;;;本章通过对场地条件(工程地质、地形地貌及岩土工程环境等)的分析研究场地条件对基础和上部结构震害的影响,从而合理选择有利的场地;通过对液化土和软土地基的分析,研究液化土和软土沉陷对结构震害的影响,从而合理选择消除液化土和软土沉陷的抗震措施;通过对基础和桩基的抗震验算来减少基础与桩基的震害。;;地震引起的建筑震害除了与地震类型、结构形式和结构动力特性等有关外,还与建筑场地的地形地貌、地质构造和岩土特性等工程地质条件有关。

局部突出的地形主要是指条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘和非岩质的陡坡等,这些地形上的建筑物震害较平地上的同类建筑物震害严重。关于局部地形的影响,从国内几次大地震的宏观调查资料来看,岩质地形与非岩质地形有所不同。

云南通海地震(1970年)和汶川地震(2008年)的宏观调查表明,非岩质地形对烈度的影响比岩质地形的影响更为明显,如云南省通海县和东川县的许多岩石地基很陡的山坡,震害也未见有明显的加重。;因此,岩石地基的陡坡、陡坎等不被列为不利地段。但对于岩石地基高达数十米的条状突出的山嘴和高耸孤立的山丘,由于鞭梢效应明显,振动有所加大,烈度仍有增高的趋势,因此被列为不利地段。因此,对建造在以上不利地段的建筑物,除了应保证其在地震作用下的稳定性外,尚应估计不利地段对设计地震作用的放大作用。放大系数根据具体情况确定,一般为1.1~1.6。;局部地质构造主要是指断裂,多数的浅源地震均与断层活动有关。断裂是地质构造的薄弱环节,分为发震断裂和非发震断裂。工程上需要考虑的断裂影响主要指发震断裂,非发震断裂不会明显加重震害。发震断裂带的地表发生地震时可能产生新的错动,使地面建筑物遭受较大的破坏,其破坏即使采取工程措施也很难避免,《建筑抗震设计规范(2016年版)》(GB50011—2010)将其列为危险地段应予以避让。当场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价。;;;;

从原理上分析,从震源传来的地震波具有很多频率成分,在振幅谱中,振幅最大时对应的频率(或周期)即为地震动的卓越周期。场地覆盖土层就相当于滤波器和放大器,在地震波通过覆盖土层传向地表的??程中,与土层固有周期(T=4H/v,H为场地覆盖厚度,v为土的剪切波速)相一致的一些频率波群将被放大,而另外一些频率波群将被衰减甚至完全被过滤掉。这样地震波通过土层后,由于土层的过滤性和选择性放大作用,地表地面的卓越周期在很大程度上取决于场地土的固有周期。若建筑物的自振周期与场地土的固有周期接近,则共振效应显著,相应的震害也严重。这就较好地说明了坚硬场地上自振周期短的刚性建筑的震害一般较严重,软弱场地上长自振周期的柔性建筑的震害必然严重。;震害调查显示,在一次地震中,同一类建筑在不同的场地条件下所受的破坏作用明显不同;在相同场地条件下,不同建筑物的破坏也有所不同。因此,为了定量考虑场地条件对建筑抗震设计的影响,《建筑与市政工程抗震通用规范》(GB55002—2021)规定建筑场地的类别划分应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准,以便有针对性地选用合理的设计参数(反映不同场地条件对基岩地震震动的综合放大效应)和采取相应的抗震构造措施。;1.土层等效剪切波速

场地土的类型主要取决于土的刚度。土的刚度可按土的剪切波速划分。剪切波速是指震动横波在土内的传播速度。剪切波速是土的重要动力参数,最能反映场地土的动力特性。

在实际工程中,地基只有单一性质场地土的情况是非常少见的,而且地表土层的组成也比较复杂,所以,场地土的类别一般采用等效剪切波速的简化方法来确定。土层的等效剪切波速vse是根据地震波通过计算深度范围内多层土的时间,等于该波速通过计算深度范围内单一;;;;;;;;我国多次强烈地震的震害经验表明,在遭受破坏的建筑中,因地基失效导致的破坏较上部结构惯性力的破坏为少,这些地基主要由饱和松砂、软弱黏性土和成因岩性状态严重不均匀的土层组成。大量的一般的天然地基都具有较好的抗震性能。本节分别对液化土、软土、天然和复合地基的抗震进行描述。;在地基的震害中,液化震害是最主要的震害形式。

1.地基液化的概念和危害

根据国内外地基破坏事例的分析与统计知,80%的地基震害是土体液化引起的,因此,对土体液化的处理是地基抗震的主要任务。

地震时,饱和砂土与粉土地基会发生液化现象,造成建筑物的地基失效,出现建筑物下沉、倾斜甚至倒塌等现象。;;;;;;;;;;;;;;;(3)部分消除地基液化沉陷的措施,应符合下列要求:;;;软土是一种呈软塑到流塑状态,其外观以灰色为主,天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的细粒土。软土包括淤泥、淤泥质土(淤泥质的黏性土或粉土)、泥炭、泥炭质土和沼泽土,以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。其中,淤泥和淤泥质土是软土的主