学习情境三液化土和软土地基.docVIP

课程教案 模块 模块二 实训项目 项目 项目一 场地、地基和基础 学习情境 学习情境三 液化土和软土地基 教学时数 2 教学方法与手段 教学方法：讲授、工程实例 教学手段：板书、多媒体、图片库、视频库 目的要求 了解地基土液化的概念以及抗液化措施； 掌握软土地基抗震措施。 教学内容 一、地基土液化的原因及其危害 二、地基土液化的判别及液化等级 1、地基土液化的初步判别 2、标准灌入试验判别法 液化地基的评价 1、液化等级 2、不同液化等级的震害 3、不同液化地基的处理办法 重点 难点思考题 重点：地基土液化的概念；软土地基抗震措施； 难点：地基土液化的判别； 思考题：怎样判别土的液化？ 参考文献 刘明. 建筑结构抗震. 北京：中国建筑工业出版社 丰定国，王社良. 抗震结构设计. 武汉：武汉工业大学出版社，2001 建筑抗震设计规范(GB50011—2010). 北京：中国建筑工业出版社，2010 教案附页 一、 地基土液化及其危害 饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震时易发生液化现象，使地基承载力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。其产生的机理是：地震时，饱和砂土和粉土颗粒在强烈振动下发生相对位移，颗粒结构趋于压密，颗粒间孔隙水来不及排泄而受到挤压，因之使孔隙水压力急剧增加。当孔隙水压力上升到与土颗粒所受到的总的正压应力接近或相等时，土粒之间因摩擦产生的抗剪能力消失，土颗粒便形同“液体”一样处于悬浮状态，形成所谓液化现象。 液化使土体的抗震强度丧失，引起地基不均匀沉陷并引发建筑物的破坏甚至倒塌。发生于1964年的美国阿拉斯加地震和日本新泻地震，都出现了因大面积砂土液化而造成的建筑物的严重破坏，从而，引起了人们对地基土液化及其防治问题的关切。在我国，1975年海城地震和1976年唐山地震也都发生了大面积的地基液化震害。我国学者在总结了国内外大量震害资料的基础上，经过长期研究，并经大量实践工作的校正，提出了较为系统而实用的液化判别及液化防治措施。 二、液化的判别 地基土液化判别过程可以分为初步判别和标准贯入试验判别两大步骤。 1.初步判别 饱和的砂土或粉土（不含黄土）当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响： （1）地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时且处于7度或8度区； （2）粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率(%)当烈度为7度、8度、9度时分别大于10、13、16时； （3）地下水位深度和上覆盖非液化土层厚度满足式（2-6）、（2-7）或（2-8）之一时； （2-6） （2-7） （2-8） 式中 —— 地下水位深度（m），按建筑设计基准期内年平均最高水位采用，也 可按近期内年最高水位采用； —— 基础埋置深度（m），小于2m时应采用2m； ——液化土特征深度，按表2-5采用。 ——上覆盖非液化土层厚度（m），计算时应注意将淤泥和淤泥质土层扣除。 表2-5 液化土特征深度（m） 饱和土类别 烈度 7 8 9 粉土 6 7 8 砂土 7 8 9 2.标准贯入试验判别 当上述所有条件均不能满足时，地基土存在液化可能。此时，应采用标准贯入试验进一步判别其是否液化。 标准贯入试验设备由穿心锤（标准重量63.5Kg）、触探杆、贯入器等组成（图2-3）。试验时，先用钻具钻至试验土层标高以上15cm，再将标准贯入器打至试验土层标高位置，然后，在锤的落距为76cm的条件下，连续打入土层30cm，记录所得锤击数为N63.5。 当地面下15m深度范围土的实测标准贯入锤击数N63.5小于按式（2-9）确定的下限值Ncr时，则应判为液化土，否则为不液化土。 图2-3 标准贯入试验设备示意图 ①穿心锤；②锤垫；③触探杆； ④贯入器头；⑤出水孔；⑥贯入器身； ⑦贯入器靴 （） (2-9) 式中 ——液化判别标准贯入锤击数下限值； ——液化判别标准锤击数基准值，按表2-6采用； ——饱和土标准贯入点深度（m）；