地震区场地勘察学习教案

会计学1地震区场地地震区场地(chngd)勘察勘察第一页，共42页。一、一、设计反应谱设计反应谱1 1建筑抗震设计规范设计反应谱的确定方法建筑抗震设计规范设计反应谱的确定方法按以下按以下(yxi)(yxi)步骤进行：步骤进行：(1)(1)场地分类场地分类场地主要以场地覆盖层厚度和土层等效剪切波速分为场地主要以场地覆盖层厚度和土层等效剪切波速分为I I，四类四类(2)(2)确定设防烈度和设计地震分组确定设防烈度和设计地震分组设计地震分组是在中国地震动反应谱特征周期区划图设计地震分组是在中国地震动反应谱特征周期区划图B1B1基础基础上略做的调整。上略做的调整。一般情况下，设防烈度、设计地震分组可按一般情况下，设防烈度、设计地震分组可按GB500112010GB500112010规范附规范附录录A A采用确定。采用确定。第2页/共42页第1页/共42页第二页，共42页。建筑的场地类别建筑的场地类别,应根据应根据(gnj)(gnj)土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按下表划分为四类。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表中所按下表划分为四类。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表中所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的设计特征周期。设计特征周期。各类建筑各类建筑(jinzh)(jinzh)场地的覆盖层厚度场地的覆盖层厚度(m)(m)GB500112001规范规范(gufn)第3页/共42页第2页/共42页第三页，共42页。GB500112010GB500112010规范规范(gufn)(gufn)第4页/共42页第3页/共42页第四页，共42页。土的类型划分和剪切波速土的类型划分和剪切波速(b s)范围范围第5页/共42页第4页/共42页第五页，共42页。第6页/共42页第5页/共42页第六页，共42页。式中式中 土层等效剪切波速土层等效剪切波速(b s)(m/s)(b s)(m/s)；d0d0计算深度计算深度(m)(m)，取覆盖层厚度和，取覆盖层厚度和20m20m二者的较小值；二者的较小值；tt剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；didi计算深度范围内第计算深度范围内第i i土层的厚度土层的厚度(m)(m)；计算深度范围内第计算深度范围内第i i土层的剪切波速土层的剪切波速(b s)(m/s)(b s)(m/s)；nn计算深度范围内土层的分层数。计算深度范围内土层的分层数。tdse0nisiidt1sesi第7页/共42页第6页/共42页第七页，共42页。建筑场地覆盖层厚度的确定应符合下列要求：建筑场地覆盖层厚度的确定应符合下列要求：1 1 一般情况下，应按地面至剪切波速大于一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s500m/s的土层的土层(t cn)(t cn)顶面的距离确定。顶面的距离确定。2 2 当地面当地面5m5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.52.5倍的土层倍的土层(t cn)(t cn)，且其下卧岩土的剪切波速均不小于，且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s400m/s时时,可按地面至该土层可按地面至该土层(t cn)(t cn)顶面的距离确定。顶面的距离确定。3 3 剪切波速大于剪切波速大于500m/s500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土的孤石、透镜体，应视同周围土层层(t cn)(t cn)。4 4 土层土层(t cn)(t cn)中的火山岩硬夹层应视为刚体其厚度，中的火山岩硬夹层应视为刚体其厚度，应从覆盖土层应从覆盖土层(t cn)(t cn)中扣除中扣除 。第8页/共42页第7页/共42页第八页，共42页。第9页/共42页第8页/共42页第九页，共42页。(3)(3)确定设计反应确定设计反应(fnyng)(fnyng)谱或地震影响系数谱或地震影响系数 建筑结构的地震影响系数应根据地震烈度、场地类别、设计地建筑结构的地震影响系数应根据地震烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。水平水平(shupng)(shupng)地震影响系数最大值地震影响系数最大值 注：括号中数值分别用于设计基本地震注：括号中数值分别用于设计基本地震(dzhn)(dzhn)加速度为加速度为0.15g 0.15g 和和0.30g 0.30g 的地区。的地区。第10页/共42页第9页/共42页第十页，共42页。计算计算(j sun)8(j sun)89 9度罕遇地震作用时，特征周期应增加度罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s0.05s。第11页/共42页第10页/共42页第十一页，共42页。第12页/共42页第11页/共42页第十二页，共42页。除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05 0.05。阻尼调整。阻尼调整(tiozhng)(tiozhng)系数系数应取应取1.01.0。1 1）直线上升段，周期小于）直线上升段，周期小于0.1s0.1s的区段。的区段。2 2）水平段，自）水平段，自0.1s0.1s至特征周期区段，应取最大值至特征周期区段，应取最大值 。3 3）曲线下降段，自特征周期至）曲线下降段，自特征周期至5 5倍特征周期区段，衰减指数应取倍特征周期区段，衰减指数应取0.900.90。4 4）直线下降段，自）直线下降段，自5 5倍特征周期至倍特征周期至6s6s区段，下降斜率调整区段，下降斜率调整(tiozhng)(tiozhng)系数应系数应取取0.020.02。第13页/共42页第12页/共42页第十三页，共42页。当建筑结构的阻尼比按有关规定不等于当建筑结构的阻尼比按有关规定不等于0.050.05时，地震时，地震(dzhn)(dzhn)影响影响系数曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定：系数曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定：55.005.09.08/)05.0(02.011)1)曲线曲线(qxin)(qxin)下降段的衰减指数应按下式确定：下降段的衰减指数应按下式确定：式中 曲线(qxin)下降段的衰减指数 2)2)直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定：直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定：式中 直线下降段的下降斜率调整系数小于0时取0。1第14页/共42页第13页/共42页第十四页，共42页。7.106.005.0123)3)阻尼调整阻尼调整(tiozhng)(tiozhng)系数应按下式确定：系数应按下式确定：式中式中 阻尼阻尼(zn)(zn)调整系数当小于调整系数当小于0.550.55时，应取时，应取0.550.55。2第15页/共42页第14页/共42页第十五页，共42页。n 10.2 地震液化(yhu)评价第16页/共42页第15页/共42页第十六页，共42页。20buddd30bwddd5.425.10bwudddd第17页/共42页第16页/共42页第十七页，共42页。式中式中 dw dw地下水位深度地下水位深度(m)(m)，宜按设计基准期内年平均最高水位采用，宜按设计基准期内年平均最高水位采用(ciyng)(ciyng)，也可按近期内年最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用(ciyng)(ciyng)；dudu上覆盖非液化土层厚度上覆盖非液化土层厚度(m)(m)，计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣，计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；除；dbdb基础埋置深度基础埋置深度(m)(m)，不超过，不超过2m2m，时应采用，时应采用(ciyng)2m(ciyng)2m；dodo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(ciyng)(ciyng)。液化土特征液化土特征(tzhng)(tzhng)深度深度(m)(m)第18页/共42页第17页/共42页第十八页，共42页。第19页/共42页第18页/共42页第十九页，共42页。第20页/共42页第19页/共42页第二十页，共42页。第21页/共42页第20页/共42页第二十一页，共42页。第22页/共42页第21页/共42页第二十二页，共42页。抗液化抗液化(yhu)(yhu)措措施施 第23页/共42页第22页/共42页第二十三页，共42页。全部消除地基液化沉陷的措施，应符合下列要求：全部消除地基液化沉陷的措施，应符合下列要求：(1)(1)采用桩基时，桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度采用桩基时，桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部不包括桩尖部分分)，应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚，应按计算确定，且对碎石土，砾、粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚不应小于不应小于0.5m0.5m，对其他非岩石土尚不宜小于，对其他非岩石土尚不宜小于1.5m1.5m。(2)(2)采用深基础时，基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中，其深度采用深基础时，基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中，其深度不应小不应小0.5m0.5m。(3)(3)采用加密法采用加密法(如振冲、振动加密、挤密碎石桩强夯等如振冲、振动加密、挤密碎石桩强夯等)加固时，应处理加固时，应处理至液化深度下界；振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不宜小至液化深度下界；振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不宜小于本节第于本节第4.3.44.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值 。(4)(4)用非液化土替换全部液化土层。用非液化土替换全部液化土层。(5)(5)采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外(ywi)(ywi)的处理宽度，的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的应超过基础底面下处理深度的1/21/2且不小于基础宽度的且不小于基础宽度的1/51/5。第24页/共42页第23页/共42页第二十四页，共42页。部分消除地基液化沉陷的措施，应符合下列要求：部分消除地基液化沉陷的措施，应符合下列要求：(1)(1)处理深度应使处理后的地基液化指数减少，当判别深度为处理深度应使处理后的地基液化指数减少，当判别深度为15m15m时，其值不宜大于时，其值不宜大于4 4，当判别深度为，当判别深度为20m20m时，其值不宜大于时，其值不宜大于5 5；对独立基；对独立基础和条形基础，尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较础和条形基础，尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值。大值。(2)(2)采用振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不宜采用振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不宜小于按本节第小于按本节第4.3.44.3.4条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。条规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合采用下列措施：减轻液化影响的基础和上部结构处理，可综合采用下列措施：(1)(1)选择合适的基础埋置深度。选择合适的基础埋置深度。(2)(2)调整基础底面积，减少基础偏心。调整基础底面积，减少基础偏心。(3)(3)加强基础的整体性和刚度，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土交加强基础的整体性和刚度，如采用箱基、筏基或钢筋混凝土交叉条形基础，加设基础圈梁等。叉条形基础，加设基础圈梁等。(4)(4)减轻荷载减轻荷载(hzi)(hzi)，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等。理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等。(5)(5)管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。第25页/共42页第24页/共42页第二十五页，共42页。10.3 地震场地勘察(knch)与评价 抗震设防烈度等于或大于抗震设防烈度等于或大于6 6度的地区，应进行场地和地基地震效应的度的地区，应进行场地和地基地震效应的岩土工程勘察岩土工程勘察(knch)(knch)，并应根据国家批准的地震动参数区划和有关的，并应根据国家批准的地震动参数区划和有关的规范，提出勘察规范，提出勘察(knch)(knch)场地的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和场地的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计特征周期分区。设计特征周期分区。在抗震设防烈度等于或大于在抗震设防烈度等于或大于6 6度的地区进行勘察度的地区进行勘察(knch)(knch)时，应划分时，应划分场地类别，划分对抗震有利、一般地段、不利或危险的地段。场地类别，划分对抗震有利、一般地段、不利或危险的地段。对需要采用时程分析的工程，应根据设计要求，提供土层剖面、覆对需要采用时程分析的工程，应根据设计要求，提供土层剖面、覆盖层厚度和剪切波速度等有关参数。任务需要时，可进行地震安全性评盖层厚度和剪切波速度等有关参数。任务需要时，可进行地震安全性评估或抗震设防区划。估或抗震设防区划。为划分场地类别布置的勘探孔，当缺乏资料时，其深度应大于覆盖为划分场地类别布置的勘探孔，当缺乏资料时，其深度应大于覆盖层厚度。当覆盖层厚度大于层厚度。当覆盖层厚度大于80m80m时时,勘探孔深度应大于勘探孔深度应大于80m80m，并分层测定剪，并分层测定剪切波速。切波速。1010层和高度层和高度30m30m以下的丙类和丁类建筑，无实测剪切波速时，可以下的丙类和丁类建筑，无实测剪切波速时，可按现行国家标准建筑抗震设计规范按现行国家标准建筑抗震设计规范(GB50011)(GB50011)的规定，按土的名称和的规定，按土的名称和性状估计土的剪切波速。性状估计土的剪切波速。第26页/共42页第25页/共42页第二十六页，共42页。第27页/共42页第26页/共42页第二十七页，共42页。土层剪切波速的测量，应符合下列要求：土层剪切波速的测量，应符合下列要求：1 1 在场地初步勘察阶段在场地初步勘察阶段(jidun)(jidun)，对大面积的同一地质单元，测量土层剪，对大面积的同一地质单元，测量土层剪切波速的钻孔数量，应为控制性钻孔数量的切波速的钻孔数量，应为控制性钻孔数量的1/31/31/51/5，山间河谷地区可适量减少，山间河谷地区可适量减少，但不宜少于，但不宜少于3 3个。个。2 2 在场地详细勘察阶段在场地详细勘察阶段(jidun)(jidun)，对单幢建筑，测量土层剪切波速的钻孔，对单幢建筑，测量土层剪切波速的钻孔数量不宜少于数量不宜少于2 2个个,数据变化较大时可适量增加；对小区中处于同一地质单元的密数据变化较大时可适量增加；对小区中处于同一地质单元的密集高层建筑群，测量土层剪切波速的钻孔数量可适量减少，但每幢高层建筑下不集高层建筑群，测量土层剪切波速的钻孔数量可适量减少，但每幢高层建筑下不得少于一个。得少于一个。3 3 对丁类建筑及层数不超过对丁类建筑及层数不超过1010层且高度不超过层且高度不超过30m30m的丙类建筑，当无实测剪的丙类建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，按下表划分土的类型，再利用当地经验在下切波速时，可根据岩土名称和性状，按下表划分土的类型，再利用当地经验在下表的剪切波速范围内估计各土层的剪切波速。表的剪切波速范围内估计各土层的剪切波速。第28页/共42页第27页/共42页第二十八页，共42页。第29页/共42页第28页/共42页第二十九页，共42页。土的类土的类型型岩土名称和性状岩土名称和性状土层剪切波速土层剪切波速范围范围(m/s)(m/s)坚硬土坚硬土或岩石或岩石稳定岩石，密实的碎石土稳定岩石，密实的碎石土s500s500中硬土中硬土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，fak200fak200的粘性土和粉土，坚硬黄土的粘性土和粉土，坚硬黄土500s250500s250中软土中软土稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，稍密的砾、粗、中砂，除松散外的细、粉砂，fak200fak200的的粘性土和粉土，粘性土和粉土，fak130 fak130 的填土可塑黄土的填土可塑黄土250s140250s140软弱土软弱土淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，fak 130 fak 130 的填土，流塑黄土的填土，流塑黄土s140s140土的类型土的类型(lixng)划分和剪切波速范围划分和剪切波速范围 第30页/共42页第29页/共42页第三十页，共42页。抗震设防烈度为抗震设防烈度为6 6度时，可不考虑液化的影响，但对沉陷敏感的乙类建筑，可按度时，可不考虑液化的影响，但对沉陷敏感的乙类建筑，可按7 7度进行度进行液化判别。甲类建筑应进行专门的液化勘察。液化判别。甲类建筑应进行专门的液化勘察。场地地震液化判别应先进行初步判别，当初步判别认为有液化可能时，应再作进一步判别场地地震液化判别应先进行初步判别，当初步判别认为有液化可能时，应再作进一步判别。液化初步判别除按现行国家有关抗震规范进行外，尚宜包括下列内容进行综合判别；液化初步判别除按现行国家有关抗震规范进行外，尚宜包括下列内容进行综合判别；(1)(1)分析场地地形、地貌、地层、地下水等与液化有关的场地条件；分析场地地形、地貌、地层、地下水等与液化有关的场地条件；(2)(2)当场地及其附近存在历史地震液化遗迹时，宜分析液化重复发生的可能性；当场地及其附近存在历史地震液化遗迹时，宜分析液化重复发生的可能性；(3)(3)倾斜倾斜(qngxi)(qngxi)场地或液化层倾向水面或临空面时，应评价液化引起土体滑移的可能性场地或液化层倾向水面或临空面时，应评价液化引起土体滑移的可能性。地震液化的进一步判别应在地面以下地震液化的进一步判别应在地面以下15m15m的范围内进行；对于桩基和基础埋深大于的范围内进行；对于桩基和基础埋深大于5m5m的天的天然地基然地基,判别深度应加深至判别深度应加深至20m20m。对判别液化而布置的勘探点不应少于。对判别液化而布置的勘探点不应少于3 3个，勘探孔深度应大于个，勘探孔深度应大于液化判别深度。液化判别深度。当采用标准贯入试验判别液化时，应按每个试验孔的实测击数进行。当采用标准贯入试验判别液化时，应按每个试验孔的实测击数进行。第31页/共42页第30页/共42页第三十一页，共42页。凡判别为可液化的土层应按现行国家标准建筑抗震设计规范凡判别为可液化的土层应按现行国家标准建筑抗震设计规范(GB50011)(GB50011)的规定确定其液化指数和液化等级的规定确定其液化指数和液化等级(dngj)(dngj)。勘察报告除应阐。勘察报告除应阐明可液化的土层、各孔的液化指数外，尚应根据各孔液化指数综合确定场明可液化的土层、各孔的液化指数外，尚应根据各孔液化指数综合确定场地液化等级地液化等级(dngj)(dngj)。抗震设防烈度等于或大于抗震设防烈度等于或大于7 7 度的厚层软土分布区，宜判别软土震陷的度的厚层软土分布区，宜判别软土震陷的可能性和估算震陷量。可能性和估算震陷量。场地或场地附近有滑坡、滑移、崩塌、塌陷、泥石流、采空区等不良场地或场地附近有滑坡、滑移、崩塌、塌陷、泥石流、采空区等不良地质作用时，应进行专门勘察，分析评价在地震作用时的稳定性。地质作用时，应进行专门勘察，分析评价在地震作用时的稳定性。第32页/共42页第31页/共42页第三十二页，共42页。10.4天然地基和基础抗震承载力 下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算：1)砌体房屋。2)地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑：(1)一般的单层厂房和单层空旷房屋；(2)不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋；(3)基础荷载与2)项相当的多层框架厂房。3)本规范规定(gudng)可不进行上部结构抗震验算的建筑注：软弱粘性土层指7度、8度和9度时，地基承载力特征值分别小于80、100和120kPa的土 第33页/共42页第32页/共42页第三十三页，共42页。天然地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应标准组合天然地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应标准组合，且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基抗震承载，且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基抗震承载力调整系数计算力调整系数计算(j sun)(j sun)。地基抗震承载力应按下式计算地基抗震承载力应按下式计算(j sun)(j sun)：式中式中 faE-faE-调整后的地基抗震承载力；调整后的地基抗震承载力；aa地基抗震承载力调整系数，应按下表采用；地基抗震承载力调整系数，应按下表采用；fafa深宽修正后的地基承载力特征值应按现行国家标深宽修正后的地基承载力特征值应按现行国家标准建筑地基基础设计规范准建筑地基基础设计规范GB50007GB50007采用。采用。aaaEff第34页/共42页第33页/共42页第三十四页，共42页。地基地基(dj)土抗震承载力调整系数土抗震承载力调整系数第35页/共42页第34页/共42页第三十五页，共42页。验算天然地基地震(dzhn)作用下的竖向承载力时，按地震(dzhn)作用效应标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下列各式要求：式中 p-地震(dzhn)作用效应标准组合的基础底面平均压力；pmax-地震(dzhn)作用效应标准组合的基础边缘的最大压力。高宽比大于4 的高层建筑，在地震(dzhn)作用下基础底面不宜出现拉应力；其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。aEfp aEfp2.1max第36页/共42页第35页/共42页第三十六页，共42页。场地一场地二土层起止深度(m)剪切波速Vse(m/s)土层起止深度(m)剪切波速Vse(m/s)02.51100.05.01152.56.21865.012.51256.210.422612.518.51461.0422.532018.526.515522.580.058026.528.040028.035.045035.056.0780第37页/共42页第36页/共42页第三十七页，共42页。场地土层起止深度(m)剪切波速Vse(m/s)02.51102.56.21866.210.42261.0422.532022.580.0580第38页/共42页第37页/共42页第三十八页，共42页。smvs/150smvs/180smvs/200smvs/220smvs/150smvs/400smvs/650第39页/共42页第38页/共42页第三十九页，共42页。第40页/共42页第39页/共42页第四十页，共42页。1.30m,N=912.20m,N=324.30m,N=1635.30m,N=847.20m,N=19510.0m,N=17611.50m,N=30713.40M80饱和粉砂，pc=2.2%0.80m粘土第41页/共42页第40页/共42页第四十一页，共42页。点位标贯深度标贯实际击数临界击数Ncr是否液化上界面下界面土层厚度di中点深度hi权函数wi液化指数Ile Ile（1）（2）(3)=(2)-(1)(4)=(1)+(3)/2(5)00.811.3911.4是0.81.750.951.27510222.2312.48是1.753.251.52.51011.334.31615否4.8022.845.3816.2是4.86.251.455.5259.4756.95中等液化57.21918.48否8.606101721.84是8.610.752.159.6755.3252.53711.53023.64否12.450813.4第42页/共42页第41页/共42页第四十二页，共42页。