區(qū)域性地震安全性評價技術規(guī)范

區(qū)域性地震安全性評價技術規(guī)范范圍本文件規(guī)定了區(qū)域性地震安全性評價的總體原則、工作內(nèi)容、技術要求和成果產(chǎn)出。本文件適用于區(qū)域性地震安全性評價工作。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB17741工程場地地震安全性評價GB/T18207（所有部分）防震減災術語GB18306中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖GB50011建筑抗震設計規(guī)范JGJ83－2011軟土地區(qū)巖土工程勘察規(guī)程術語和定義GB/T18207（所有部分）和GB17741界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1全新世斷層Holocenefault全新世期間發(fā)生過位移的活動斷層。3.2晚更新世斷層latePleistocenefault斷錯晚更新世地層、地質或地貌單元，但無全新世活動證據(jù)的活動斷層。3.3早-中更新世斷層earlyandmiddlePleistocenefault斷錯早-中更新世地層、地質或地貌單元，但無晚更新世以來活動證據(jù)的斷層。3.4前第四紀斷層pre-Quaternaryfault第四紀以來不活動的斷層。3.5目標區(qū) targetarea需要采用區(qū)域性地震安全性評價結果進行抗震設防的范圍。3.6設定場點planningbuildingsite目標區(qū)內(nèi)擬建設的工程場地位置。3.7淺部土層shallowsoillayer基巖面以上或鉆進深度不小于100m的土層。3.8多概率水準multipleprobabilitylevels一定時期內(nèi)在對數(shù)坐標上基本均勻分布的多個超越概率值。3.9地震地質災害earthquakeinducedgeologicaldisaster在地震作用下，地質體變形或破壞所引起的災害?；疽?guī)定4.1工作范圍確定目標區(qū)可根據(jù)城市規(guī)劃、片區(qū)建設等實際需要，由當?shù)厝嗣裾蛘咂涔芾聿块T（機構）確定；區(qū)域應不小于目標區(qū)外延150km；近場區(qū)應不小于目標區(qū)外延25km。4.2工作內(nèi)容要求區(qū)域性地震安全性評價應包括下列內(nèi)容：區(qū)域地震活動性和地震構造評價；近場區(qū)地震活動性和地震構造評價；目標區(qū)主要斷層勘查和活動性鑒定；目標區(qū)淺部土層結構三維模型建立；地震工程地質條件勘測；地震動預測方程確定；概率地震危險性評價；場地地震動參數(shù)確定；地震地質災害評價；技術服務系統(tǒng)建設。4.3實施方案編制4.3.1應在前期資料收集和現(xiàn)場踏勘的基礎上，根據(jù)目標區(qū)功能定位、規(guī)劃建設項目類型與特點以及建設工程重要程度等，編制實施方案。4.3.2編制實施方案以收集資料為主，輔以必要的現(xiàn)場工作。4.3.3在收集、整理和分析地震、地礦、煤炭、石油天然氣、水利、核電、測繪和建設等部門資料和成果基礎上，初步編制區(qū)域地震構造圖、近場區(qū)地震構造圖和目標區(qū)主要斷層分布圖。4.3.4根據(jù)規(guī)劃建設的工程類型和地震構造、地震活動背景，確定技術目標、技術途徑和技術手段，提出合理的工作量、經(jīng)費預算和工期。4.4數(shù)據(jù)庫建立應建設可供區(qū)域性地震安全性評價技術服務系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)入庫應貫穿評價工作的全過程，并對數(shù)據(jù)進行質量檢測。入庫數(shù)據(jù)應包括各階段的原始數(shù)據(jù)、重要的階段性成果和最終成果。應建立基于統(tǒng)一地理信息系統(tǒng)（GIS）或開源軟件數(shù)據(jù)模型結構基礎上的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。4.5主要成果產(chǎn)出4.5.1產(chǎn)出成果應包括圖件、報告和數(shù)據(jù)庫。4.5.2圖件應包括：區(qū)域地震構造圖；近場區(qū)地震構造圖；目標區(qū)地震動參數(shù)區(qū)劃圖；地震地質災害評價圖；實際材料圖。當目標區(qū)有斷層通過時，應編制主要斷層分布圖；當有活動斷層通過時，應編制活動斷層條帶狀分布圖。報告的大綱及內(nèi)容應包括：前言；區(qū)域地震活動性和地震構造評價；近場區(qū)地震活動性和地震構造評價；目標區(qū)主要斷層勘查和活動性鑒定；目標區(qū)地震工程地質條件勘測與淺部土層三維模型建立；地震動預測方程確定與概率地震危險性評價；場地地震動參數(shù)確定；地震地質災害評價；技術服務系統(tǒng)建設與系統(tǒng)使用說明；主要結論；參考文獻。應建立可在GIS或開源軟件平臺上運行的數(shù)據(jù)庫與服務系統(tǒng)。區(qū)域地震活動性和地震構造評價5.1區(qū)域圖件及其比例尺應編制區(qū)域地震構造圖、區(qū)域新構造圖、區(qū)域地震震中分布圖，并符合下列要求：區(qū)域地震構造圖比例尺不小于1:1000000；區(qū)域新構造圖、區(qū)域地震震中分布圖比例尺不小于1:2500000；所有區(qū)域圖件標明目標區(qū)位置。5.2區(qū)域地震活動性分析應編制區(qū)域破壞性地震目錄、區(qū)域破壞性地震和現(xiàn)代地震震中分布圖。5.2.2應分析地震活動時空特征、現(xiàn)代構造應力場特征、破壞性地震影響，評價區(qū)域地震影響烈度及頻次。5.3區(qū)域地震構造評價應編制區(qū)域大地構造分區(qū)圖、新構造分區(qū)圖、地震構造圖。應分析區(qū)域地質構造背景、地球物理場及深部構造特征。5.3.3應評價區(qū)域主要斷層性質、展布特征、最新活動時代、運動學參數(shù)以及斷層活動性分段、重點地段古地震強度及活動期次等，編制區(qū)域主要斷層特征一覽表。5.3.4應分析區(qū)域6.0級及其以上地震活動與地質構造背景、新構造特征、地球物理場特征、斷層活動特征等的關系，并綜合評價不同震級檔區(qū)域地震構造條件。近場區(qū)地震活動性和地震構造評價6.1近場區(qū)圖件及其比例尺應編制近場區(qū)地質構造圖、地震構造圖、地震震中分布圖，并符合下列要求：近場區(qū)地質構造圖、地震構造圖、地震震中分布圖比例尺不小于1:250000；地質地貌平面圖、剖面圖比例尺為1:1000～1:100；所有近場區(qū)圖件標明目標區(qū)位置。6.2近場區(qū)地震活動性分析應編制近場區(qū)地震目錄、地震震中分布圖。6.2.2應分析地震活動性，包括地震活動強度、頻度水平，地震活動密集等空間分布特征，以及震源深度分布特征。6.2.3應對可能影響目標區(qū)地震危險性評價結果的重要地震事件進行核查。6.3近場區(qū)地震構造評價6.3.1應搜集近場區(qū)地質構造資料，編制近場區(qū)地質構造圖、地質剖面圖，分析近場區(qū)地質構造展布與發(fā)育特征。6.3.2應開展近場區(qū)主要斷層的綜合評價。對斷層位置、性質和活動時代有疑義的，應開展現(xiàn)場補充調查，查明主要斷層的位置、規(guī)模、產(chǎn)狀以及最新活動時代。6.3.3應編制近場區(qū)主要斷層基本特征一覽表和近場區(qū)地震構造圖。6.3.4應研究近場區(qū)地震活動與斷層之間的關系，分析近場區(qū)地震構造特征，評估主要發(fā)震構造的最大潛在地震震級。目標區(qū)主要斷層勘查和活動性鑒定7.1目標區(qū)圖件比例尺目標區(qū)圖件的比例尺應符合下列要求：主要斷層分布圖比例尺為1:25000～1:10000；活動斷層條帶狀分布圖比例尺為1:10000～1:5000；槽探地質剖面為1:100～1:50；跨斷層鉆孔聯(lián)合剖面圖比例尺為1:1000～1:100。7.2目標區(qū)主要斷層勘查7.2.1對目標區(qū)內(nèi)的主要斷層應進行現(xiàn)場勘查。7.2.2對隱伏斷層應采用淺層地震勘探方法進行探測，確定斷層位置、規(guī)模、產(chǎn)狀，必要時可采用多種方法聯(lián)合探測。7.2.3對裸露區(qū)發(fā)育的主要斷層，應在遙感解譯的基礎上開展地質調查，確定斷層的位置、規(guī)模、產(chǎn)狀等。7.2.4 應分析研究斷層的平面展布特征，以及與其他主要斷層之間的相關關系。7.3目標區(qū)主要斷層活動性鑒定7.3.1對目標區(qū)內(nèi)第四紀以來活動的主要斷層，應開展活動性鑒定。7.3.2對于隱伏斷層可采用跨斷層鉆孔聯(lián)合剖面法進行探測，每排鉆孔數(shù)量不少于6個，鉆孔深度應穿透中更新世地層，必要時穿透第四紀地層，進入基巖中風化地層，對斷層上斷點附近巖樣進行年代學測定等。7.3.3對近地表斷層及裸露斷層可采用探槽或地質剖面剝離法進行探測，開展巖樣年代測定等。7.3.4應綜合確定主要斷層的位置、規(guī)模、產(chǎn)狀、性質及最新活動時代。7.3.5每條斷層應至少有兩個可靠的地質證據(jù)證明斷層的最新活動時代和活動特征。7.3.6應編制目標區(qū)主要斷層特征一覽表和目標區(qū)主要斷層分布圖。7.3.7目標區(qū)存在活動斷層時，應編制活動斷層條帶狀分布圖；宜同時給出同震位移、復發(fā)間隔、平均滑動速率等活動性參數(shù)。目標區(qū)淺部土層結構三維模型建立8.1淺部土層結構探測8.1.1在收集目標區(qū)內(nèi)淺層地震勘探、鉆孔等資料的基礎上，對于覆蓋層較厚的地區(qū)，宜采用淺層地震勘探等方法，對目標區(qū)內(nèi)基巖埋深、土層主要分層和空間分布特征進行控制性探測，并結合地質勘查資料區(qū)分出第四紀不同地質時代地層的底界埋深，控制測線線距宜不大于2km。對于淺覆蓋區(qū)，應主要基于鉆孔資料獲得覆蓋土層結構分布的三維模型，適當補充淺層地震勘探測線進行控制探測。8.1.2在探查目標區(qū)土層結構空間分布時，可采用地震臺陣觀測法等技術方法，其觀測點空間間隔宜不大于500m。8.1.3對巖土層變化大的區(qū)段，應加密布置淺層地震勘探測線，或采用網(wǎng)格狀測線進行探測；采用地震臺陣觀測法時，觀測點空間間隔宜不大于250m。8.2淺部土層結構三維模型建立8.2.1應整合目標區(qū)工程地質勘查資料和地震工程鉆孔波速測試結果、巖土樣試驗結果，按照空間間隔節(jié)點數(shù)據(jù)，建立目標區(qū)地層結構模型；平面控制節(jié)點間隔不大于700m，豎向控制節(jié)點間隔不大于5m。8.2.2應編制基巖埋深等深線圖或剪切波速度500m/s的等值線圖，編制等效剪切波速為150m/s、250m/s等深線圖，以及巖土層變化大的區(qū)段（如暗塘、古河道等）大比例尺速度（或地層）等值線圖等。地震工程地質條件勘測9.1場地工程地質資料調查9.1.1地震工程地質條件調查、鉆探和動力性質測試工作應滿足綜合評價目標區(qū)工程場地特性、建立地層結構數(shù)據(jù)體和初步評價地震地質災害的需要。9.1.2應收集目標區(qū)地貌、地層、巖性、地質構造、水文地質、場地土類型、場地類別等資料。9.1.3應補充調查地震造成的砂土液化、軟土震陷、地表破裂、滑坡崩塌等地震地質災害現(xiàn)象。9.2場地工程地質條件鉆孔勘查9.2.1應根據(jù)目標區(qū)基礎資料和建設工程的功能布局規(guī)劃，合理布置鉆孔；9.2.2鉆孔空間間隔應不大于700m、與目標區(qū)邊界的距離應不大于350m，重要功能工程場地至少應當布置1個鉆孔，淺部土層結構復雜地段鉆孔間隔宜不大于350m。9.2.3鉆孔深度應符合下列要求：達到基巖，或剪切波速不小于500m/s處，且其下不存在更低波速巖土層；若控制孔深度超過100m時，剪切波速仍小于500m/s，可終孔，且100m以下的波速值可依據(jù)相關資料類比或通過經(jīng)驗模型確定，但目標區(qū)內(nèi)應至少有2個鉆孔剪切波速不小于500m/s或孔深不小于150m。9.2.4應編制鉆孔分布圖、柱狀圖，根據(jù)鉆孔資料編制目標區(qū)不同方向的控制性綜合工程地質剖面圖。9.3場地巖土動力性質測試9.3.1原狀土樣采集應符合下列要求：選擇具有代表性場地條件的鉆孔；取樣鉆孔數(shù)量不少于總鉆孔數(shù)量的三分之一，對特殊地層具有控制作用，同時兼顧空間均衡分布；對鉆孔巖芯樣自然分層中有代表性巖土層取樣，30m以淺、以深范圍內(nèi)間隔分布的同類巖土層間距超過10m、20m時，分別取樣；取樣總數(shù)不少于3個每百米進尺或不少于6個每平方千米。9.3.2鉆孔巖土層物理性能指標原位測試應包括天然含水量、天然密度、干密度等，以及標準貫入錘擊數(shù)、粘粒含量、地下水位、可液化地層厚度等。9.3.3應進行巖土動力特性試驗，測定剪變模量比與剪應變關系、阻尼比與剪應變關系。9.3.4應開展鉆孔巖土層波速測試，測量不同深度巖土層剪切波速，測量深度間距不大于1m。9.3.5應判別每一個鉆孔位置的場地類別，并給出目標區(qū)場地類別分區(qū)圖。地震動預測方程確定10.1地震動預測方程表達10.1.1地震動預測方程應反映高頻地震動的地震震級和距離飽和特性；10.1.2地震動時程的強度包絡函數(shù)應表現(xiàn)上升、平穩(wěn)和下降三個階段的特征。10.2地震動預測方程確定10.2.1應采用由統(tǒng)計方法建立的地震動預測方程，或采用類比性方法確定地震動預測方程。宜采用東部強震活躍區(qū)基巖水平向加速度反應譜預測方程模型。10.2.2合成自由基巖場地地震動時程時，應采用考慮目標反應譜控制地震特征的人工合成方法或強震動觀測記錄作為初始地震動時程，且滿足下列要求：合成地震動時程反應譜與目標反應譜兩者相對誤差的絕對值不應超過5％；合成地震動的加速度時程所對應的速度和位移時程應無基線漂移；目標譜周期點數(shù)不少于60個，且總體均勻分布在對數(shù)坐標上。應采用由統(tǒng)計方法建立的地震動預測方程，或采用類比性方法確定地震動預測方程。宜采用東部強震活躍區(qū)基巖水平向加速度反應譜預測方程模型。10.2.3合成自由基巖場地地震動時程時，應采用考慮目標反應譜控制地震特征的人工合成方法或強震動觀測記錄作為初始地震動時程，且滿足下列要求：合成地震動時程反應譜與目標反應譜兩者相對誤差的絕對值不應超過5％；合成地震動的加速度時程所對應的速度和位移時程應無基線漂移；目標譜周期點數(shù)不少于60個，且總體均勻分布在對數(shù)坐標上。概率地震危險性評價11.1地震區(qū)帶與潛在震源區(qū)劃分11.1.1應依據(jù)地震活動空間和地質構造特征劃分地震區(qū)和地震帶，并在此基礎上綜合考慮地震活動的統(tǒng)計特征確定地震統(tǒng)計區(qū)。11.1.2應在地震統(tǒng)計區(qū)內(nèi)劃分背景地震活動潛在震源區(qū)，并在背景地震活動潛在震源區(qū)內(nèi)劃分構造潛在震源區(qū)。11.1.3潛在震源區(qū)邊界劃分時應綜合考慮地震構造展布認識的不確定性，以及未來地震活動空間分布的不確定性。11.2地震活動性參數(shù)確定11.2.1地震統(tǒng)計區(qū)地震活動性參數(shù)應包括地震統(tǒng)計區(qū)的地震震級上限、地震震級下限、地震震級－頻度關系系數(shù)、地震年平均發(fā)生率。11.2.2潛在震源區(qū)地震活動性參數(shù)應包括潛在震源區(qū)地震震級上限、各地震震級檔空間分布函數(shù)。11.2.3確定地震統(tǒng)計區(qū)地震活動性參數(shù)時，應分析地震資料完整性、可靠性，分析現(xiàn)代地震活動，以及評估未來百年地震活動趨勢。11.2.4確定潛在震源區(qū)的地震活動性參數(shù)時，應綜合分析潛在震源區(qū)內(nèi)構造規(guī)模、活動性、大震復發(fā)特征等地震構造條件和各地震震級地震活動特征。11.3地震危險性分析11.3.1應以目標區(qū)內(nèi)鉆孔位置為控制點，計算各控制點處多概率水準基巖地震動參數(shù)。11.3.2應分析基巖地震動參數(shù)的空間分布特征，建立目標區(qū)多概率水準基巖地震動數(shù)據(jù)庫。11.3.3每個控制點的概率水平應包括年超越概率2×10、1×10、5×10、2×10、1×10、5×10、4×10、3.3×10、2.5×10、2×10、1×10。場地地震動參數(shù)確定12.1場地地震反應分析模型建立12.1.1應根據(jù)場地地震工程地質條件勘查結果，確定場地分層土厚度、密度、波速及土動力學參數(shù)等場地土層模型參數(shù)。12.1.2地表、土層界面及基巖面均較平坦時，可采用一維土層反應分析模型；地表、土層界面或基巖面起伏較大時，宜采用二維或三維土層反應分析模型。12.1.3地震輸入界面確定時，應以鉆探確定的基巖面、剪切波速不小于500m/s的土層頂面或鉆孔深度超過100m且剪切波速有明顯躍升的土層分界面或由其他方法確定。12.1.4應建立各計算控制點場地土層反應分析模型，并形成地震反應分析模型數(shù)據(jù)庫。12.2輸入地震動時程的確定12.2.1應以各控制點地震危險性分析得到的不同概率水準基巖地震動反應譜為目標譜，采用人工合成方法確定自由基巖場地地震動時程；每條目標譜合成不少于10組地震動時程樣本，且樣本之間的相關系數(shù)不大于0.16。12.2.2合成自由基巖場地地震動時程時，應采用考慮目標反應譜控制地震特征的人工合成方法或強震動觀測記錄作為初始地震動時程，且滿足下列要求：合成地震動時程反應譜擬合目標反應譜在控制點處兩者相對誤差的絕對值不應超過5％；合成地震動的加速度時程所對應的速度和位移時程應無基線漂移。12.2.3應建立目標區(qū)自由基巖場地地震動時程數(shù)據(jù)庫。12.2.4應按不同概率水準自由基巖場地地震動時程幅值的50%確定場地土層地震反應分析的計算基底輸入，即入射地震波。12.3場地地震動參數(shù)確定要求12.3.1宜采用等效線性法，或對基巖峰值加速度較高、場地土較好的區(qū)域采用時域非線性方法，對目標區(qū)各控制點進行土層地震反應計算，綜合確定土層場地多概率水準的場地地表地震動參數(shù)。12.3.2自由基巖場地地震動參數(shù)應根據(jù)概率地震危險性分析結果確定。12.3.3場地地震動參數(shù)應包括峰值加速度和以規(guī)準化形式表示的場地地震動反應譜，并形成目標區(qū)地表地震動參數(shù)數(shù)據(jù)庫。12.3.4場地地震動參數(shù)應包括每個控制點的年超越概率2×10、1×10、5×10、2×10、1×10、5×10、4×10、3.3×10、2.5×10、2×10、1×10水平向地震動峰值加速度、反應譜（阻尼比0.05、周期至10s）。12.3.5應以場地地震動反應譜作為擬合目標反應譜（阻尼比0.05）人工合成地震動時程，并建立目標區(qū)各控制點多概率水準的地震動時程數(shù)據(jù)庫。12.4場地地震動參數(shù)表述12.4.1應編制目標區(qū)多概率水準的地震動參數(shù)區(qū)劃圖，包括峰值加速度區(qū)劃圖和反應譜區(qū)劃圖；圖件比例尺不小于1:50000。12.4.2應給出目標區(qū)各控制點地震動參數(shù)數(shù)據(jù)表格，并以等值線形式給出目標區(qū)地震動參數(shù)分區(qū)結果；等值線差異應滿足下列要求：地震動峰值加速度相鄰等值線差異為5%；反應譜特征周期相鄰等值線差異為0.05s。12.5設定場點工程場地地震動參數(shù)確定12.5.1應根據(jù)設定場點工程地質勘察報告的場地類別，依據(jù)GB18306確定的50年超越概率63%、10%、2%和年超越概率10-4四級地震作用地震動參數(shù)值，作為區(qū)劃標準地震動參數(shù)。12.5.2應依據(jù)工程結構類型及工程重要程度確定抗震設防所需的概率水準。12.5.3選擇距離設定場點1km范圍內(nèi)的控制點結果綜合確定設定場點工程的地震動參數(shù)，應按照下列要求確定：設定場點距離控制點小于200m時，取該控制點地震動參數(shù)和區(qū)劃標準地震動參數(shù)二者的外包絡值作為該設定場點工程的地震動參數(shù)；設定場點距離控制點大于200m時，選擇該場點周圍1km范圍內(nèi)的多個控制點，取地震動參數(shù)大的控制點參數(shù)和區(qū)劃標準地震動參數(shù)二者的外包絡值作為該設定場點工程的地震動參數(shù)；選擇與設定場點反應譜特征周期相同的最近的控制點的時程或同一個加速度分區(qū)內(nèi)與場點特征周期相同的控制點的時程，按比值法對選定的控制點地震動時程進行調整，作為該場點的地震動時程；對需要豎向地震動的建設工程，采用豎向與水平向地震動比值確定場地豎向地震動，可取水平向地震動峰值加速度值的三分之二；設定場點附近地震活動對場地地震危險性起主要貢獻情況時，宜取為1。地震地質災害評價13.1斷層斷錯目標區(qū)存在活動斷層時，應依據(jù)斷層性質及產(chǎn)狀、最大潛在地震和覆蓋層厚度等因素評估潛在地震地表破裂影響帶寬度，并滿足下列要求：地表破裂影響帶寬度應當包含地震斷層造成的地表直接斷錯、破裂在內(nèi)的斷層帶寬度以及斷層兩側以外、具有較強變形程度的范圍。給出斷層面上走滑和傾滑位移分量，并根據(jù)斷錯事件實測位移數(shù)據(jù)或依據(jù)統(tǒng)計關系估算等方法，評價最大潛在位移。編制地震地表破裂影響帶分布圖及其說明書，圖件比例尺為1:10000～1:5000。13.2砂土液化13.2.1應針對多概率水準地震動作用，初步評價目標區(qū)場地地基土液化。13.2.2應依據(jù)地形、地貌、地層、地下水等與液化有關的場地條件和目標區(qū)及其附近歷史地震液化遺跡資料，分析目標區(qū)內(nèi)場地地震液化的地質地貌條件。13.2.3目標區(qū)場地存在可液化土層且具液化可能性時，地面以下20m深度范圍內(nèi)，可依照GB50011進行地震液化判別，地面以下20m～30m深度范圍，可采用標準貫入試驗判別法進行地震液化判別。13.2.4應編制不同概率水準下目標區(qū)場地地震液化初步判別結果圖，圖件比例尺不小于1:50000。13.3軟