第11章 强震区场地岩土工程勘察要点.doc

第十一章 强震区场地岩土工程勘察要点一、 勘察要求 强震区场地的岩土工程勘察应预测调查场地、地基可能发生的震害根据工程的重要性、场地条件及工作要求分别予以评价，并提出合理的工程措施其具体要求是：（1） 确定场地土的类型和建筑场地类别，并划分对建筑抗震有利、不利或危险的地段2） 场地与地基应判别液化，并确定液化程度（等级），提出处理方案可能发生震陷的场地与地 基，应判别震陷并提出处理方案3） 对场地的滑坡、崩塌、岩溶、采空区等不良地质现象，在地震作用下的稳定性进行评价4） 缺乏历史资料和建筑经验的地区，应提出地面峰值加速度、场地特征周期、覆盖层厚度等参 数对需要采用时程分析法计算的重大建筑，应根据设计要求提供岩土的有关动参数5） 重要城市和重大工程应进行断裂勘查必要时宜作地震危险性分析或地震小区划和震害预测二、 历史地震调查 历史地震的勘察是强震区地震工程勘察的重要内容之一因为已遭受强震侵袭过的城市或建筑场地相当于在天然实验室中进行1：1 的现场试验，可以给抗震设计提供极有价值的资料历史地震勘察以宏观震害调查为主在工作中，不仅在震中区需要重点调查近场震害，对远场 波及区也要给予注意在方法上，不仅要注意研究场地条件与震害的关系，而且还要研究其震害发 生的机制及过程，并评价其最终结果。

在进行地面调查的同时，还需作必要的勘探测试工作其目 的在于查明地面震害与地下岩土类型、地层结构及古地貌特征等各方面的关系，用以指导未来的抗 震设防工作宏观震害调查包括：不同烈度区的宏观震害标志、地表永久性不连续变形（断裂、地裂缝）、地震 液化、震陷和崩塌、滑坡等三、 工程场地勘察 工程场地若未知地震地质情况和历史地震资料时，勘察工作的首要任务是为了选址，其次要对场地设计地震动参数作出估计，最后为进行场地地基基础及其上部结构相互作用下的动力反应分析 测求各项动力参数为完成上述任务需开展系统的勘察工作勘察的内容包括：场地条件的研究（地形地貌条件，地表、地下的岩土类型和性质，断裂，地下 水等）；地基液化可能性的判定；震陷和不均匀沉陷；地震滑移的可能性；最大概率地震及其基岩加 速度等为了研究地基与结构物在一定概率地震袭击下的相互作用，需通过勘探测试工作，测求各 项工程参数四、 地震工程参数的测定 地震工程参数应包括为工程抗震设计服务的有关场地条件和岩土工程性质的各项参数这里主要讨论有关场地地基、结构物的抗震设计所需的参数一） 弹性波速度测定波速指标是计算岩土动弹性参数和地面地震反应的基本要素不同岩土和地层中的波速差值大。

一般基岩波速变化较小，可按经验给定但土层由于受密度、泊松比、动弹性模量、含水率以及土 的各向异性等的影响，波速值变化很大，所以在工程实践中常需实测国内外测定波速的方法较多，可分室内测定与现场原位测定两大类土层中波速主要靠现场测 定，多利用地表人工震源激发振波，同时用检波器接收所需的振波，并用示波仪记录其波形根据 震源到各测点的距离与各相应的时间，以计算出波速通常体波的纵波和横波速度（Vp、VS）以及面 波的瑞利波和勒夫波速度（VR、VSH）都能测定体波速度测定有单孑L法和跨孔法两种，即利用所 打钻孔内不同深度处检波器接收的振波，计算各地层的波速面波就在地面上测定二） 阻尼参数的测定研究成层土体场地的地面运动，最基本的因素是单质点系的运动阻尼比（值对于分析运动衰减 规律和单质点系在任何一种振动下力的平衡，是必不可缺的指标测定（值的方法也有现场测定和室内试验两种当场地表层土质均匀，且仅需测求该表层的阻尼 特性时，应作现场测定现场测定的激振方法与波速测定是一样的，在一次锤击激振后直接用示波 仪记录波形，根据振动的衰减曲线计算求得（值深部土层的C值则必须进行室内试验来测求室 内通过动三轴试验测求的方法要点是：在循环应力作用下首先求出动应力—动应变关系曲线，在应 力与应变不同的控制条件下曲线形状是不一样的，但这些曲线的共同特征是加荷与卸荷及反向加荷 过程中，应力—应变关系不等量对应或对等。

这表明土有粘滞阻尼作用阻尼愈大，滞回圈愈宽， 亦即振动能量损失愈大；反之则愈小根据实测的滞回曲线形状，可以用半经验方法求算（值（图 11 —10）随着振动次数的增加，土样的结构强度逐渐降低，滞回圈随之变化，因此（值并非一个常数 此外，随着动应力或动应变的变化，滞回圈大小、形状也随之变化为此，在确定（值时首先应明确 土样所对应的应力历史条件，然后根据图11—10所示的实测图形求算F值，即式中：A——滞回圈的面积；A，——三角形O/4B的面积三） 动刚度系数的确定 土的动刚度是指在动荷载作用下应力与应变的比值如果所施加的应力为正负压应力，则所求 的比值为动弹性模量（丑d）；如果所施加的应力为剪应力，贝I」所求得的比值为动剪切模量（Cd）这两 种模量统称为动刚度动刚度是地震地。