地震安全性評價(jià)課程(第7章.ppt

1、,Changan University,工程場地地震安全性評價(jià)講義 鄧亞虹,第七章 工程場地地震工程地質(zhì)條件勘測,7.0 緒 論,什么是地震工程地質(zhì)條件？ 對場地地震效應(yīng)產(chǎn)生影響的場地條件。 有什么作用？ 是確定場地設(shè)計(jì)地震動參數(shù)和評價(jià)場地地震地質(zhì)災(zāi)害的基礎(chǔ)。 勘測的內(nèi)容包括： 在分析現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行場地鉆探及場地土體物理與力學(xué)特性測試，編制有關(guān)的工程地質(zhì)圖、表，綜合評價(jià)場地特性。,Changan University,7.1 場地勘測,應(yīng)收集、整理、分析工程場區(qū)及附近地區(qū)已有的工程地質(zhì)勘查資料，為場地勘測的鉆孔布設(shè)、鉆孔深度確定，以及開展必要的原位測試工作提供依據(jù)。 應(yīng)進(jìn)行場地工程地質(zhì)

2、條件調(diào)查、鉆探和原位測試. 調(diào)查：查明工程場地的地貌、地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、 水文地質(zhì)條件、場地土類型和場地類別等。 鉆探：在調(diào)查基礎(chǔ)上，合理布設(shè)鉆孔，開展場地鉆探。鉆探方法根據(jù)底層類別，按采取不擾動土樣的要求確定，鉆探要求按GB50021-2001巖土工程勘察規(guī)范確定。鉆探要有野外詳細(xì)編錄，一般要連續(xù)取芯鉆探，鉆探成果可用鉆孔分布圖、柱狀圖表示，可拍巖土芯彩照納入勘察成果資料。,第七章 工程場地地震工程地質(zhì)條件勘測,工程場地地震安全性評價(jià)講義 鄧亞虹,Changan University,圖件要求： 鉆孔分布圖需選擇與場地規(guī)模相應(yīng)的比例尺圖件。鉆孔柱狀圖的比例尺視土層結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度而定，一般用

3、1：1000至1：100。 任何鉆探與原位測試都會存在一定的誤差，在場地土層地震反應(yīng)分析模型中，應(yīng)合理地使用這些鉆探測試結(jié)果，以減少直接使用鉆探和原位測試結(jié)果進(jìn)行土層地震反應(yīng)分析引起的偶然誤差使其結(jié)果更趨合理。通常可在前面工作的基礎(chǔ)上，對場地工程地震地質(zhì)條件進(jìn)行綜合評價(jià)，建立相應(yīng)的工程地質(zhì)綜合剖面，并可用圖表的形式描述，包括層序號、層底埋深(m)、層厚(m)、土類名稱與土質(zhì)描述、剪切波速（m/s）、縱波波速(ms)、密度或容重(gcm。)等。,第七章 工程場地地震工程地質(zhì)條件勘測,工程場地地震安全性評價(jià)講義 鄧亞虹,Changan University,鉆探應(yīng)符合下列規(guī)定？ a) 級工作應(yīng)有不

4、少于三個(gè)深度達(dá)到基巖或剪切波速不小于700 ms的鉆孔； b)級工作的鉆孔布置應(yīng)能控制工程場地的工程地質(zhì)條件，控制孔應(yīng)不少于兩個(gè)；地震小區(qū)劃鉆孔布置應(yīng)能控制土層結(jié)構(gòu)和工程場地內(nèi)不同工程地質(zhì)單元，每個(gè)工程地質(zhì)單元內(nèi)應(yīng)至少有一個(gè)控制孔； c）級工作和小區(qū)劃，控制孔應(yīng)達(dá)到基巖或剪切波速不小于 500m/s處，若控制孔深度超過lOO m時(shí)，剪切波速仍小于500m/s，可終孔，應(yīng)進(jìn)行專門研究。,？,第七章 工程場地地震工程地質(zhì)條件勘測,工程場地地震安全性評價(jià)講義 鄧亞虹,Changan University,原位測試：原位測試可根據(jù)GB50021-2001巖土工程勘察規(guī)范的相關(guān)要求進(jìn)行，給出的物理力學(xué)指

5、標(biāo)包括：天然含水量、密度、天然密度、干密度、飽和度等對于可能發(fā)生飽和土液化的場地，應(yīng)給出地下水位、標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)、粘粒含量資料等。,第七章 工程場地地震工程地質(zhì)條件勘測,工程場地地震安全性評價(jià)講義 鄧亞虹,Changan University,7.2 地震地質(zhì)災(zāi)害場地勘查,地基土液化：應(yīng)調(diào)查歷史地震造成的液化現(xiàn)象，勘察地下水位、可能液化土層的埋藏深度，測定標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)和顆粒組成。級工作應(yīng)符合GB50267-1997中5.3條的規(guī)定。 軟土震陷：應(yīng)收集和調(diào)查軟土層厚度分布極軟土震陷等資料。軟土主要包括淤泥、淤泥質(zhì)土、充填土、雜填土或其他高壓縮性土層。軟土震陷與土的靜承載力標(biāo)準(zhǔn)值的大小有關(guān)，經(jīng)驗(yàn)

6、表明，地震烈度度及度以下時(shí)，產(chǎn)生有害震陷的實(shí)例很少，可不開展軟土震陷調(diào)查工作。除收集和調(diào)查場地軟土厚度分布等資料外，還應(yīng)收集軟土的物理性質(zhì)和鉆孔剪切波速測試資料。,核電廠抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,第七章 工程場地地震工程地質(zhì)條件勘測,工程場地地震安全性評價(jià)講義 鄧亞虹,Changan University,崩塌、滑坡、地裂縫和泥石流： 崩塌資料的調(diào)查和收集包括：崩塌類型、規(guī)模、范圍、崩塌體的大小和崩落方向，崩塌區(qū)的地形地貌、巖土特性、地質(zhì)構(gòu)造、水文氣象等資料。 滑坡資料的調(diào)查和收集包括：滑坡的類型、范圍、規(guī)模、主滑方向、形成原因和穩(wěn)定程度，以及場地的易滑坡地層分布與山體地質(zhì)構(gòu)造、地貌形態(tài)等資料。 地裂縫資

7、料的調(diào)查和收集包括：場地裂縫發(fā)育的規(guī)模、特征和分布范圍，分析形成裂縫的地質(zhì)環(huán)境條件（地形地貌、地層巖性、構(gòu)造等），以及產(chǎn)生地裂縫的誘發(fā)因素（地下水）。 泥石流資料的調(diào)查和收集主要內(nèi)容有工程場地及其上游溝谷、鄰近溝谷形成泥石流的條件，包括地形地貌、水文氣象和地下水活動情況、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等，查明形成區(qū)斷裂、滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育情況及可能形成泥石流固體物質(zhì)的分布范圍。,第七章 工程場地地震工程地質(zhì)條件勘測,工程場地地震安全性評價(jià)講義 鄧亞虹,Changan University,海嘯和湖涌：對于級工作，應(yīng)對場地及附近地區(qū)是否存在歷史地震引起的波浪影響進(jìn)行調(diào)查與分析，并收集工程場地所在

8、地區(qū)的地震構(gòu)造環(huán)境、地理環(huán)境以及水壩的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。 地表斷層：在近場區(qū)和場區(qū)地震構(gòu)造分析的基礎(chǔ)上，要注意收集地震引起的地表和近地表斷層的分布狀況比如展布位置方向、產(chǎn)狀、活動性質(zhì)、斷層帶寬度、位錯(cuò)量及覆蓋層厚度等資料。,第七章 工程場地地震工程地質(zhì)條件勘測,工程場地地震安全性評價(jià)講義 鄧亞虹,Changan University,7.3 場地巖土力學(xué)測定,分層巖土剪切波速原位測量和密度的測定： 在開展場地工程地質(zhì)條件勘測鉆孔時(shí)，應(yīng)進(jìn)行鉆孔分層巖土剪切波速的原位測量和樣品密度測定，給出場地鉆孔剖面巖土分層剪切波速和密度隨深度的變化值。 鉆孔分層巖土波速的原位測量方法可采用單孔檢層法或跨孔法，但測量

9、間距不得大于2m，在地層分界面附近應(yīng)加密測點(diǎn)，以便得到較合理的波速剖面。 本條款是針對陸地工作制定的，對于一深水區(qū)與如海域中的工程場地，由于波速原位測量的作業(yè)條件難以滿足，致使波速原位測量精度降低，在此情況下，可在場地鉆孔時(shí)獲取分層巖土原狀土樣，利用室內(nèi)模擬土層埋設(shè)環(huán)境下的土樣波速測試手段測定鉆孔分層巖土波速值。,第七章 工程場地地震工程地質(zhì)條件勘測,工程場地地震安全性評價(jià)講義 鄧亞虹,Changan University,應(yīng)測定剪切模量與剪應(yīng)變關(guān)系曲線、阻尼比與剪應(yīng)變關(guān)系曲線 ： I級工作應(yīng)對鉆孔揭示的各自然分層土取樣，并對土樣進(jìn)行動三軸和共振柱試驗(yàn)，但對于較薄、難以獲得原狀土樣的夾層土可不取樣； 級和地震小區(qū)劃工作應(yīng)對鉆孔揭示的自然分層中有代表性土層的土樣進(jìn)行動三軸或共振柱試驗(yàn)。,第七章 工程場地地震工程地質(zhì)條件勘測,工程場地地震安全性評價(jià)講義 鄧亞虹,Changan University,動三軸和共振柱試驗(yàn)的異同： 土樣動三軸或共振柱試驗(yàn)，可獲得土體動力非線性特性參數(shù)，動三軸試驗(yàn)一般給出的有效試驗(yàn)值是較大剪應(yīng)變范圍(大約為10-2-10-3量級)的值，共振柱試驗(yàn)一般給出的有效試驗(yàn)值是較小剪應(yīng)變范圍(約為lO-4lO-6量級)的值。因此，l級工作要求動三軸試驗(yàn)和共振柱試驗(yàn)都做，共同確定大小剪應(yīng)變范圍的剪變模量比和阻尼比值，以確保提供較為