有关,见下表。 表4.3.4 液化判别标准贯入锤击数基准值N 0 设计基本地震加速度(g) 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 标准贯入锤击数基准值 7 10 12 16 19 对应相同条件,7、8 度区的第一组新规范的N 0 值相对大一些,但考虑到新增加的β 系数,计
算结果绝对值相差不大。 8)液化等级的确定 这方面基本未做调整,仍按液化指数I lE 划分液化等级,新规范取消深度 15m 的 I lE 计算,当需按 15m 计算时,可令 15m 以下的标贯击数实测值等于临界值,相当于未将其计算在内。 液化指数计算式见下式: - 14 - i n i i cri i le w d N N I ????????? ? 1 1 液化指数与液化等级的对应关系如下表 表4.3.5 液化等级与液化指数的对应关系 液化等级 轻微 中等 严重 液化指数I lE 0< I lE ≤6 6<I lE ≤18 I lE >18 9)消除液化措置要求 抗液化措施分三类:全部消除,部分消除,基础和上部结构处理参见规范表4.3.6。其中全部消除液化的规定新旧规范相同,对于部分消除液化,新规范有些调整,主要有两点:一处理后的I le 不宜大于5,但对于箱筏基础的中心区域,可降低 1,这是因为箱筏基础在荷载作用下其中心区域的超载很大,对产生喷水冒砂的液化机理有抑制作用,故要求适当放宽了一些。再就是新增了 4.3.8 条第 4 款。采取减小液化震陷的其他方法,如增厚上覆非液化土层的厚度和改善周边排水条件等。采取这些辅助措施,也可以起到减小或者部分消除液化的作用。 10)软弱粘性土层震陷判别 对软弱粘性土,在地震波(横波、纵波和面波)的作用下可能产生震陷,对地基稳定同样会造成威胁。这一问题目前尚处于研究阶段。新规范对此做出定性的规定,新增加了4.3.11 条:对于I p <15,w≥0.9w l , I L ≥0.75 的饱和粉质黏土,可判为震陷性软土,这条规定在沿海高烈度区进行勘察时应特别注意。 11)抗震设防烈度分组调整 - 15 - 新规范对设计地震分组做出调整,主要是考虑与《中国地震动参数区划
图 B1》协调一致。在全国二千多个抗震设防城镇中,约 40%做了分组的重新调整。具体可查阅规范的附录A。以石家庄为例,原设计地震分组为第一组,现调整为第二组。 从抗震设计上讲,特征周期值是一个重要参数,设计地震分组的调整会引起特征周期值的改变,新规范规定见下表。 表5.1.4-2 特征周期值(S) 设计地震分组 场地类别 Ⅰ0 Ⅰ1 Ⅱ Ⅲ Ⅳ 第一组 0.20 0.25 0.35 0.45 0.65 第二组 0.25 0.30 0.40 0.55 0.75 第三组 0.30 0.35 0.45 0.65 0.90 4. 执行新规范的响应措施 贯彻执行建筑抗震设计规范,无论是新旧版本,对岩土工程师而言,重要把握的内容可归结为以下三个要点。 1)查明与抗震有关的地质条件:主要是指岩土工程师从工程地质角度判断建筑场地所处的抗震地段,是否处于需要避开的不利或危险地段,是否存在液化土,震陷性软土等危及地基安全的不良地质问题。 2)提供抗震设计计算所需要的参数:岩土工程专业需要向结构设计所提供的基本设计参数,对于一般性工程主要是土层的剪切波速和覆盖层厚度,以及据此确定的建筑场地类别和地震计算所需要的特征周期,必要时,还需要提供动三轴实验参数。 3)提出抗震防灾的建议措施:当建筑场地存在震陷或液化等不良地基土,应根据液化指数大小,结合土层的结构性状和分布等因素,提出地基 - 16 - 处理的建议,包括全部消除或部分消除液化的处理方法,所提供的建议既要安全合理又要切实可行。 新规范从 2010 年 12 月 1 日起实施,岩土工程勘察报告应按新规范的要求做出响应,为方便工作,将新规范中与岩土有关的调整条款和勘察中采取的应对办法综合整理,列表如下: 序号 章节 所
调整的内容 勘察报告应对响应 1 3.3.1 抗震地段在正文中划分为四类,增加了一般抗震地段 对于不属于有利的不利地段的其他情况,可定为建筑抗震一般地段 2 4.1.6 I 类场地细分为两个区类(I 0 和I 1 ) 覆盖层厚度为零意味着岩石出露地表,当 V s >800m/s 为I 0 场地,500-800m/s 时为I 1 类场地 3 4.3.4 液化判别锤击数临界值 N cr 计算公式改变 按新的公式计算(可在EXCEL 上编个小程序) 4 4.3.4 液化判别深度 为便于计算,按20m考虑,对前述的一般建筑地基,15m以下令N cr =N 5 4.3.11 软弱粉质黏土的震陷 在8 度以上地区,对I p >15 ,I l ≥0.75,w ≥0.9I l 的饱和粉质黏土,可判为震陷性土 6 3.2.3 设计地震分组调整 调整范围较大,按新规范附录A 中的规定确定。特别注意分组变化会改变特征周期值 与之相对应,我院的岩土工程勘察报告中抗震评价内容做如下调整: A.场地及地基的地震效应(分4 个小标题) A.1 建筑地段划分 根据勘察结果,综合地质、地形、地貌条件特征,划分建筑抗震地段。 A.2 抗震设计参数(按规范规定提供) 抗震设防烈度 设计基本地震加速度值 设计地震分组 - 17 - 特征周期 A.3 土的类型和建筑场地类别 等效剪切波速值(实测或估算) 土的类型(按波速值确定) 覆盖层厚度(按实测或地区经验确定) 建筑场地类别(根据前3 项的数值,按照规范规定确定) A.4 地基液化评价 如为非液化场地,应说明地基土不液化,并给出不液化的依据 如可能存在液化,先进行初判,如初判不液化,可给出不液化结论,否则进入详判程序 详判按单孔计算液化指数,评价整个场地的液化等级,必要时可分区 提出消除液化(部分或全部)
的手段、方法等方面的建议和措施,具有针对性和可行性 在抗震设防烈度 8 度、9 度区,在压缩层内存在塑性指数大于 15 ,液性指数大于等于0.75,天然含水量大于等于0.9 倍液限的饱和粉质黏土,可判为震陷性软土。