7地震工程地质研究.ppt

地地地地 震震震震 工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 第一节第一节 概述概述 地震地震: :在地壳表层在地壳表层, ,因弹性波传播所引起的振动作用或现象因弹性波传播所引起的振动作用或现象 构造地震构造地震 火山地震火山地震 陷落地震陷落地震 诱发地震诱发地震按成因分类按成因分类 浅源地震：浅源地震：0<70 km 大陆地震多属此类，占大陆地震多属此类，占73%，，30km以内更多以内更多 中源地震：中源地震：70~300 km 占占23% 深源地震：深源地震：>300 km 占占4%，最深达，最深达720km震源深度震源深度 大地震大地震 ：：M >=7级级 强烈破坏地震强烈破坏地震 中地震：中地震： 7>M>=5 破坏性地震破坏性地震 小地震：小地震： 5>M>=3, 2-4级有感地震级有感地震 微地震：微地震： 3>M>=1 超地震：超地震： M<=1按地震按地震M M级大小级大小 构造地震最严重一类，数量多规模大，涉及面构造地震最严重一类，数量多规模大，涉及面广，破坏性大，世界广，破坏性大，世界90%90%以上属于此类。

以上属于此类 据统计，全世界每年大约发生几百万次地震，人们能感觉到的仅占1％左右，7级以上强烈破坏性的灾害性地震每年多那么二十几次，少那么三、五次 我国位于环太平洋和地中海一南亚两个地震带之间，是一个多地震活动的国家  在在我我国国三三千千多多年年的的历历史史资资料料中中，，记记录录地地震震近近万万次次，，其其中中上上世世纪纪以以来来破破坏坏性性地地震震达达 60006000屡屡次次；；据据12001200～～ 19891989年年资资料料统统计计，，7 7级级地地震震 147 147 次次，，8 8级级及及其其以以上上巨巨大大地地震震共共 19 19 次次建建国国以以来来发发生生>=7>=7级级的的地地震震 12 12 次次我我国国地地震震分分布布以以西西南南、、西西北北、、华华北北、、东东南南沿沿海海和和台台湾湾省省区区破破坏坏性性地地震震最最多多其其中中台台湾湾尤尤甚甚，，大大震震多多，，频频度度高；新疆和西藏次之高；新疆和西藏次之 假假设设以以地地震震烈烈度度 6 6 度度为为轻轻微微以以上上破破坏坏性性标标准准，，我我国国约约 575575万万 平平方方公公里里属属于于轻轻微微以以上上破破坏坏区区，，其其中中，，宁宁夏夏、、兰兰州州、、海海口口、、北北京京、、太太原原、、大大同同、、西西安安、、昆昆明明、、天津、呼市、汕头位于天津、呼市、汕头位于 8 8 度区。

度区 一次6级地震可释放6×1020尔格的能量，大致相当于 30～40万吨 TNT炸药的巨大爆炸， 7级地震可释放 2 ×1022尔格的能量， 8级地震可释放6 ×1026尔格的能量可见地震释放能量之大而且绝大局部能量的集中释放，于数秒种内完成 因此，地震灾害的猝发性和沉重性往往给人类生命以极大威胁，造成经济财产巨大损失  据美国联邦政府统计，仅二十世纪以来，全世界就有 12O余万 人遇难于地震灾害；五十年代以来，全球破坏性地震造成的经济损失已逾 2000亿 美元地震灾害是最重要的自然灾害之一中国的地震灾害又居世界之首在我国历史记载中，1556年陕西华县地震8级死亡人口达 83万； 1920年宁夏海原地震死亡人数也超过 20万令人痛心的 1976年唐山地震7.9级，死亡 24.2万 多人，工业城市毁于一旦，直接经济损失 100亿 元，为世界地震史所罕见还有66年的邢台地震，70年通海地震，75年海域地震 〔我国这些地震震源深都在13km左右〕 我国有3000多年地震记录历史，创造了地震仪，编制了地震区划图，制定了抗震标准，建立了地震监测台网，组建了诸多地震研究工作机构及一大批从事地震的科技工作者。

工程地质研究：区域稳定性问题，建筑抗震，建筑场地选择，地震稳定性，抗震措施工程地质论证——为规划设计 提供依据  第二节 地 震 基 础 知 识 一、几个概念： 1、震源：地震发源地〔能量E、深度H〕 2、震中：震源正对着的地面 3、震中距：地面受地震影响的位置距离震中的距离 4、震源深度：震中到震源的垂向距离 5、地震区〔烈度>6度区〕；地震作用； 远场〔烈度衰减2度以上〕近场地震 6、地震波：质点振动，弹性波，能量传播， 产生振动〔地震力〕，破坏源动力，信息载体，透、反、折射传播体波：通过地球本体传播的波体波：通过地球本体传播的波面波：体波经过反射、折射后，面波：体波经过反射、折射后，在介质的界面或自由面（如地在介质的界面或自由面（如地面）传播面）传播纵波（纵波（P P）：）：压缩波，对应于介质体应变，三维扩散压缩波，对应于介质体应变，三维扩散横波（横波（S S〕：剪切波，对应于切应变，二维扩散破坏〕：剪切波，对应于切应变，二维扩散破坏 性最大性最大 体波体波瑞利波（瑞利波（R R）：）：质点在质点在XZXZ面上椭圆滚动前进面上椭圆滚动前进勒夫波（勒夫波（Q Q）：质点在）：质点在XYXY面上曲线前进面上曲线前进面波〔面波〔L L〕〕瑞利波瑞利波 振幅振幅A 周期周期T 波长波长  波速波速VP波波 最小最小 最短最短 最短最短 最快最快S波波 最大最大 长长 长长 慢慢R波波、、Q波波 最大最大 最长最长 最长最长 最慢最慢 地面为自由界面，建筑位于其上，该面只存在面波，它对建筑的根底破坏性大；体波对建筑破坏性最大，P波能量最大，S涉及L波波长大，使建筑晃动最大。

地震部门最关心P、S波 勒夫波勒夫波 一般情况下 ， 一般地震外表 秒，对建筑界面，P波先到达，然后是S波，最后L波 7.7.震级〔震级〔M M〕：是衡量地震本身大小的尺度，由地〕：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小所决定震所释放出来的能量大小所决定M＝LOGAA：距震中：距震中100公里处标准地震仪在地面所记录的震波公里处标准地震仪在地面所记录的震波最大振幅〔微米〕最大振幅〔微米〕标准地震仪：自振周期标准地震仪：自振周期0.8秒，阻尼比秒，阻尼比0.8，最大静，最大静力放大倍率为力放大倍率为2800能量能量E〔〔J〕与震级〔〕与震级〔M)关系关系 ：： 理论上理论上M无上限，实际上，因地壳岩石强度有限，即无上限，实际上，因地壳岩石强度有限，即累积应变能有限，目前最大累积应变能有限，目前最大M为为8.9级logE=4.8+1.5M8 8 烈度烈度：一次地震于某地地面震动强烈程度一次地震于某地地面震动强烈程度。

与地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质与地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件有关条件有关 一次地震只有一个一次地震只有一个M，但有不同，但有不同 I 震中烈度用震中烈度用I0表示震源深度和震中距越小，地表岩土越软弱，地震烈度越大震源深度和震中距越小，地表岩土越软弱，地震烈度越大浅源地震〔据浅源地震〔据152次大震统计〕震级与烈度的关系：次大震统计〕震级与烈度的关系：M=0.68I0+0.98 烈度是估算灾情，进行区划，抗震设计的直接依据 震害大小取决于地震破坏力和地物本身抗震性两方面，烈度划分以两方面作为标准目前全世界均是以一次地震造成一个地区的宏观震害〔如房屋倒塌程度等〕，同时引入地震加速度等物理指标作为参考，划分烈度 国际上有数十种划分标准，我国是国家地震局制定的标准，根据一个地区某一地震及代表性地质条件〔一般二类土层〕建筑破坏情况划分烈度根据：人的感觉，房屋及器物地物震害程度，加速度和速度〔参考〕 等级：I—— 级 几个烈度概念： 〔1〕 地震根本烈度〔I基〕：一定时间和一定地区范围内一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。

一个地区的平均烈度 〔2〕场地烈度〔I场〕：同一I基区，场地条件不同而进一步划分，对I基修正 〔3〕设防烈度〔设计烈度〕〔I设〕 ：是抗震设计所采用的烈度依建筑物重要性、抗震性、经济性、对I基调整原那么上一般建筑用I基，重要建筑适当提高设计部门很少用I场V度区不设防二、二、 地地 震震 地地 质质 基基 本本 特特 征征1.介质条件介质条件 坚硬岩石坚硬岩石2.结构条件结构条件 活断层的一些特定部位：活断层的一些特定部位： 端点、拐点、交汇点等端点、拐点、交汇点等3.构造应力条件构造应力条件 现代构造运动强烈的部位，应力集中现代构造运动强烈的部位，应力集中 构造应力场包括构造应力场包括1、、3的大小方向，构造应力方向与的大小方向，构造应力方向与断断 层的关系层的关系4.强震活动受活动构造的控制强震活动受活动构造的控制5.绝大多数强震发生在一些稳定断块边缘的深大断裂带上绝大多数强震发生在一些稳定断块边缘的深大断裂带上,而稳定断块内部很少或根本没有强震分布而稳定断块内部很少或根本没有强震分布。

6.裂谷型的断陷盆地尤其是晚第三纪、第四纪新生盆地业常裂谷型的断陷盆地尤其是晚第三纪、第四纪新生盆地业常发生强震发生强震一〕世界范围内的主要地震带及其形成的大一〕世界范围内的主要地震带及其形成的大地构造环境地构造环境 1 环太平洋地震带环太平洋地震带 这是世界上最大的地震带，在狭窄条带内这是世界上最大的地震带，在狭窄条带内震中密度也最大，全世界约震中密度也最大，全世界约80％的浅源地震、％的浅源地震、90％的中源地震和几乎全部深源地震集中于％的中源地震和几乎全部深源地震集中于此带，释放的能量约为全世界地震释放能量此带，释放的能量约为全世界地震释放能量的的80％很早以前就已经知道，此带的震源％很早以前就已经知道，此带的震源深度有自岛孤外线的深海沟向大陆内部逐步深度有自岛孤外线的深海沟向大陆内部逐步加深的规律，并解释为大陆与大洋之间的一加深的规律，并解释为大陆与大洋之间的一条倾向大陆的大断裂面条倾向大陆的大断裂面2 2 地中海喜马拉雅地震带或欧亚地震带地中海喜马拉雅地震带或欧亚地震带 仅次于环太平洋地震带的第二大地震带，震中分布较前者为分散，所以带的宽度大且有分支。

以浅源地震为主，中源地震在帕米尔、喜马达雅地区有所分布，深源地震主要分布于印尼岛弧环太平洋地震带以外的几乎所有深源、中源和大的浅源地震均发生于此带，释放能量约占全球地震能量的15％ 3 3 大洋海岭地震带大洋海岭地震带 主要呈线状分布于各大洋的接近主要呈线状分布于各大洋的接近中部这一地震带远离大陆是多为强中部这一地震带远离大陆是多为强震，所以以前未被人注意，震，所以以前未被人注意，6060年代以年代以前不把它作为一个地震带，海底扩张前不把它作为一个地震带，海底扩张和板块构造的开展才使人们注意到这和板块构造的开展才使人们注意到这一地震带这一带的所有地震均产生一地震带这一带的所有地震均产生于岩石圈内，震源深度小于于岩石圈内，震源深度小于30 km30 km，，震级除少数例外均不超震级除少数例外均不超5 5级二二) ) 我国地震地质的根本特征我国地震地质的根本特征 1 1 我国强震空间分布及地震区带划分我国强震空间分布及地震区带划分 我国大于我国大于6 6级的强震的空间分布极不均级的强震的空间分布极不均匀，大致以匀，大致以105105度为界。

西部地震广泛分布，度为界西部地震广泛分布，东部地震相对稀少，震级均未到达东部地震相对稀少，震级均未到达8 8级在上述两地震区域内强震分布也是极不均匀上述两地震区域内强震分布也是极不均匀的，东部域分布于华北及东南沿海一带，的，东部域分布于华北及东南沿海一带，而西局部布面积大，但塔里木、准噶尔和而西局部布面积大，但塔里木、准噶尔和鄂尔多斯盆地等那么地震分布较为零星鄂尔多斯盆地等那么地震分布较为零星2 我国强震发生的地质条件我国强震发生的地质条件(1) 强震与活动断裂带的关系强震与活动断裂带的关系 不同方向的断裂的交汇部位不同方向的断裂的交汇部位 活动性深大断裂的转折部位活动性深大断裂的转折部位 活动性深大断裂的端部或其它锁闭段活动性深大断裂的端部或其它锁闭段(2)强震与断陷盆地的关系强震与断陷盆地的关系 倾斜断陷盆地的较深、较陡一侧活动倾斜断陷盆地的较深、较陡一侧活动 断断裂的最大断距段上；裂的最大断距段上； 两盆地间或盆地内部由横向断裂控制的横两盆地间或盆地内部由横向断裂控制的横向隆起带两侧；向隆起带两侧； 断陷盆地的锐角尖端，或断陷盆地带内多断陷盆地的锐角尖端，或断陷盆地带内多组断裂交汇部位；组断裂交汇部位； 受不同方向多组断裂控制，内部构造又比受不同方向多组断裂控制，内部构造又比较强烈的复合盆地的次级凹陷带上，如较强烈的复合盆地的次级凹陷带上，如1966年邢台地震。

年邢台地震 (3) (3) 强震产生的深部构造条件强震产生的深部构造条件 我国大陆板内地震多发生在地壳内10-25km深处，在我国西部还发生在地壳内31-37km由此可见，地壳深部构造活动和受力状态，对地震的孕育和发生，是更为直接的因素 不同级别的断裂如盖层断裂、基底断裂、岩石圈断裂和超岩石圈断裂，层间断裂在深部的活动往往是地震发生的主要原因3 我国大陆地震活动与现代构造应力我国大陆地震活动与现代构造应力场与形变场的关系场与形变场的关系 根据大量震源机制解及地震时地根据大量震源机制解及地震时地表断层错动方式分析，我国广阔地区表断层错动方式分析，我国广阔地区主压应力以近水平方向者为主主压主压应力以近水平方向者为主主压应力仰角小于应力仰角小于30度者占度者占80%以上，且以上，且以东经以东经105º为界，可区分出两大应力为界，可区分出两大应力系统 西部为近南北向西部为近南北向-北北东向挤压北北东向挤压应力场 东部为大面积的近东西的水平挤东部为大面积的近东西的水平挤压应力场压应力场来自板块边界的作用力是中国大陆新生代和现今构造变形的主要动力源来自板块边界的作用力是中国大陆新生代和现今构造变形的主要动力源4 4 我国现代地壳垂直形变与地震活动的相关我国现代地壳垂直形变与地震活动的相关性研究性研究 中国大陆垂直形变的的总趋势是南升北中国大陆垂直形变的的总趋势是南升北降，最大上升量在喜马拉雅山地区，年速率降，最大上升量在喜马拉雅山地区，年速率达达10mm10mm左右。

下降最强烈的新疆准噶尔盆地，左右下降最强烈的新疆准噶尔盆地，年速率为年速率为-3-3到到-4mm-4mm 大致以银川大致以银川- -昆明一线为界，西部线条密昆明一线为界，西部线条密集，等值线多呈东西或北西西走向，与主要集，等值线多呈东西或北西西走向，与主要断裂线方向一致，其地形变断裂线多由断裂线方向一致，其地形变断裂线多由3-43-4条条等值线组成的梯度带绘出，说明其活动强度等值线组成的梯度带绘出，说明其活动强度较大东部线条相对稀疏，等值线走向多为较大东部线条相对稀疏，等值线走向多为北北东向北北东向- -北东向，局部为东西向及南北向，北东向，局部为东西向及南北向，也与构造线吻合较好也与构造线吻合较好 东部地区的垂直变形大致分为三区：华东部地区的垂直变形大致分为三区：华南南- -西南区，华北区和东北区西南区，华北区和东北区5 我国大陆板块现代运动特征我国大陆板块现代运动特征 我国大陆处于欧亚大陆的东部，我国大陆处于欧亚大陆的东部，是一个被周围板块挤压围限的区域，是一个被周围板块挤压围限的区域，影响板内变形和运动状况的边界动影响板内变形和运动状况的边界动力环境十分复杂：力环境十分复杂： 〔〔1〕有印度板块与欧亚大陆在喜马〕有印度板块与欧亚大陆在喜马拉雅一带的拉雅一带的 碰撞及向亚洲内部的继碰撞及向亚洲内部的继续挤压；续挤压； 〔〔2〕西太平洋板块向亚洲大陆的俯〕西太平洋板块向亚洲大陆的俯冲与挤压；冲与挤压； 〔〔3〕菲律宾板块向西的俯冲和在台〕菲律宾板块向西的俯冲和在台湾一带的会聚；湾一带的会聚； 〔〔4〕日本海、东海东部冲绳海槽及〕日本海、东海东部冲绳海槽及南海盆地的弧后局部扩张。

南海盆地的弧后局部扩张 在周边板块碰撞或俯冲的推动下，板块之间就产生了不同形式、不同规模和速率的相互错动大体上又可分为西部板内聚敛为主的挤压区，东部东北、华北的拉张裂陷区和东南部处于西部挤压与北部围限下整体稳定滑移区v西部挤压区西部挤压区v东南部滑移区东南部滑移区v东及东北部张裂区东及东北部张裂区三、震源机制和震源参数三、震源机制和震源参数1.1.震源机制：震源机制：地震发生的物理过程或震源物理过程可以通过地震发生的物理过程或震源物理过程可以通过多个地震台的地震记录图来确定主要依据初到多个地震台的地震记录图来确定主要依据初到P P波的方向波的方向＋＋－－＋＋－－1313单力偶单力偶双力偶双力偶2.2.震源参数震源参数 ：：反映震源断层的一些特征量或物理量反映震源断层的一些特征量或物理量 包括：断层走向、倾向、倾角、断层错动方包括：断层走向、倾向、倾角、断层错动方向、震源断层长度、向、震源断层长度、 宽度、断层错距、震源应宽度、断层错距、震源应力方向等力方向等 求解：〔1〕震源机制解〔2〕等震线的几何特征〔3〕 根据第一章介绍的经验式，据震级等计算断层长度、错距，〔4〕 根据震前后大地变形推求断层位量、方向、错距、类型等 第三节第三节 地地 震震 效效 应应 取决于三方面：场地工程地质条件；震级、震中距；建筑物取决于三方面：场地工程地质条件；震级、震中距；建筑物类型及结构。

类型及结构 地震效应地震效应————地震作用影响所及的范围内，地表出现的地震作用影响所及的范围内，地表出现的各种震害和破坏各种震害和破坏振动破坏效应振动破坏效应——引起建筑物破坏引起建筑物破坏地面破坏效应地面破坏效应——地面破裂及地基液地面破裂及地基液 化、化、沉陷等沉陷等斜坡破坏效应斜坡破坏效应——滑坡等滑坡等三种破坏三种破坏的效应的效应一、振动破坏效应一、振动破坏效应地震地震 地面运动地面运动 建筑物振动建筑物振动 建筑物破坏建筑物破坏(强度、刚度、整体性不够产生破裂或倒塌〕强度、刚度、整体性不够产生破裂或倒塌〕地震〔地震〔a,v,A)两种分析方法两种分析方法1.1.静力法静力法2.2.动力分析法动力分析法二二 地面破坏效应地面破坏效应地面破裂效应地面破裂效应地基基底效应地基基底效应地震断层地震断层地面裂缝地面裂缝沉降沉降砂土液化砂土液化地基滑移地基滑移1.1.地面破裂效应地面破裂效应 指地震时断层错断及地面裂缝引起的破坏。

强烈指地震时断层错断及地面裂缝引起的破坏强烈地震均会出现地震均会出现 断层长度及宽度可按估计的震级用经验公式计算断层长度及宽度可按估计的震级用经验公式计算延伸数十至数百公里不等延伸数十至数百公里不等 位置一般按已有的主干断层线或分支断裂线出现位置一般按已有的主干断层线或分支断裂线出现 走向断裂走向断裂 — — 地表断裂方向与之相吻合地表断裂方向与之相吻合 逆逆 断断 裂裂 — — 地表断裂与原断层有一定偏移地表断裂与原断层有一定偏移 正正 断断 裂裂 — — 介于走、逆之间介于走、逆之间  走滑型走滑型 逆断型逆断型 正断型正断型 ADAD、、ABAB、、ADAD最易出现的断裂及范围。

主要产最易出现的断裂及范围主要产生于上盘生于上盘 产生的可能性：与断层活动方式、震源深、M 、覆盖层厚等有关 〔1〕断裂活动就可能产生地表断裂 〔2〕与上部土层厚有关 临界厚度 —土层剪损应变临界值，硬土5%，软土10% —下部断裂错动垂直位移〔m〕，一般<3m 一般覆盖层30-50m以上很少出现地表断裂  〔3〕M>7.2级几乎都产生，M=6级、震源10-30Km时，很少产生 地表断裂宽度：由一条主干断裂带构成，可能为狭长断面，或一个带包括影响带常常有几英尺至几十英尺以上且逆断层>正断层>走滑对于倾角45-90度断层，宽度约等于  2.2.地基效应地基效应 — — 强烈震动强烈震动 作用下，土作用下，土体较大变形体较大变形移动，使地移动，使地基承载力下基承载力下降或丧失，降或丧失，由此造成建由此造成建筑物的破坏。

筑物的破坏 萨尔瓦多地震引发泥石流萨尔瓦多地震引发泥石流12001200多人遇难多人遇难 地基失效问题中，滑坡、砂土液化、岩溶塌陷，这些特殊问题必须采用专门的研究方法 下面介绍关于地基土产生震陷情况的评价方法 方法：影响因素综合打分法 影响因素：土类型、厚度、埋藏条件、物理力学指标 〔 —承载力指标值； —剪切波速〕 某一个单元得分 是分别对因素的等级打分 按 大小评出沉陷的不同等级 标准中标准：假设土的标准中标准：假设土的 fk fk 、、 vs vs大于表中大于表中数字，不考虑震陷问题数字，不考虑震陷问题 烈度 7 8 9 fk(KPa ) >80 >130 >160 vs(m/s) >90 >140 >200机理：饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象。

状态，致使地基失效的作用或现象1 1 液化机理液化机理：砂土的抗剪强度：砂土的抗剪强度：砂基液化问题：砂基液化问题：日本新泻日本新泻19641964年地震时砂土液化影响这些设计为年地震时砂土液化影响这些设计为抗震的建筑物倾斜而未受损坏抗震的建筑物倾斜而未受损坏加州沃森维尔附近的野外涌沙加州沃森维尔附近的野外涌沙砂土液化〔横向移动〕系因地震时球粒〔理想砂粒〕的砂土液化〔横向移动〕系因地震时球粒〔理想砂粒〕的砂土液化〔横向移动〕系因地震时球粒〔理想砂粒〕的砂土液化〔横向移动〕系因地震时球粒〔理想砂粒〕的重新堆集地震振动造成这种固体颗粒堆集更加有效，重新堆集地震振动造成这种固体颗粒堆集更加有效，重新堆集地震振动造成这种固体颗粒堆集更加有效，重新堆集地震振动造成这种固体颗粒堆集更加有效，这会占据少量体积一局部覆盖层荷载由水来支撑，这这会占据少量体积一局部覆盖层荷载由水来支撑，这这会占据少量体积一局部覆盖层荷载由水来支撑，这这会占据少量体积一局部覆盖层荷载由水来支撑，这就无法阻止水体运移就无法阻止水体运移就无法阻止水体运移就无法阻止水体运移唐山地造成的喷水唐山地造成的喷水冒砂区分布图震冒砂区分布图震第四节第四节 场地工程地质条件对震害的影响场地工程地质条件对震害的影响及地震小区划及地震小区划 一、场地工程地质条件对震害的影响 目前为止，将地震烈度和地震力作用运用于工程设计中时，都没有很好考虑一个场地实际地质条件的影响。

实际上，例如场地条件的差异，可能使同一根本烈度区不同场地的实际烈度相差2-3度 解决途径：① 按场地条件进行动力分析； ② 场地烈度小区 主要影响因素：岩土类型、地形地貌、断裂、地下水 1.1.岩土类型及性质岩土类型及性质〔〔1 1〕强度及刚度〕强度及刚度震害程度震害程度：岩岩 性：性：时时 代代： 以基岩为准，高以基岩为准，高1-21-2倍倍小小 大大基岩基岩——密实砾石密实砾石——粘土粘土——饱水砂饱水砂——淤泥、填土淤泥、填土老 新新〔工基教材中表〔工基教材中表 2—6 2—6、、2—7 2—7 列出了不同岩性烈度差值〕列出了不同岩性烈度差值〕 原因：原因：① ① 介质对波的吸收放大作用，软土对低频率周期波选择放介质对波的吸收放大作用，软土对低频率周期波选择放大作用较大，大作用较大，A↑A↑，， T↑ T↑，， a↑ a↑，持续时间，持续时间↑↑，对长周期建筑〔如，对长周期建筑〔如高层建筑〕破坏大。

高层建筑〕破坏大 ② ② 地基震动破坏效应不同基岩强度高，震动下一般不致地基震动破坏效应不同基岩强度高，震动下一般不致破坏，土体相反破坏，土体相反〔〔2 2〕松软土层厚度〕松软土层厚度 土层厚度越大，震害越大，但对于不同建筑影土层厚度越大，震害越大，但对于不同建筑影响程度不同，响程度不同， 如以下图：如以下图：原因：地震波屡次反射，长周期波叠加原因：地震波屡次反射，长周期波叠加旧金山地震，土层对10层房屋最大底部剪力原因：软层的隔震作用，软层埋深原因：软层的隔震作用，软层埋深25m25m以上越厚影响以上越厚影响越显著；越显著； 阻尼增大，吸收许多短周期波成分，减弱了地阻尼增大，吸收许多短周期波成分，减弱了地面反响 〔〔3 3〕土层结构〕土层结构 软硬层结构不同，震害有着明显的软硬层结构不同，震害有着明显的差异〔软层一般剪切波速差异〔软层一般剪切波速100m/s100m/s左右；或相对而言，左右；或相对而言，当某层当某层VsVs比相邻层小比相邻层小30%30%时，也视为软层〕时，也视为软层〕 土层对建筑物的破坏作用，是因为它对长周期波放大〔软土自身周期较长〕，某一类土层往往对某一类周期的波放大明显。

实质是这种土层有自身的固有周期，他与同周期的地震波产生共振作用，因而提出“卓越周期〞慨念 由土层剪切震动微分方程式推得：H — H — 土层厚度〔土层厚度〔m m〕；〕；Vs— Vs— 土层剪切波〔横波〕速度土层剪切波〔横波〕速度通过测定土层的剪切波速可以获得土层的通过测定土层的剪切波速可以获得土层的ToTo设计上，尽可能不要把与土样卓越周期相同周期的建筑建设计上，尽可能不要把与土样卓越周期相同周期的建筑建于该土层处于该土层处〔〔4 4〕地形条件〕地形条件 局部地形对震害影响显著一般，孤局部地形对震害影响显著一般，孤立突出地形、台地边缘、地形较高处〔高差立突出地形、台地边缘、地形较高处〔高差30-50m30-50m明显增大〕较之平地的地震烈度高明显增大〕较之平地的地震烈度高0.5-20.5-2度 原因：弧类处产生驻波作用，地形越高这种作原因：弧类处产生驻波作用，地形越高这种作用越明显用越明显 实际工作中：地形坡度实际工作中：地形坡度7 7度以下，不考虑影响度以下，不考虑影响。

丘陵区，坡中点以下不考虑影响丘陵区，坡中点以下不考虑影响〔〔5 5〕地下水影响〕地下水影响 地下水位埋深越浅，震害越大，地下水位埋深越浅，震害越大，1-5m1-5m的影响最大对软土层及砂层土层影响最大的影响最大对软土层及砂层土层影响最大 一般饱水土比不饱水土烈度偏高一般饱水土比不饱水土烈度偏高0.4-0.60.4-0.6度〔〔6 6〕断裂影响〔略〕〕断裂影响〔略〕。