第11章 強(qiáng)震區(qū)場(chǎng)地巖土工程勘察要點(diǎn)

1、巖土工程勘察強(qiáng)震區(qū)場(chǎng)地巖土工程勘察要點(diǎn)1第十一章第十一章強(qiáng)震區(qū)場(chǎng)地巖土工程勘察要點(diǎn)強(qiáng)震區(qū)場(chǎng)地巖土工程勘察要點(diǎn)一、勘察要求一、勘察要求強(qiáng)震區(qū)場(chǎng)地的巖土工程勘察應(yīng)預(yù)測(cè)調(diào)查場(chǎng)地、地基可能發(fā)生的震害。根據(jù)工程的重要性、場(chǎng)地條件及工作要求分別予以評(píng)價(jià)，并提出合理的工程措施。其具體要求是：(1)確定場(chǎng)地土的類型和建筑場(chǎng)地類別，并劃分對(duì)建筑抗震有利、不利或危險(xiǎn)的地段。(2)場(chǎng)地與地基應(yīng)判別液化，并確定液化程度(等級(jí))，提出處理方案?？赡馨l(fā)生震陷的場(chǎng)地

2、與地基，應(yīng)判別震陷并提出處理方案。(3)對(duì)場(chǎng)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(jìn)行評(píng)價(jià)。(4)缺乏歷史資料和建筑經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，應(yīng)提出地面峰值加速度、場(chǎng)地特征周期、覆蓋層厚度等參數(shù)。對(duì)需要采用時(shí)程分析法計(jì)算的重大建筑，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求提供巖土的有關(guān)動(dòng)參數(shù)。(5)重要城市和重大工程應(yīng)進(jìn)行斷裂勘查。必要時(shí)宜作地震危險(xiǎn)性分析或地震小區(qū)劃和震害預(yù)測(cè)。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(qiáng)震區(qū)地震工程勘察的重要

3、內(nèi)容之一。因?yàn)橐言馐軓?qiáng)震侵襲過的城市或建筑場(chǎng)地相當(dāng)于在天然實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行1：1的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，可以給抗震設(shè)計(jì)提供極有價(jià)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(diǎn)調(diào)查近場(chǎng)震害，對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)波及區(qū)也要給予注意。在方法上，不僅要注意研究場(chǎng)地條件與震害的關(guān)系，而且還要研究其震害發(fā)生的機(jī)制及過程，并評(píng)價(jià)其最終結(jié)果。在進(jìn)行地面調(diào)查的同時(shí)，還需作必要的勘探測(cè)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(biāo)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(chǎng)地勘察三、工程場(chǎng)地勘察工程場(chǎng)地若未知地震地質(zhì)情況和歷史地震資料時(shí)，勘察工作的首要任務(wù)是為了選址，其次要對(duì)場(chǎng)地設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)作出估計(jì)，最后為進(jìn)行場(chǎng)地地基基礎(chǔ)及其上部結(jié)構(gòu)相互作用下的動(dòng)力反應(yīng)分析測(cè)求各項(xiàng)動(dòng)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(chǎng)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(cè)試工作，測(cè)求各項(xiàng)工程參數(shù)。四、地震工程參數(shù)的測(cè)定四、地震工程參數(shù)的測(cè)定地震工程參數(shù)應(yīng)包括為工程抗震設(shè)計(jì)服務(wù)的有關(guān)場(chǎng)地條件和巖土工程性質(zhì)的各項(xiàng)參數(shù)。這里主要討論有關(guān)場(chǎng)地地基、結(jié)構(gòu)物的抗震設(shè)計(jì)所需的參數(shù)。(一)彈性波速度測(cè)定波速指標(biāo)是計(jì)算巖

6、土動(dòng)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(yàn)給定。但土層由于受密度、泊松比、動(dòng)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(shí)踐中常需實(shí)測(cè)。國內(nèi)外測(cè)定波速的方法較多，可分室內(nèi)測(cè)定與現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)定兩大類。土層中波速主要靠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，多利用地表人工震源激發(fā)振波，同時(shí)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(cè)點(diǎn)的距離與各相應(yīng)的時(shí)間，以計(jì)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(cè)定。體波速度測(cè)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(jì)算各地層的波速。面波就在地面上測(cè)定。(二)阻尼參數(shù)的測(cè)定研究成層土體場(chǎng)地的地面運(yùn)動(dòng)，最基本的因素是單質(zhì)點(diǎn)系的運(yùn)動(dòng)。阻尼比(值對(duì)于分析運(yùn)動(dòng)衰巖土工程勘察強(qiáng)震區(qū)場(chǎng)地巖土工程勘察要點(diǎn)2減規(guī)律和單質(zhì)點(diǎn)系在任何一種振動(dòng)下力的平衡，是必不可缺的指標(biāo)。測(cè)定(值的方法也有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定和室內(nèi)試驗(yàn)

8、兩種。當(dāng)場(chǎng)地表層土質(zhì)均勻，且僅需測(cè)求該表層的阻尼特性時(shí)，應(yīng)作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的激振方法與波速測(cè)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(dòng)的衰減曲線計(jì)算求得(值。深部土層的C。值則必須進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)來測(cè)求。室內(nèi)通過動(dòng)三軸試驗(yàn)測(cè)求的方法要點(diǎn)是：在循環(huán)應(yīng)力作用下首先求出動(dòng)應(yīng)力—?jiǎng)討?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(duì)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(dòng)能量損失愈大；反之則愈小。根據(jù)實(shí)測(cè)的滯回曲線形狀，可以用半經(jīng)驗(yàn)方法求算(值(圖11—10)。隨著振動(dòng)次數(shù)的增加，土樣的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸降低，滯回圈隨之變化，因此(值并非一個(gè)常數(shù)。此外，隨著動(dòng)應(yīng)力或動(dòng)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(shí)首先應(yīng)明確土樣所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力歷史條件，然后根據(jù)圖11—10所示的實(shí)測(cè)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。