地震區(qū)場地勘察

會計學1地震區(qū)場地勘察一、設計反應譜1．建筑抗震設計規(guī)范設計反應譜的確定方法按以下步驟進行：

(1)場地分類場地主要以場地覆蓋層厚度和土層等效剪切波速分為I，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四類(2)確定設防烈度和設計地震分組設計地震分組是在《中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖B1》基礎上略做的調(diào)整。一般情況下，設防烈度、設計地震分組可按GB50011—2010規(guī)范附錄A采用確定。第2頁/共42頁第1頁/共42頁建筑的場地類別,應根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度按下表劃分為四類。當有可靠的剪切波速和覆蓋層厚度且其值處于表中所列場地類別的分界線附近時，應允許按插值方法確定地震作用計算所用的設計特征周期。等效剪切波速

(m/s)場地類別ⅠⅡⅢⅣυse>5000500≥υse>250<5≥5250≥υse>140<33～50>50υse≤140<33～15>15～80>80各類建筑場地的覆蓋層厚度(m)GB50011—2001規(guī)范第3頁/共42頁第2頁/共42頁GB50011—2010規(guī)范第4頁/共42頁第3頁/共42頁土的類型巖土名稱和性狀土層剪切波速范圍(m/s)堅硬土或巖石穩(wěn)定巖石，密實的碎石土υs>500中硬土中密、稍密的碎石土，密實、中密的礫、粗、中砂，fak>200kPa的粘性土和粉土，堅硬黃土500≥υs>250中軟土稍密的礫、粗、中砂，除松散外的細、粉砂，fak≤200kPa的粘性土和粉土，fak>130kPa的填土可塑黃土250≥υs>140軟弱土淤泥和淤泥質(zhì)土，松散的砂，新近沉積的粘性土和粉土，fak≤130kPa的填土，流塑黃υs≤140土的類型劃分和剪切波速范圍第5頁/共42頁第4頁/共42頁第6頁/共42頁第5頁/共42頁式中—土層等效剪切波速(m/s)；

d0—計算深度(m)，取覆蓋層厚度和20m二者的較小值；

t—剪切波在地面至計算深度之間的傳播時間；

di—計算深度范圍內(nèi)第i土層的厚度(m)；

—計算深度范圍內(nèi)第i土層的剪切波速(m/s)；

n—計算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。

第7頁/共42頁第6頁/共42頁建筑場地覆蓋層厚度的確定應符合下列要求：

1一般情況下，應按地面至剪切波速大于500m/s的土層頂面的距離確定。

2當?shù)孛?m以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速2.5倍的土層，且其下臥巖土的剪切波速均不小于400m/s時,可按地面至該土層頂面的距離確定。

3剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應視同周圍土層。

4土層中的火山巖硬夾層應視為剛體其厚度，應從覆蓋土層中扣除。第8頁/共42頁第7頁/共42頁第9頁/共42頁第8頁/共42頁(3)確定設計反應譜或地震影響系數(shù)建筑結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)應根據(jù)地震烈度、場地類別、設計地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期以及阻尼比確定。

地震影響6度7度8度9度多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震——0.50（0.72）0.90（1.20）1.40水平地震影響系數(shù)最大值注：括號中數(shù)值分別用于設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。

第10頁/共42頁第9頁/共42頁計算8～9度罕遇地震作用時，特征周期應增加0.05s。第11頁/共42頁第10頁/共42頁第12頁/共42頁第11頁/共42頁除有專門規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應取0.05。阻尼調(diào)整系數(shù)應取1.0。

1）直線上升段，周期小于0.1s的區(qū)段。2）水平段，自0.1s至特征周期區(qū)段，應取最大值。3）曲線下降段，自特征周期至5倍特征周期區(qū)段，衰減指數(shù)應取0.90。4）直線下降段，自5倍特征周期至6s區(qū)段，下降斜率調(diào)整系數(shù)應取0.02。第13頁/共42頁第12頁/共42頁當建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比按有關(guān)規(guī)定不等于0.05時，地震影響系數(shù)曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)和形狀參數(shù)應符合下列規(guī)定：1)曲線下降段的衰減指數(shù)應按下式確定：

式中－曲線下降段的衰減指數(shù)

2)直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)應按下式確定：

式中－直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)小于0時取0。

第14頁/共42頁第13頁/共42頁3)阻尼調(diào)整系數(shù)應按下式確定：

式中－阻尼調(diào)整系數(shù)當小于0.55時，應取0.55。第15頁/共42頁第14頁/共42頁10.3.2砂土地震液化的判別飽和砂土和飽和粉土(不含黃土)的液化判別和地基處理，6度時，一般情況下可不進行判別和處理，但對液化沉陷敏感的乙類建筑可按7度的要求進行判別和處理，7～9度時乙類建筑可按本地區(qū)抗震設防烈度的要求進行判別和處理。存在飽和砂土和飽和粉土(不含黃土)的地基，除6度設防外，應進行液化判別；存在液化土層的地基，應根據(jù)建筑的抗震設防類別、地基的液化等級，結(jié)合具體情況采取相應的措施。

10.2地震液化評價第16頁/共42頁第15頁/共42頁飽和的砂土或粉土(不含黃土)，當符合下列條件之一時，可初步判別為不液化或可不考慮液化影響：

1、地質(zhì)年代為第四紀晚更新世(Q3)及其以前時，7、8度時可判為不液化。

2、粉土的粘粒(粒徑小于0.005mm的顆粒)含量百分率，7度8度和9度分別不小于10、13、和16時，可判為不液化土。

3、天然地基的建筑，當上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時，可不考慮液化影響：第17頁/共42頁第16頁/共42頁式中dw－地下水位深度(m)，宜按設計基準期內(nèi)年平均最高水位采用，也可按近期內(nèi)年最高水位采用；

du－上覆蓋非液化土層厚度(m)，計算時宜將淤泥和淤泥質(zhì)土層扣除；

db－基礎埋置深度(m)，不超過2m，時應采用2m；

do－液化土特征深度(m)，可按下表采用。飽和土類別7度8度9度粉土678砂土789液化土特征深度(m)第18頁/共42頁第17頁/共42頁第19頁/共42頁第18頁/共42頁第20頁/共42頁第19頁/共42頁第21頁/共42頁第20頁/共42頁第22頁/共42頁第21頁/共42頁建筑抗震設防類別地基的液化等級輕微中等嚴重乙類部分消除液化沉陷，或?qū)A和上部結(jié)構(gòu)處理全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且對基礎和上部結(jié)構(gòu)處理全部消除液化沉陷丙類基礎和上部結(jié)構(gòu)處理，亦可不采取措施基礎和上部結(jié)構(gòu)處理，或更高要求的措施全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且對基礎和上部結(jié)構(gòu)處理丁類可不采取措施可不采取措施基礎和上部結(jié)構(gòu)處理，或其他經(jīng)濟的措施抗液化措施第23頁/共42頁第22頁/共42頁全部消除地基液化沉陷的措施，應符合下列要求：

(1)采用樁基時，樁端伸入液化深度以下穩(wěn)定土層中的長度(不包括樁尖部分)，應按計算確定，且對碎石土，礫、粗、中砂，堅硬粘性土和密實粉土尚不應小于0.5m，對其他非巖石土尚不宜小于1.5m。

(2)采用深基礎時，基礎底面應埋入液化深度以下的穩(wěn)定土層中，其深度不應小0.5m。

(3)采用加密法(如振沖、振動加密、擠密碎石樁強夯等)加固時，應處理至液化深度下界；振沖或擠密碎石樁加固后，樁間土的標準貫入錘擊數(shù)不宜小于本節(jié)第4.3.4條規(guī)定的液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值。

(4)用非液化土替換全部液化土層。

(5)采用加密法或換土法處理時，在基礎邊緣以外的處理寬度，應超過基礎底面下處理深度的1/2且不小于基礎寬度的1/5。

第24頁/共42頁第23頁/共42頁部分消除地基液化沉陷的措施，應符合下列要求：

(1)處理深度應使處理后的地基液化指數(shù)減少，當判別深度為15m時，其值不宜大于4，當判別深度為20m時，其值不宜大于5；對獨立基礎和條形基礎，尚不應小于基礎底面下液化土特征深度和基礎寬度的較大值。

(2)采用振沖或擠密碎石樁加固后，樁間土的標準貫入錘擊數(shù)不宜小于按本節(jié)第4.3.4條規(guī)定的液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值。減輕液化影響的基礎和上部結(jié)構(gòu)處理，可綜合采用下列措施：

(1)選擇合適的基礎埋置深度。

(2)調(diào)整基礎底面積，減少基礎偏心。

(3)加強基礎的整體性和剛度，如采用箱基、筏基或鋼筋混凝土交叉條形基礎，加設基礎圈梁等。

(4)減輕荷載，增強上部結(jié)構(gòu)的整體剛度和均勻?qū)ΨQ性，合理設置沉降縫，避免采用對不均勻沉降敏感的結(jié)構(gòu)形式等。

(5)管道穿過建筑處應預留足夠尺寸或采用柔性接頭等。

第25頁/共42頁第24頁/共42頁

10.3地震場地勘察與評價

抗震設防烈度等于或大于6度的地區(qū)，應進行場地和地基地震效應的巖土工程勘察，并應根據(jù)國家批準的地震動參數(shù)區(qū)劃和有關(guān)的規(guī)范，提出勘察場地的抗震設防烈度、設計基本地震加速度和設計特征周期分區(qū)。在抗震設防烈度等于或大于6度的地區(qū)進行勘察時，應劃分場地類別，劃分對抗震有利、一般地段、不利或危險的地段。對需要采用時程分析的工程，應根據(jù)設計要求，提供土層剖面、覆蓋層厚度和剪切波速度等有關(guān)參數(shù)。任務需要時，可進行地震安全性評估或抗震設防區(qū)劃。為劃分場地類別布置的勘探孔，當缺乏資料時，其深度應大于覆蓋層厚度。當覆蓋層厚度大于80m時,勘探孔深度應大于80m，并分層測定剪切波速。10層和高度30m以下的丙類和丁類建筑，無實測剪切波速時，可按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011)的規(guī)定，按土的名稱和性狀估計土的剪切波速。

第26頁/共42頁第25頁/共42頁第27頁/共42頁第26頁/共42頁土層剪切波速的測量，應符合下列要求：

1在場地初步勘察階段，對大面積的同一地質(zhì)單元，測量土層剪切波速的鉆孔數(shù)量，應為控制性鉆孔數(shù)量的1/3～1/5，山間河谷地區(qū)可適量減少，但不宜少于3個。

2在場地詳細勘察階段，對單幢建筑，測量土層剪切波速的鉆孔數(shù)量不宜少于2個,數(shù)據(jù)變化較大時可適量增加；對小區(qū)中處于同一地質(zhì)單元的密集高層建筑群，測量土層剪切波速的鉆孔數(shù)量可適量減少，但每幢高層建筑下不得少于一個。

3對丁類建筑及層數(shù)不超過10層且高度不超過30m的丙類建筑，當無實測剪切波速時，可根據(jù)巖土名稱和性狀，按下表劃分土的類型，再利用當?shù)亟?jīng)驗在下表的剪切波速范圍內(nèi)估計各土層的剪切波速。

第28頁/共42頁第27頁/共42頁第29頁/共42頁第28頁/共42頁土的類型巖土名稱和性狀土層剪切波速范圍(m/s)堅硬土或巖石穩(wěn)定巖石，密實的碎石土υs>500中硬土中密、稍密的碎石土，密實、中密的礫、粗、中砂，fak>200的粘性土和粉土，堅硬黃土500≥υs>250中軟土稍密的礫、粗、中砂，除松散外的細、粉砂，fak≤200的粘性土和粉土，fak>130的填土可塑黃土250≥υs>140軟弱土淤泥和淤泥質(zhì)土，松散的砂，新近沉積的粘性土和粉土，fak≤130的填土，流塑黃土υs≤140土的類型劃分和剪切波速范圍

第30頁/共42頁第29頁/共42頁

抗震設防烈度為6度時，可不考慮液化的影響，但對沉陷敏感的乙類建筑，可按7度進行液化判別。甲類建筑應進行專門的液化勘察。場地地震液化判別應先進行初步判別，當初步判別認為有液化可能時，應再作進一步判別。液化初步判別除按現(xiàn)行國家有關(guān)抗震規(guī)范進行外，尚宜包括下列內(nèi)容進行綜合判別；(1)分析場地地形、地貌、地層、地下水等與液化有關(guān)的場地條件；

(2)當場地及其附近存在歷史地震液化遺跡時，宜分析液化重復發(fā)生的可能性；(3)傾斜場地或液化層傾向水面或臨空面時，應評價液化引起土體滑移的可能性。地震液化的進一步判別應在地面以下15m的范圍內(nèi)進行；對于樁基和基礎埋深大于5m的天然地基,判別深度應加深至20m。對判別液化而布置的勘探點不應少于3個，勘探孔深度應大于液化判別深度。當采用標準貫入試驗判別液化時，應按每個試驗孔的實測擊數(shù)進行。

第31頁/共42頁第30頁/共42頁

凡判別為可液化的土層應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011)的規(guī)定確定其液化指數(shù)和液化等級。勘察報告除應闡明可液化的土層、各孔的液化指數(shù)外，尚應根據(jù)各孔液化指數(shù)綜合確定場地液化等級。抗震設防烈度等于或大于7度的厚層軟土分布區(qū)，宜判別軟土震陷的可能性和估算震陷量。場地或場地附近有滑坡、滑移、崩塌、塌陷、泥石流、采空區(qū)等不良地質(zhì)作用時，應進行專門勘察，分析評價在地震作用時的穩(wěn)定性。

第32頁/共42頁第31頁/共42頁

10.4天然地基和基礎抗震承載力

下列建筑可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算：

1)砌體房屋。

2)地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的下列建筑：

(1)一般的單層廠房和單層空曠房屋；

(2)不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋；

(3)基礎荷載與2)項相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房。

3)本規(guī)范規(guī)定可不進行上部結(jié)構(gòu)抗震驗算的建筑

注：軟弱粘性土層指7度、8度和9度時，地基承載力特征值分別小于80、100和120kPa的土第33頁/共42頁第32頁/共42頁

天然地基基礎抗震驗算時，應采用地震作用效應標準組合，且地基抗震承載力應取地基承載力特征值乘以地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)計算。

地基抗震承載力應按下式計算：式中faE-調(diào)整后的地基抗震承載力；

ζa－地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)，應按下表采用；

fa－深寬修正后的地基承載力特征值應按現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007采用。

第34頁/共42頁第33頁/共42頁巖土名稱和性狀ζa巖石，密實的碎石土，密實的礫、粗、中砂，fak≥300的粘性土和粉土1.5中密、稍密的碎石土，中密和稍密的礫、粗、中砂，密實和中密的細、粉砂，150≤fak<300的粘性土和粉土，堅硬黃土1.3稍密的細粉砂100≤fak<150的粘性土和粉土，可塑黃土1.1淤泥，淤泥質(zhì)土，松散的砂，雜填土，新近堆積黃土及流塑黃土1.0地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)第35頁/共42頁第34頁/共42頁

驗算天然地基地震作用下的豎向承載力時，按地震作用效應標準組合的基礎底面平均壓力和邊緣最大壓力應符合下列各式要求：

式中p---地震作用效應標準組合的基礎底面平均壓力；

pmax-地震作用效應標準組合的基礎邊緣的最大壓力。

高寬比大于4的高層建筑，在地震作用下基礎底面不宜出現(xiàn)拉應力；其他建筑，基礎底面與地基土之間零應力區(qū)面積不應超過基礎底面面積的15%。第36頁/共42頁第35頁/共42頁實例一某建筑場地土層波速測試成果如表，試計算該場地的覆蓋厚度，計算深度，等效剪切波速并判斷建筑場地類別。場地一場地二土層起止深度(m)剪切波速Vse(m/s)土層起止深度(m)剪切波速Vse(m/s)0～2.51100.0～5.01152.5～6.21865.0～12.51256.2～10.422612.5～18.51461.04～22.532018.5～26.515522.5～80.058026.5～28.040028.0～35.045035.0～56.0780第37頁/共42頁第36頁/共42頁實例二如果抗震設防烈度為8度，設計地震分組為第2組，工程結(jié)構(gòu)周期為1s，阻尼比為0.06，試確定地震影響系數(shù)。場地土層起止深度(m)剪切波速Vse(m/s)0～2.51102.5～6.21866.2～10.42261.04～22.532022.5～80.0580第38頁/共42頁第37頁/共42頁1.某城市（設計地震分組為一組）修建結(jié)構(gòu)自振周期T為1s的建筑，地震烈度8度，阻尼比0.05，水平地震影響系數(shù)最大值為0.16，場地地下土層波速測試資料如下：填土，厚度3.5m，；粉質(zhì)粘土，厚度4.5m，；粘土，厚度3.0m，；粉土，厚度3.5m