抗震通用规范学习札记(十四)-横向扩展

横向扩展与液化、震陷、崩塌和滑坡一样,是工程场地的地震稳定性能评价的内容之一(GB55002-20213.1.1条第3)

横向扩展出自何处?

笔者翻了手头的相关资料,找到一条,不知是否是源头。

“《建筑抗震设计规范GB50011-20102016年版)第4.3.10条 在故河道以及临近河岸、海岸和边坡等有液化侧向扩展或流滑可能的地段内不宜修建永久性建筑,否则应进行抗滑动验算、采取防土体滑动措施或结构抗裂措施。”

笔者在《抗震通用规范学习札记(十二)地震液化》中对侧移与横向扩展有所交代:当斜坡上分布有液化土时,地震导致液化、流滑而使斜坡失稳,通常发生在地面坡度小于5度的平缓岸坡或海滨。有时,甚至地面近水平时也会发生,如1971年美国圣费尔德地震滑移地段,地面坡度只有2度。

朱炳寅教授在《建筑抗震设计规范应用与分析》(第二版)对的现象与机理进行过较为详细的论述。产生液化侧向扩展或流滑的液化层多属于河流中、下游的冲积层,在地质成因上常存在使液化层面稍稍带有走向河心的倾斜。在液化之后,上覆非液化土自重在倾斜方向形成的分力,还有尚未消失的水平地震力,二者的合力或仅仅土的自重就可能超出已液化土的抗剪能力,从而导致已液化层与其上覆非液化土层一起流向河心。

《抗震通用规范学习札记(十四)-横向扩展》- 投稿作者:岩土312 - 发布于:翻身猫建筑自学网

根据阪神地震震害调查,液化侧向扩展的范围距常时水线50m范围内水平位移和竖向位移都很大;在50m100m范围内,水平地面位移仍较显著;大于150m后水平位移趋于减小,基本不构成震害。该结果与我国海城、唐山地震后的调查结果基本一致:海河故道、滦运河、新滦河、陡河岸坡滑塌范围约距水线100m150m辽河、黄河等则可达500m

可用下图来理解:

《抗震通用规范学习札记(十四)-横向扩展》- 投稿作者:岩土312 - 发布于:翻身猫建筑自学网

图中,常时水线宜按设计基准期内年平均最高水位或近几年最高水位。

结构设计时应注意避让或采取有效结构措施,确保基础稳定否则应进行抗滑动验算、采取防土体滑动措施或结构抗裂措施。

抗滑验算的原则:非液化上覆土层施加于结构的侧压相当于被动土压力;液化土层的侧压相当于竖向总压的1/3桩基承受侧压的面积相当于垂直于流动方向桩排宽度。

减少地裂对结构影响的措施:建筑主轴平行河流放置;使建筑的长高比小于3采用筏基或箱基。

简而言之,横向扩展是液化的一种表现形式,是基于震害调查而总结出来的一种现象。

如何评价横向扩展?

相关勘察标准与抗震标准都语焉不详。

个人观点,核心是液化,其次是地形。

2022-12-12

主要参考文献

1】龚思礼主编,《建筑抗震设计手册》,中国建筑工业出版社,2002年,北京。

2】《建筑抗震设计规范GB50011-20102016年版),中国建筑工业出版社,2016年,北京。

3】朱炳寅编著,《建筑抗震设计规范应用与分析》,中国建筑工业出版社,2017年,北京。

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