地震區(qū)場地勘察課件

1、地震區(qū)場地勘察PPT課件地震場地的勘察與評價地震場地的勘察與評價一、一、 設(shè)計反應(yīng)譜設(shè)計反應(yīng)譜1 1建筑抗震設(shè)計規(guī)范設(shè)計反應(yīng)譜的確定方法建筑抗震設(shè)計規(guī)范設(shè)計反應(yīng)譜的確定方法按以下步驟進行：按以下步驟進行： (1) (1) 場地分類場地分類場地主要以場場地主要以場地覆蓋層厚度和土層等效剪切波速地覆蓋層厚度和土層等效剪切波速分為分為I I，四類四類(2) (2) 確定設(shè)防烈度和設(shè)計地震分組確定設(shè)防烈度和設(shè)計地震分組設(shè)計地震分組是在設(shè)計地震分組是在中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖B1B1基礎(chǔ)基礎(chǔ)上略做的調(diào)整。上略做的調(diào)整。一般情況下，設(shè)防烈度、設(shè)計地震分組可按一般情況下，

2、設(shè)防烈度、設(shè)計地震分組可按GB500112010GB500112010規(guī)范規(guī)范附錄附錄A A采用確定。采用確定。 建筑的場地類別建筑的場地類別, ,應(yīng)根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚應(yīng)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(yīng)允許按插值方法值處于表中所列場地類別的分界線附近時，應(yīng)允許按插值方法確定地震作用計算所用的設(shè)計特征周期。確定地震作用計算所用的設(shè)計特征周期。各類建筑場地的覆蓋層厚度各類建筑場地的覆蓋層厚度(m)(m)GB500112001規(guī)規(guī)范范G

3、B500112010GB500112010規(guī)范規(guī)范土的類型劃分和剪切波速范圍土的類型劃分和剪切波速范圍式中式中 土層等效剪切波速土層等效剪切波速(m/s)(m/s)；d d0 0計算深度計算深度(m)(m)，取覆蓋層厚度和，取覆蓋層厚度和20m20m二者的較小值；二者的較小值；tt剪切波在地面至計算深度之間的傳播時間；剪切波在地面至計算深度之間的傳播時間；d di i計算深度范圍內(nèi)第計算深度范圍內(nèi)第i i土層的厚度土層的厚度(m)(m)； 計算深度范圍內(nèi)第計算深度范圍內(nèi)第i i土層的剪切波速土層的剪切波速(m/s)(m/s)；nn計算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。計算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。tdse

4、0nisiidt1sesi建筑場地覆蓋層厚度的確定應(yīng)符合下列要求：建筑場地覆蓋層厚度的確定應(yīng)符合下列要求： 1 1 一般情況下，應(yīng)按地面至剪切波速大于一般情況下，應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s500m/s的土的土層頂面的距離確定。層頂面的距離確定。2 2 當?shù)孛娈數(shù)孛?m5m以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速速2.52.5倍的土層，且其下臥巖土的剪切波速均不小于倍的土層，且其下臥巖土的剪切波速均不小于400m/s400m/s時時, ,可按地面至該土層頂面的距離確定?？砂吹孛嬷猎撏翆禹斆娴木嚯x確定。3 3 剪切波速大于剪切波速大于500m/s500m/

5、s的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍土層。土層。4 4 土層中的火山巖硬夾層應(yīng)視為剛體其厚度，應(yīng)從覆土層中的火山巖硬夾層應(yīng)視為剛體其厚度，應(yīng)從覆蓋土層中扣除蓋土層中扣除 。(3) (3) 確定設(shè)計反應(yīng)譜或地震影響系數(shù)確定設(shè)計反應(yīng)譜或地震影響系數(shù) 建筑結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)應(yīng)根據(jù)地震烈度、場地類別、設(shè)地震烈度、場地類別、設(shè)計地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期以及阻尼比確定計地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期以及阻尼比確定。 水平地震影響系數(shù)最大值水平地震影響系數(shù)最大值 注：括號中數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震加速度為注：括號中數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震加速度為0.15g 0.15g 和

6、和0.30g 0.30g 的地區(qū)。的地區(qū)。 計算計算8 89 9度罕遇地震作用時，特征周期應(yīng)增加度罕遇地震作用時，特征周期應(yīng)增加0.05s0.05s。 除有專門規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取除有專門規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取0.05 0.05 。阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)取。阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)取1.01.0。 1 1）直線上升段，周期小于）直線上升段，周期小于0.1s0.1s的區(qū)段。的區(qū)段。2 2）水平段，自）水平段，自0.1s0.1s至特征周期區(qū)段，應(yīng)取最大值至特征周期區(qū)段，應(yīng)取最大值 。3 3）曲線下降段，自特征周期至）曲線下降段，自特征周期至5 5倍特征周期區(qū)段，衰減指數(shù)應(yīng)取倍特征周期區(qū)段，衰減指數(shù)應(yīng)取

7、0.900.90。4 4）直線下降段，自）直線下降段，自5 5倍特征周期至倍特征周期至6s6s區(qū)段，下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)取區(qū)段，下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)取0.020.02。 max當建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比按有關(guān)規(guī)定不等于當建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比按有關(guān)規(guī)定不等于0.050.05時，地震影響系數(shù)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(yīng)符合下列規(guī)定：曲線的阻尼調(diào)整系數(shù)和形狀參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定： 55 . 005. 09 . 08/ )05. 0(02. 011)1)曲線下降段的衰減指數(shù)應(yīng)按下式確定：曲線下降段的衰減指數(shù)應(yīng)按下式確定： 式中 曲線下降段的衰減指數(shù) 2)2)直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定：直

8、線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)應(yīng)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。 17 . 106. 005. 0123)3)阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定阻尼調(diào)整系數(shù)應(yīng)按下式確定： 式中式中 阻尼調(diào)整系數(shù)當小于阻尼調(diào)整系數(shù)當小于0.550.55時，應(yīng)取時，應(yīng)取0.550.55。 2n 20buddd30bwddd5 . 425 . 10bwudddd式中式中 d dw w地下水位深度地下水位深度(m)(m)，宜按設(shè)計基準期內(nèi)年平均最高水位，宜按設(shè)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；采用，也可按近期內(nèi)年最高水位采用；d du u上覆蓋非液化土層厚度上覆蓋非液化土層厚度

9、(m)(m)，計算時宜將淤泥和淤泥質(zhì)，計算時宜將淤泥和淤泥質(zhì)土層扣除；土層扣除；d db b基礎(chǔ)埋置深度基礎(chǔ)埋置深度(m)(m)，不超過，不超過2m2m，時應(yīng)采用，時應(yīng)采用2m2m；d do o液化土特征深度液化土特征深度(m)(m)，可按下表，可按下表 采用。采用。 液化土特征深度液化土特征深度(m)(m)抗液化措施抗液化措施 全部消除地基液化沉陷的措施，應(yīng)符合下列要求：全部消除地基液化沉陷的措施，應(yīng)符合下列要求：(1)(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( (不不包括樁尖部分包括樁尖部分) )，應(yīng)按計算確定，且對碎石土，礫、

10、粗、中砂，堅，應(yīng)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(yīng)小于硬粘性土和密實粉土尚不應(yīng)小于0.5m0.5m，對其他非巖石土尚不宜小于，對其他非巖石土尚不宜小于1.5m1.5m。(2) (2) 采用深基礎(chǔ)時，基礎(chǔ)底面應(yīng)埋入液化深度以下的穩(wěn)定土層采用深基礎(chǔ)時，基礎(chǔ)底面應(yīng)埋入液化深度以下的穩(wěn)定土層中，其深度不應(yīng)小中，其深度不應(yīng)小0.5m0.5m。(3) (3) 采用加密法采用加密法( (如振沖、振動加密、擠密碎石樁強夯等如振沖、振動加密、擠密碎石樁強夯等) )加固加固時，應(yīng)處理至液化深度下界；振沖或擠密碎石樁加固后，樁間土的時，應(yīng)處理至液化深度下界；振沖或擠密碎石樁加固后，樁間

11、土的標準貫入錘擊數(shù)不宜小于本節(jié)第標準貫入錘擊數(shù)不宜小于本節(jié)第4.3.44.3.4條規(guī)定的液化判別標準貫入條規(guī)定的液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值錘擊數(shù)臨界值 。(4) (4) 用非液化土替換全部液化土層。用非液化土替換全部液化土層。(5) (5) 采用加密法或換土法處理時，在基礎(chǔ)邊緣以外的處理寬度，采用加密法或換土法處理時，在基礎(chǔ)邊緣以外的處理寬度，應(yīng)超過基礎(chǔ)底面下處理深度的應(yīng)超過基礎(chǔ)底面下處理深度的1/21/2且不小于基礎(chǔ)寬度的且不小于基礎(chǔ)寬度的1/51/5。部分消除地基液化沉陷的措施，應(yīng)符合下列要求：部分消除地基液化沉陷的措施，應(yīng)符合下列要求： (1)1)處理深度應(yīng)使處理后的地基液化指數(shù)減少，

12、當判別深度為處理深度應(yīng)使處理后的地基液化指數(shù)減少，當判別深度為15m15m時，其值不宜大于時，其值不宜大于4 4，當判別深度為，當判別深度為20m20m時，其值不宜大于時，其值不宜大于5 5；對；對獨立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)，尚不應(yīng)小于基礎(chǔ)底面下液化土特征深度和基獨立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)，尚不應(yīng)小于基礎(chǔ)底面下液化土特征深度和基礎(chǔ)寬度的較大值。礎(chǔ)寬度的較大值。 (2)(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)第宜小于按本節(jié)第4.3.44.3.4條規(guī)定的液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值。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

13、的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，可綜合采用下列措施：減輕液化影響的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，可綜合采用下列措施：(1)(1)選擇合適的基礎(chǔ)埋置深度。選擇合適的基礎(chǔ)埋置深度。(2)(2)調(diào)整基礎(chǔ)底面積，減少基礎(chǔ)偏心。調(diào)整基礎(chǔ)底面積，減少基礎(chǔ)偏心。(3)(3)加強基礎(chǔ)的整體性和剛度，如采用箱基、筏基或鋼筋混凝土加強基礎(chǔ)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(chǔ)，加設(shè)基礎(chǔ)圈梁等。交叉條形基礎(chǔ)，加設(shè)基礎(chǔ)圈梁等。(4)(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(shè)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(shè)置沉降縫，避免采用對不均勻沉降敏感的結(jié)構(gòu)形式等。置沉降縫，避免采用對不均勻沉降敏

14、感的結(jié)構(gòu)形式等。(5)(5)管道穿過建筑處應(yīng)預留足夠尺寸或采用柔性接頭等。管道穿過建筑處應(yīng)預留足夠尺寸或采用柔性接頭等。 10.3 10.3 地震場地勘察與評價地震場地勘察與評價 抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度等于或大于等于或大于6 6度的地區(qū)度的地區(qū)，應(yīng)進行場地和地基地震效，應(yīng)進行場地和地基地震效應(yīng)的巖土工程勘察，并應(yīng)根據(jù)國家批準的地震動參數(shù)區(qū)劃和有關(guān)的規(guī)應(yīng)的巖土工程勘察，并應(yīng)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(shè)防烈度、設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計特征范，提出勘察場地的抗震設(shè)防烈度、設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計特征周期分區(qū)。周期分區(qū)。 在抗震設(shè)防烈度等于或大于在抗震設(shè)防烈度等于或

15、大于6 6度的地區(qū)進行勘察時，應(yīng)劃分場地度的地區(qū)進行勘察時，應(yīng)劃分場地類別，劃分對類別，劃分對抗震有利、一般地段、不利或危險的地段抗震有利、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(yīng)根據(jù)設(shè)計要求，提供土層剖面、對需要采用時程分析的工程，應(yīng)根據(jù)設(shè)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(wù)需要時，可進行地震安全覆蓋層厚度和剪切波速度等有關(guān)參數(shù)。任務(wù)需要時，可進行地震安全性評估或抗震設(shè)防區(qū)劃。性評估或抗震設(shè)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(yīng)大于覆為劃分場地類別布置的勘探孔，當缺乏資料時，其深度應(yīng)大于覆蓋層厚度。當覆蓋層厚度大于蓋層厚度。當覆

16、蓋層厚度大于80m80m時時, ,勘探孔深度應(yīng)大于勘探孔深度應(yīng)大于80m80m，并分層，并分層測定剪切波速。測定剪切波速。1010層和高度層和高度30m30m以下的丙類和丁類建筑，無實測剪切以下的丙類和丁類建筑，無實測剪切波速時，可按現(xiàn)行國家標準波速時，可按現(xiàn)行國家標準建筑抗震設(shè)計規(guī)范建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB50011)(GB50011)的規(guī)定，的規(guī)定，按土的名稱和性狀估計土的剪切波速。按土的名稱和性狀估計土的剪切波速。 土層剪切波速的測量，應(yīng)符合下列要求：土層剪切波速的測量，應(yīng)符合下列要求：1 1 在場地初步勘察階段，對大面積的同一地質(zhì)單元，測量土層剪在場地初步勘察階段，對大面積的同一地質(zhì)單元

17、，測量土層剪切波速的鉆孔數(shù)量，應(yīng)為控制性鉆孔數(shù)量的切波速的鉆孔數(shù)量，應(yīng)為控制性鉆孔數(shù)量的1/31/31/51/5，山間河谷地區(qū)，山間河谷地區(qū)可適量減少，但不宜少于可適量減少，但不宜少于3 3個。個。2 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)量不宜少于數(shù)量不宜少于2 2個個, ,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，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。但每

18、幢高層建筑下不得少于一個。3 3 對丁類建筑及層數(shù)不超過對丁類建筑及層數(shù)不超過1010層且高度不超過層且高度不超過30m30m的丙類建筑，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，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。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。土的類型劃分和剪切波速范圍土的類型劃分和剪切波速范圍 抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為6 6度時，可不考慮液化的影響，但對沉陷敏感的度時，可不考慮液化的影響，但對沉陷敏感的乙類建筑，可按乙類建筑，可按7 7度進行液

19、化判別。甲類建筑應(yīng)進行專門的液化勘察。度進行液化判別。甲類建筑應(yīng)進行專門的液化勘察。 場地地震液化判別應(yīng)先進行初步判別，當初步判別認為有液化可場地地震液化判別應(yīng)先進行初步判別，當初步判別認為有液化可能時，應(yīng)再作進一步判別。能時，應(yīng)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；進行綜合判別； (1) (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；件； (2)(2)當場地及其附近存在歷史地震液化遺跡時，宜分析液化重復當場地及其

20、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；發(fā)生的可能性； (3) (3)傾斜場地或液化層傾向水面或臨空面時，應(yīng)評價液化引起土傾斜場地或液化層傾向水面或臨空面時，應(yīng)評價液化引起土體滑移的可能性。體滑移的可能性。 地震液化的進一步判別應(yīng)在地面以下地震液化的進一步判別應(yīng)在地面以下15m15m的范圍內(nèi)進行；對于樁的范圍內(nèi)進行；對于樁基和基礎(chǔ)埋深大于基和基礎(chǔ)埋深大于5m5m的天然地基的天然地基, ,判別深度應(yīng)加深至判別深度應(yīng)加深至20m20m。對判別液化。對判別液化而布置的勘探點不應(yīng)少于而布置的勘探點不應(yīng)少于3 3個個，勘探孔深度應(yīng)大于液化判別深度。，勘探孔深度應(yīng)大于液化判別深度。 當采用

21、標準貫入試驗判別液化時，應(yīng)按每個試驗孔的實測擊數(shù)進當采用標準貫入試驗判別液化時，應(yīng)按每個試驗孔的實測擊數(shù)進行。行。 凡判別為可液化的土層應(yīng)按現(xiàn)行國家標準凡判別為可液化的土層應(yīng)按現(xiàn)行國家標準建筑抗震設(shè)計建筑抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)范(GB50011)(GB50011)的規(guī)定確定其液化指數(shù)和液化等級?？辈靾蟮囊?guī)定確定其液化指數(shù)和液化等級。勘察報告除應(yīng)闡明可液化的土層、各孔的液化指數(shù)外，尚應(yīng)根據(jù)各孔告除應(yīng)闡明可液化的土層、各孔的液化指數(shù)外，尚應(yīng)根據(jù)各孔液化指數(shù)綜合確定場地液化等級。液化指數(shù)綜合確定場地液化等級。 抗震設(shè)防烈度等于或大于抗震設(shè)防烈度等于或大于7 7 度的厚層軟土分布區(qū)，宜判別度的厚層軟土分布區(qū)，

22、宜判別軟土震陷的可能性和估算震陷量。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(yīng)進行專門勘察，分析評價在地震作空區(qū)等不良地質(zhì)作用時，應(yīng)進行專門勘察，分析評價在地震作用時的穩(wěn)定性。用時的穩(wěn)定性。 10.410.4天然地基和基礎(chǔ)抗震承載力天然地基和基礎(chǔ)抗震承載力 下列建筑可不進行天然地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗算：下列建筑可不進行天然地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗算：1)1)砌體房屋。砌體房屋。2)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：地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的下列建

23、筑：(1)(1)一般的單層廠房和單層空曠房屋；一般的單層廠房和單層空曠房屋；(2)(2)不超過不超過8 8層且高度在層且高度在25m25m以下的一般民用框架房屋；以下的一般民用框架房屋；(3)(3)基礎(chǔ)荷載與基礎(chǔ)荷載與2)2)項相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房。項相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房。3)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：軟弱粘性土層指注：軟弱粘性土層指7 7度、度、8 8度和度和9 9度時，地基承載力特征值分別度時，地基承載力特征值分別小于小于8080、100100和和120kPa120kPa的土的土 天然地基基礎(chǔ)抗震驗算時，應(yīng)采用地震作用效應(yīng)標準組合，天然地基基礎(chǔ)抗震驗算時，應(yīng)采用地震作用效應(yīng)標準組合，且地基抗震承載力應(yīng)取地基承載力特征值乘以地基抗震承載力且地基抗震承載力應(yīng)取地基承載力特征值乘以地