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4.2 地基和基础
4.2.1 地基基础现状的抗震鉴定,应重点检查地基不均匀沉降引起上部结构开裂和倾斜及其发展趋势,以及基础有无腐蚀、酥碱、松散或剥落。
4.2.2 符合下列条件之一的现有构筑物,可不进行其地基基础的抗震鉴定:
1 丁类现有构筑物。
2 6度时的现有构筑物。
3 7度时,地基基础现状无严重静载缺陷的乙类、丙类现有构筑物。
4 在基础主要受力层范围内,不存在软弱土、饱和砂土和饱和粉土或严重不均匀土层的乙类、丙类现有构筑物。
4.2.3 上部结构无因不均匀沉降产生裂缝和倾斜或虽有轻微裂缝和倾斜但已稳定,且基础无腐蚀、酥碱、松散或剥落时,地基基础可评为无严重静载缺陷。
4.2.4 存在软弱土、饱和砂土和饱和粉土的地基基础,应根据烈度、设防类别、结构现状和基础类型,进行液化、震陷和抗震承载力的两级鉴定。符合第一级鉴定的规定时,应评为地基符合抗震要求,可不进行第二级鉴定。静载下已出现严重缺陷的地基基础,应同时校核其静载下的承载力。
4.2.5 地基基础的第一级鉴定,应符合下列规定:
1 基础下主要受力层存在饱和砂土或饱和粉土时,存在下列情况的构筑物,可不进行液化影响的判别:
1)对液化沉陷不敏感的丙类构筑物;
2)符合现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191有关液化初步判别要求的构筑物。
2 基础下主要受力层存在软弱土时,下列情况可不进行地震作用下的沉陷估算:
1)6度、7度时或8度、9度时地基土静承载力特征值分别大于80kPa和100kPa;
2)8度时,基础底面以下的软弱土层厚度不大于5m。
3 采用桩基的构筑物,下列情况可不进行桩基的抗震验算:
1)现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191规定可不进行桩基抗震验算的构筑物;
2)位于斜坡但地震时土体稳定的构筑物。
4.2.6 地基基础的第二级鉴定,应符合下列规定:
1 饱和土液化的第二级判别,应按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191的规定,采用标准贯入试验判别法。判别时,可计入地基附加应力对土体抗液化强度的影响。存在液化土时,应确定液化指数和液化等级,并应提出相应的抗液化措施。
2 软弱土地基及8度、9度时,Ⅲ、Ⅳ类场地上的高耸构筑物,应进行地基和基础的抗震承载力验算。
4.2.7 现有构筑物天然地基的抗震承载力验算,应符合下列规定:
1 天然地基的竖向承载力,可按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191的有关规定的方法验算,其中,地基土静承载力特征值应改用长期压密地基土静承载力特征值,长期压密地基土静承载力特征值可按下式计算:
式中:fSC——长期压密地基土静承载力特征值(kPa);
fS——地基土静承载力特征值(kPa),可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定采用;
ζc——地基土静承载力长期压密提高系数,可按表4.2.7采用。
表4.2.7 地基土静承载力长期压密提高系数
注:1 P0为基础底面实际平均压应力(kPa);
2 使用年限不够或岩石、碎石土、其他软弱土,提高系数值均可取1.0。
2 承受水平力为主的天然地基验算水平抗滑时,抗滑阻力可采用基础底面摩擦力和基础正侧面土的水平抗力之和;基础正侧面土的水平抗力,可取其被动土压力的1/3;抗滑安全系数不宜小于1.1;当刚性地坪的宽度不小于地坪孔口承压面宽度的3倍时,尚可利用刚性地坪的抗滑能力。
4.2.8 低承台桩基的抗震承载力验算,可按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191的有关规定执行。
4.2.9 7度~9度时,挡土结构、地下室或半地下室外墙的稳定性验算,可按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191有关挡土结构的规定执行。
4.2.10 同一结构单元存在不同类型基础或基础埋深不同时,宜根据地震时可能产生的不利影响,估算地震导致两部分地基的差异沉降,检查基础抵抗差异沉降的能力,并应检查上部结构相应部位在构造上抵抗附加地震作用和差异沉降的能力。
4.2.1 本条列出对地基基础现状进行抗震鉴定应重点检查的内容。对震损构筑物,尚应检查因地震影响引起的损伤,如有无砂土液化现象、基础裂缝等。
4.2.2 地震造成的地基震害,如液化、软土震陷、不均匀地基的差异沉降等,一般不会导致构筑物的坍塌或丧失使用价值,加之地基基础鉴定和处理的难度大,因此,减少了其抗震鉴定的范围。
4.2.5 地基基础的第一级鉴定,包括饱和砂土、饱和粉土的液化初判,软土震陷初判,并给出可不进行桩基验算的规定。
液化初判在利用设计规范方法的基础上略加补充。
软土震陷问题,只在唐山地震时津塘地区表现突出。唐山地震中,8度、9度区地基基础承载力为60kPa~80kPa的软土上,有多栋建筑产生了100mm~300mm的震陷,相当于震前总沉降量的50%~60%。已有研究表明,8度时软弱土层厚度小于5m时可不考虑震陷的影响,但9度时,5m厚的软弱土层产生的震陷量较大,不能满足要求。
不验算桩基的范围基本上同现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191。
4.2.6 地基基础的第二级鉴定,包括饱和砂土、饱和粉土的液化再判,软土和高耸构筑物的天然地基、桩基承载力验算及不利地段上抗滑移验算的规定。
构筑物的存在加大了液化土的固结应力。研究表明,正应力增加可提高土的抗液化能力。当砂性土达到中密时,剪应力的增大可使其抗液化能力提高。
4.2.7 在一定条件下,现有天然地基基础竖向承载力验算时,可考虑地基土的长期压密效应;水平承载力验算时,可考虑刚性地坪的抗力。
1 地基土在长期荷载下,物理力学特性得到改善,大量工程实践和专门试验表明,已有建筑的压密作用,使地基土的孔隙比和含水量减小,可使地基承载力提高20%以上;当基底容许承载力没有用足时,压密作用相应减小,故表4.2.7中的压密提高系数值降低。岩石和碎石类土的压密作用及物理化学作用不显著;软土、液化土和新近沉积黏性土又有液化或震陷问题时,其承载力不宜提高,故压密提高系数均取1.0。
2 承受水平力为主的天然地基,系指柱间支撑的柱基、拱脚等。震害分析表明,刚性地坪可以抵抗结构传来的基地剪力。根据试验结果,柱底传给地坪水平力约在3倍柱宽范围内分布,因此要求地坪受力方向宽度不小于柱宽的3倍。
混凝土地坪与地坪以下土的变形模量相差4倍,因此不能同时考虑二者的水平抗力。
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