第11章 強震區(qū)場地巖土工程勘察要點

1、巖土工程勘察強震區(qū)場地巖土工程勘察要點1第十一章第十一章強震區(qū)場地巖土工程勘察要點強震區(qū)場地巖土工程勘察要點一、勘察要求一、勘察要求強震區(qū)場地的巖土工程勘察應(yīng)預(yù)測調(diào)查場地、地基可能發(fā)生的震害。根據(jù)工程的重要性、場地條件及工作要求分別予以評價，并提出合理的工程措施。其具體要求是：(1)確定場地土的類型和建筑場地類別，并劃分對建筑抗震有利、不利或危險的地段。(2)場地與地基應(yīng)判別液化，并確定液化程度(等級)，提出處理方案。可能發(fā)生震陷的場地

2、與地基，應(yīng)判別震陷并提出處理方案。(3)對場地的滑坡、崩塌、巖溶、采空區(qū)等不良地質(zhì)現(xiàn)象，在地震作用下的穩(wěn)定性進行評價。(4)缺乏歷史資料和建筑經(jīng)驗的地區(qū)，應(yīng)提出地面峰值加速度、場地特征周期、覆蓋層厚度等參數(shù)。對需要采用時程分析法計算的重大建筑，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求提供巖土的有關(guān)動參數(shù)。(5)重要城市和重大工程應(yīng)進行斷裂勘查。必要時宜作地震危險性分析或地震小區(qū)劃和震害預(yù)測。二、歷史地震調(diào)查二、歷史地震調(diào)查歷史地震的勘察是強震區(qū)地震工程勘察的重要

3、內(nèi)容之一。因為已遭受強震侵襲過的城市或建筑場地相當于在天然實驗室中進行1：1的現(xiàn)場試驗，可以給抗震設(shè)計提供極有價值的資料。歷史地震勘察以宏觀震害調(diào)查為主。在工作中，不僅在震中區(qū)需要重點調(diào)查近場震害，對遠場波及區(qū)也要給予注意。在方法上，不僅要注意研究場地條件與震害的關(guān)系，而且還要研究其震害發(fā)生的機制及過程，并評價其最終結(jié)果。在進行地面調(diào)查的同時，還需作必要的勘探測試工作。其目的在于查明地面震害與地下巖土類型、地層結(jié)構(gòu)及古地貌特征等各方面的

4、關(guān)系，用以指導(dǎo)未來的抗震設(shè)防工作。宏觀震害調(diào)查包括：不同烈度區(qū)的宏觀震害標志、地表永久性不連續(xù)變形(斷裂、地裂縫)、地震液化、震陷和崩塌、滑坡等。三、工程場地勘察三、工程場地勘察工程場地若未知地震地質(zhì)情況和歷史地震資料時，勘察工作的首要任務(wù)是為了選址，其次要對場地設(shè)計地震動參數(shù)作出估計，最后為進行場地地基基礎(chǔ)及其上部結(jié)構(gòu)相互作用下的動力反應(yīng)分析測求各項動力參數(shù)。為完成上述任務(wù)需開展系統(tǒng)的勘察工作?？辈斓膬?nèi)容包括：場地條件的研究(地形地貌

5、條件，地表、地下的巖土類型和性質(zhì)，斷裂，地下水等)；地基液化可能性的判定；震陷和不均勻沉陷；地震滑移的可能性；最大概率地震及其基巖加速度等。為了研究地基與結(jié)構(gòu)物在一定概率地震襲擊下的相互作用，需通過勘探測試工作，測求各項工程參數(shù)。四、地震工程參數(shù)的測定四、地震工程參數(shù)的測定地震工程參數(shù)應(yīng)包括為工程抗震設(shè)計服務(wù)的有關(guān)場地條件和巖土工程性質(zhì)的各項參數(shù)。這里主要討論有關(guān)場地地基、結(jié)構(gòu)物的抗震設(shè)計所需的參數(shù)。(一)彈性波速度測定波速指標是計算巖

6、土動彈性參數(shù)和地面地震反應(yīng)的基本要素。不同巖土和地層中的波速差值大。一般基巖波速變化較小，可按經(jīng)驗給定。但土層由于受密度、泊松比、動彈性模量、含水率以及土的各向異性等的影響，波速值變化很大，所以在工程實踐中常需實測。國內(nèi)外測定波速的方法較多，可分室內(nèi)測定與現(xiàn)場原位測定兩大類。土層中波速主要靠現(xiàn)場測定，多利用地表人工震源激發(fā)振波，同時用檢波器接收所需的振波，并用示波儀記錄其波形。根據(jù)震源到各測點的距離與各相應(yīng)的時間，以計算出波速。通常體波

7、的縱波和橫波速度(Vp、VS)以及面波的瑞利波和勒夫波速度(VR、VSH)都能測定。體波速度測定有單孑L法和跨孔法兩種，即利用所打鉆孔內(nèi)不同深度處檢波器接收的振波，計算各地層的波速。面波就在地面上測定。(二)阻尼參數(shù)的測定研究成層土體場地的地面運動，最基本的因素是單質(zhì)點系的運動。阻尼比(值對于分析運動衰巖土工程勘察強震區(qū)場地巖土工程勘察要點2減規(guī)律和單質(zhì)點系在任何一種振動下力的平衡，是必不可缺的指標。測定(值的方法也有現(xiàn)場測定和室內(nèi)試驗

8、兩種。當場地表層土質(zhì)均勻，且僅需測求該表層的阻尼特性時，應(yīng)作現(xiàn)場測定?，F(xiàn)場測定的激振方法與波速測定是一樣的，在一次錘擊激振后直接用示波儀記錄波形，根據(jù)振動的衰減曲線計算求得(值。深部土層的C。值則必須進行室內(nèi)試驗來測求。室內(nèi)通過動三軸試驗測求的方法要點是：在循環(huán)應(yīng)力作用下首先求出動應(yīng)力—動應(yīng)變關(guān)系曲線，在應(yīng)力與應(yīng)變不同的控制條件下曲線形狀是不一樣的，但這些曲線的共同特征是加荷與卸荷及反向加荷過程中，應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系不等量對應(yīng)或?qū)Φ?。這表明

9、土有粘滯阻尼作用。阻尼愈大，滯回圈愈寬，亦即振動能量損失愈大；反之則愈小。根據(jù)實測的滯回曲線形狀，可以用半經(jīng)驗方法求算(值(圖11—10)。隨著振動次數(shù)的增加，土樣的結(jié)構(gòu)強度逐漸降低，滯回圈隨之變化，因此(值并非一個常數(shù)。此外，隨著動應(yīng)力或動應(yīng)變的變化，滯回圈大小、形狀也隨之變化。為此，在確定(值時首先應(yīng)明確土樣所對應(yīng)的應(yīng)力歷史條件，然后根據(jù)圖11—10所示的實測圖形求算ξ值，即式中：A?！獪厝Φ拿娣e；A，——三角形O／4B的面積。