浅谈地基基础抗震构造措施及如何确定地基土的抗震承载力

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1、浅谈地基基础抗震构造措施及如何确定地基土的抗震承载力王雪玲（天津市地质工程勘察院，300191）【摘要】目前我国抗震领域存在的最大问题是“小震大害”现彖十分严重，相对欧美、口本等发达国家，我国的房屋普遍表现为抗震性能弱，而房屋的倒塌是造成人员伤亡惨重、财产损失巨大的最主要原因。因而，针对不满足设防要求的既有建筑物而言，采取科学的抗震加固方法进行加固处理从根本上提高房屋的抗震性能是减轻地震灾害的最主要途径。科学合理地选择地基处理方式对于现代土木工程建设有着重要的意义。【关键词】抗震构造措施；地基；抗震措施；抗震承载力一、震害研究2008年5月12口发生的汶

2、川8.0级大地震,造成近7万人遇难，同样在2010年在4月14口发生的玉树7.1级地震也造成了2220人遇难，如海地，阿尔及利亚，巴基斯坦，印度，伊朗等发展屮国家，在大多数地震中这样惨重的伤亡情况非常相似，都体现出“小震大灾”的现象。从汶川地震灾区结构震害调查屮可以得出，在倒塌的砌体结构屮，底商多层砌体结构占了很大的比例，其抗倒塌能力十分薄弱，是造成大量人员伤亡的主要结构类型，在北川县城，该类型结构倒塌率高达85%。其上部几层作为住宅而底层用于商铺，竖向刚度有突变，是一种“头重脚轻、上刚下柔”的结构形式，通常用作商铺的临街面纵墙布置很少，而非临街面纵墙正

3、常布置，这样造成的刚度差异极大降低了结构的抗震性能。2012年9月7口，云南省昭通市彝良县与贵州省威宁彝族回族苗族白治县交界连续发生5.7、5.6级地震，造成大量人员伤亡。据初步调查，位于震屮附近的云南省彝良县洛泽河、角奎两镇砖木结构、土木结构、石木结构房屋约占70%；砖混结构、框架结构房屋约占30%o彝良县内各乡镇设防烈度为V度或VI度，而震区大量房屋为抗震性能差的土木和砖木结构，因而毁坏较为严重。因而，从根本上提高房屋的抗震性能是减轻地震灾害的最主要途径。地基在荷载作用下会发生变形，是岩土工程中最具有普遍意义的问题之一。无论是作为支撑工程结构物的地基

4、，还是作为工程材料的堤坝或挡墙填土，它们的变形都必须控制在一定限度之内。此外还要使基础有足够的埋置深度，以保证基础的稳定性，确保基础的安全。确定基础的埋置深度吋，必须综合考虑以下各种因素的作用：（一）地基的地质条件;（二）当地的地形条件;（三）上部结构型式;（四）当地的冻结深度;（五）河流等的冲刷深度;（六）保证持力层稳定所需的最小埋置深度。二、地基基础的抗震构造措施抗震构造措施：通过抗震构造措施来保证形成塑性较的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同吋保证结构的整体性。抗震设计应贯彻以预防为主的方针，使建筑经抗震设防后，减轻建筑物的地震破坏，避免

5、人员伤亡，减少经济损失。抗震设防是以现有的科学水平和经济水平为前提，要求“小震不坏，大震不倒”。这些现象都在吋刻的提醒我们，地基基础的重要性，地基的加固处理尤为重要。加强基础与上部结构的连接，在唐山震害调查中，发现很多工厂车间的房屋在柱根处折断，这不仅因为柱子截面面积比基础小得多，也因为截面是突变的。为解决此问题，在框架结构独立基础设计中，可在柱底端做水平连系梁，并与基础连接，形成空间整体结构，以利抗震。为了提高新建住宅小区的楼盘品质、并获得更好的投资效益,目前许多小区的板式住宅常布置底层商铺或底层花园，要求底层空透且层高超过2层上部住宅高度。由于此类房

6、屋底层层高偏大，按帘规的竖向连续抗侧力结构体系（如框架结构）进行抗震计算，往往在房屋底层出现结构薄弱层,且房屋扭转效应加人,难以满足规范要求，在罕遇地震作用下，也有相关此类房屋倒塌的震害报告•设防烈度较高地区（8度及以上）的高层建筑采用抗震墙，其优点更为突出。三、如何确定地基土抗震承载力值？在地震作用下，建筑物地基土的抗震承载力与地基静承载力是有差别的。这是因为在静压力作用下，地基土将产生弹性变形及永久变形（即残余变形）。弹性变形可在短吋间内完成，而永久变形则需要较长的吋间才能完成，因此，在静载长期作用下，地基中将产生较大的变形。而地震作用吋间很短，只能

7、使土层产生弹性变形而来不及发生永久变形。因此，从地基变形角度来说，有地震作用吋地基土的抗震承载力应该比地基土的静承载力要大，即动强度一般高于静强度。我国规范对于地基土抗震承载力的取值采取在地基土静承载力的基础上乘以提高系数的方法。下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算：一、砌体房屋，多层内框架砖房，底层框架砖房，水塔；二、地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般单层厂房、单层空旷房屋和多层民用框架房屋及与其基础荷载相对的多层框架厂房；三、7度和8度吋，高度不超过100m的烟囱。四、本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。注：软弱粘性土层指7

8、度、8度和9度时,地基土静承载力标准值分别小于80、100和120kPa的土层。