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文档简介
1、安徽省地方标准工程建设场地抗震性能评价标准DB34/5008-201*条文说明(初稿)目次1总则452术语和符号452.1术 语453基本规定464勘察要求485抗震地段和场地类别506场地与地基的地震破坏516.1液 化516.2软土震陷556.3滑坡、崩塌等566.4活动断裂567设计地震动参数587.1基本参数587.2时程曲线601总则场地抗震性能评价是工程建设场地岩土工程勘察工作的重要内容之一,但国家标准岩土工程勘察规范GB50021-2001对其未作全面系统的规定,仅于5.7 节“场地和地基的地震效应” 作了一些基本规定, 实际勘察工作中有很多内容需要依据建筑抗震设计规范GB500
2、11-2010、建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008 、中国地震动参数区划图GB18306-2001等相关规范,此外,国家对重大工程实行地震安全性评价制度,还有一些规范对一些不良地质条件、特殊地质条件的抗震性能评价作了需要开展专门工作的规定,如何在安徽省内将相关标准规范关于场地抗震性能评价的规定在实际工作中贯彻到位,亟需要一本地方性的标准对上述标准规范的相关内容进行综合。本标准修编的思路为:按照场地抗震性能评价工作的内在逻辑对国家和行业标准中关于场地抗震性能评价的内容进行编排,对其原则性的要求或某些未涉及到的方面作出适合在安徽省内使用的具体规定,并在地形地貌工程地质条件等方面反映出
3、安徽省的特点,使之成为指导省内工程场地抗震性能评价工作的具体指南。本条规定了本标准的适用范围,抗震设防烈度等于或大于6 度的地区称为抗震设防区。本标准主要适用于建筑工程。建筑工程是指通过对各类房屋建筑及其附属设施的建造和与其配套的线路、管道、设备的安装活动所形成的工程实体,其中“房屋建筑”指有顶盖、梁柱、墙壁、基础以及能够形成内部空间,满足人们生产、居住、学习、公共活动等需要的实体。其他类型的工程建设场地(如构筑物、市政工程、地下洞室工程、岸边工程、管道和架空线路工程、废弃物处理工程等)抗震性能评价可参考本标准并结合有关专业标准执行在执行本标准时,尚应符合的国家和安徽省现行标准主要有:岩土工程
4、勘察规范GB50021-2001(2009年版)、建筑抗震设计规范GB50011-2010( 2016 年版)、建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008、中国地震动参数区划图GB18306-2015 、工程场地地震安全性评价GB17741-2005、建筑地基基础设计规范GB50007-2011、建筑边坡工程技术规范 GB50330-2013、高层建筑岩土工程勘察标准JGJ/T72-2017 、软土地区岩土工程勘察规程 JGJ83-2011 、工程抗震术语标准JGJ T97-2011 等。我国关于工程抗震设计方面的标准较多,铁路、公路、水利、水运、桥梁、构筑物、电力设施、 室外给水排水和
5、燃气热力、油气输送管道线路等工程均有相应的抗震设计规范,对勘察过程中的场地抗震性能评价要求总体一致,但互有差别。 对于不同类型的项目进行场地抗震性能评价, 采用的标准应与该类型项目的抗震设计相一致,其评价结果应与抗震设计要求相匹配。本标准主要适用于建筑工程,所引用参考的国家标准以建筑抗震设计规范GB50011-2010( 2016 年版)、岩土工程勘察规范GB50021-2001( 2009 年版)为主。对于目前城市建设中量大面广的市政工程可依据的抗震规范主要有:1、城市轨道交通工程可根据城市轨道交通结构抗震设计规范GB50909-2014 进行评价;2、市政管线工程应根据室外给水排水和燃气热
6、力工程抗震设计规范GB50032-2003进行评价;3、市政道路、涵洞、桥梁可根据公路工程抗震规范JTG B02-2013 、公路桥梁抗震设计细则 JTG/T B02-01-2008、城市桥梁抗震设计规范CJJ166-2011 进行评价。2 术语和符号2.1术语为便于理解,按照场地、地震动参数、设计地震动及参数、地震地基失效、场地与地基的地震破坏、 抗震设防分类和抗震措施的排列顺序将本标准提到的主要工程抗震术语进行了解释,主要引自建筑抗震设计规范GB50011-2010( 2016 年版)、工程抗震术语标准JGJ T97-2011 。在地震作用下场地表现出来的与工程抗震有关的特性主要可概括为地
7、基振动和地震破坏 ( 地基失效 ) 两类,依据工程抗震学科的原理和内容给出了“场地抗震性能”的定义。设计地震动在建筑抗震设计领域现在分成多遇地震、设防地震、罕遇地震三种,但在核电站和核设施抗震设计领域分为运行安全地震动(SL-1 )、极限安全地震动(SL-2) 两种,在公路和城市桥梁抗震设计领域有E1 地震作用、 E2 地震作用两种。设计基本地震加速度所依据的超越概率水准与中国地震动参数区划图GB18306中的峰值加速度的超越概率水准一致,实际工作中一般按该标准所附的“中国地震动峰值加速度区划图”取值。各类房屋建筑是指民用房屋建筑、工业用房建筑、 公共用房建筑, 包括居住建筑中的独立住宅、多户
8、住宅;工业建筑中的生产厂房、仓库、动力站等;商业建筑中的旅店、银行、冷藏库、客运站等;文教卫生建筑中的学校、医院、剧院、体育场馆、展览馆等,以及办公楼、会议厅、火车站等等。房屋建筑的附属设施与配套的线路、管道、设备,都是指进入房屋或者与房屋紧密联系在一起的并且能够表明是以房屋为主体的,而不是指那些与房屋没有什么联系的,可以独立存在的那些设施、装备等。3基本规定岩土工程勘察规范规定在抗震设防区进行勘察必须要有场地与地基的地震效应评价的内容, 该地震效应评价换个用词就是场地抗震性能评价,因此场地抗震性能评价对于大多数工程项目不单独进行,而是结合到岩土工程勘察过程中。根据学科原理和法律规定,工程场地
9、地震安全性评价和工程项目的岩土工程勘察是两种类型的工作, 内容上会有交叉,但不能相互替代,国家规定的重大工程既需要做地震安全性评价也需要做岩土工程勘察,而量大面广的一般性工程只需要进行岩土工程勘察。本标准所关注的场地抗震性能评价是抗震设防区岩土工程勘察应达到的目的之一,本标准可以理解为对勘察阶段要进行的场地抗震性能评价工作内容的细化和综合。评价内容应根据实际的土层情况确定,如有些地段, 既不属于有利地段也不属于不利地段,而属于一般地段;不存在饱和砂土和饱和粉土时,不判别液化;若判别结果为不考虑液化,也不属于不利地段;无法避开的不利地段,要在详细查明地质、地貌、地形条件的基础上,提供岩土稳定性评
10、价和相应的抗震措施。场地地段的划分,是在选择建筑场地的勘察阶段进行的,要根据地震活动情况和工程地质资料进行综合评价。 对软弱土、液化土等不利地段, 要按相关规范的要求提出相应的措施。场地类别划分, 不要误为 “场地土类别” 划分, 要依据场地覆盖层厚度和场地土层软硬程度这两个因素。其中,土层软硬程度一律采用“土层等效剪切波速”值表示。融合于常规性岩土工程勘察所做的场地抗震性能评价因受工作深度、广度、精度和费用所限,难以提供地震加速度时程曲线等时程分析所需的资料以及开展活动断层评价等特别工作,另外, 勘察规范强调当场地处于抗震危险地段时应专门研究,滑坡、崩塌等不良地质作用强烈发育的复杂场地都属于
11、抗震危险地段,因此需要对开展专门性场地抗震性能评价工作的工程范围作出界定。抗震设防要求高于本地区一般建设工程抗震设防要求的重大工程、可能发生严重次生灾害的工程, 位于地震动参数区划分界线附近的新建、扩建、改建建设工程;某些地震研究程度和资料详细程度较差的边远地区;位于复杂工程地质条件区域的大型厂矿企业以及新建开发区等,均需做专门研究。关于“时程曲线” ,根据学科原理和需要开展的工作要求,应该讲,只有通过场地的地震安全性评价才可能提供抗震设计用的地震加速度时程曲线,目前岩土工程勘察工作的深度和广度还不能满足提供地震加速度时程曲线的前提要求。在实际工作中, 建议按以下两种方式处理: 1)对进行过地
12、震安全性评价的工程,时程曲线可根据地震安全性评价的结果确定;2)对未作地震安全性评价又需要提供时程曲线的工程,应进行场地抗震性能评价的专门工作,借鉴地震安全性评价的技术路线,提出专题分析评价报告,在该报告中给出抗震设计用的地震加速度时程曲线。我国实行地震安全性评价管理制度,国务院地震安全性评价管理条例规定,对“(一)国家重大建设工程; (二)受地震破坏后可能引发水灾、火灾、爆炸、剧毒或者强腐蚀性物质大量泄露或者其他严重次生灾害的建设工程,包括水库大坝、堤防和贮油、贮气、贮存易燃易爆、剧毒或者强腐蚀性物质的设施以及其他可能发生严重次生灾害的建设工程;(三)受地震破坏后可能引发放射性污染的核电站和
13、核设施建设工程;(四)省、自治区、直辖市认为对本行政区域有重大价值或者有重大影响的其他建设工程”必须进行地震安全性评价。地震安全性评价是对工程场地可能遭受的地震作用及其危害进行评估,给出多种概率水平的场地地震动参数及可能出现的地震地质灾害。它不替代任何阶段的岩土工程勘察工作,但其内容相比于岩土工程勘察中的场地抗震性能评价更具专门性。对已做了地震安全性评价的工程,场地抗震性能评价的侧重点在于具体的场地地基条件在地震作用下的影响分析。3.0.4 本条源自城乡规划法和建设部规章房屋建筑工程抗震设防管理规定,强调了选址对于抗震设防的重要性,抗震防灾规划是城乡规划体系的一个重要组成部分。3.0.5 引自
14、建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版),属于强制性条文。在抗震设计中, 场地指具有相似的反应谱特征的房屋群体所在地,不仅仅是房屋基础下的地基土,其范围相当于厂区、居民点和自然村,在平坦地区面积一般不小于1km× 1km 。地震造成建筑的破坏,除地震动直接引起结构破坏外,还有场地条件的原因,诸如:地震引起的地表错动与地裂,地基土的不均匀沉陷、滑坡和粉、砂土液化等。因此,选择有利于抗震的建筑场地, 是减轻场地引起的地震灾害的第一道工序,抗震设防区的建筑工程宜选择有利的地段,应避开不利的地段并不在危险的地段建设。针对汶川地震的教训,2008 年建筑抗震设计规范局部修订强调
15、:严禁在危险地段建造甲、乙类建筑。还需要注意,按全文强制的住宅设计规范 ,严禁在危险地段建造住宅,必须严格执行。场地地段的划分, 是在选择建筑场地的勘察阶段进行的,要根据地震活动情况和工程地质资料进行综合评价。 本标准第 5.0.1条给出划分建筑场地有利、 不利和危险地段的依据。3.0.6 引自建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版),属于强制性条文。作为抗震设防依据的文件和图件,如地震烈度区划图和地震动参数区划图,其审批权限由国家有关主管部门依法规定。3.0.7 引自建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版),属于强制性条文。根据我国的实际情况经济实力有了较大的
16、提高,但仍属于发展中国家的水平,提出适当的抗震设防标准,既能合理使用建设投资,又能达到抗震安全的要求。按照建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008 ,各个设防分类建筑的名称虽有所变更,但明确甲类、乙类、丙类、丁类分别作为特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类的简称。建筑工程抗震设防分类标准 GB 50223-2008 进一步突出了设防类别划分是侧重于使用功能和灾害后果的区分,并更强调体现对人员安全的保障。自 1989 年建筑抗震设计规范 GBJ11-89 发布以来,按技术标准设计的所有房屋建筑,均应达到“多遇地震不坏、设防地震可修和罕遇地震不倒”的设防目标。这里,多遇地震、设
17、防地震和罕遇地震,一般按地震基本烈度区划或地震动参数区划对当地的规定采用,分别为 50 年超越概率 63%、 10%和 2 3%的地震,或重现期分别为50 年、 475 年和 1642 2475 年的地震。针对我国地震区划图所规定的烈度有很大不确定性的事实,在建设行政主管部门领导下,1989 版建筑抗震设计规范明确规定了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。 这个目标可保障 “房屋建筑在遭遇设防地震影响时不致有灾难性后果,在遭遇罕遇地震影响时不致倒塌” 。2008 年汶川地震表明, 严格按照现行抗震规范进行设计、施工和使用的房屋建筑, 达到了规范规定的设防目标, 在遭遇到高于地震区划
18、图一度的地震作用下,没有出现倒塌破坏实现了生命安全的目标。因此,建筑工程抗震设防分类标准 GB50223继续规定,绝大部分建筑均可划为标准设防类(简称丙类),将使用上需要提高防震减灾能力的房屋建筑控制在小的范围。在需要提高设防标准的建筑中,乙类需按提高一度的要求加强其抗震措施增加关键部位的投资即可达到提高安全性的目标;甲类在提高一度的要求加强其抗震措施的基础上,“地震作用应按高于本地区设防烈度计算,其值应按批准的地震安全性评价结果确定”。地震安全性评价通常包括给定年限内不同超越概率的地震动参数,应由具备能力和资格的单位按相关标准执行并对其评价报告的质量负责。这意味着, 地震作用计算提高的幅度应
19、经专门研究, 并需要按规定的权限审批。 条件许可时, 专门研究还可包括基于建筑地震破坏损失和投资关系的优化原则确定的方法。建筑结构可靠度设计统一标准GB50068,提出了设计使用年限的原则规定。显然,抗震设防的甲、乙、丙、丁分类,也可体现设计使用年限的不同。还需说明,建筑工程抗震设防分类标准GB50223 规定乙类提高抗震措施而不要求提高地震作用, 同一些国家的规范只提高地震作用(10% 30%)而不提高抗震措施, 在设防概念上有所不同:提高抗震措施,着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上,是经济而有效的方法,适合于我国经济有较大发展而人均经济水平仍处于发展中国家的情况;只提高地震
20、作用,则结构的各构件均全面增加材料,投资增加的效果不如前者。3.0.8 防震减灾法第 35 条规定:“重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程,应当按照国务院有关规定进行地震安全性评价,并按照经审定的地震安全性评价报告所确定的抗震设防要求进行抗震设防。建设工程的地震安全性评价单位应当按照国家有关标准进行地震安全性评价,并对地震安全性评价报告的质量负责。 ”“前款规定以外的建设工程,应当按照地震烈度区划图或者地震动参数区划图所确定的抗震设防要求进行抗震设防。”中国地震局 建设工程抗震设防要求管理规定进一步明确 “应当进行地震安全性评价的建设工程, 其抗震设防要求必须按照地震安全性评价结果确定
21、;其他建设工程的抗震设防要求按照国家颁布的地震动参数区划图或者地震动参数复核、地震小区划结果确定”。为便于设计单位使用,附录B 列出了安徽省城市市区、县城及乡镇人民政府所在地的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组。请注意,今后,随着中国地震动参数区划图的修订,该附录需及时更新。中国地震动参数区划图GB18306-2015 附录 C 中的全国城镇地震动参数值,是根据居民点所在地地理坐标从GB18306-2015 附录A 图和附录B 图中直接读取的。对于图A 和图B 中已经标识出来的县级和县级以上城市的城区,GB18306-2015 附录C 中以列表形式给出的地震动参数与图中的分区
22、值是一致的(即对于安徽省县级和县级以上城市的城区,本标准附录 B 以列表形式给出的地震动参数与本标准附录 A 图中的分区值相一致) 。对于由于城市建成区扩展导致新区跨越 GB18306-2015 图 A.1 和图 B.1 中分区边界,而造成新区地震动参数分区值与主城区不同,且在 GB18306-2015 附录 C 中没有明确给出的,应保证新区地震动参数分区值不低于主城区地震动参数分区值。当在各县级及县级以上城镇中心地区以外的行政区域从事建筑工程建设活动时,应根据工程场址的地理坐标查询中国地震动参数区划图GB18306-2015 的“附录 A(规范性附录)中国地震动峰值加速度区划图”和“附录B(
23、规范性附录)中国地震动加速度反应谱特征周期区划图”,以确定工程场址的地震动峰值加速度和地震加速度反应谱特征周期,并根据本标准表的对应关系和设计地震分组与GB18306地震动加速度反应谱特征周期的对应关系确定工程场址所在地的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组。本标准附录 B 以列表形式给出的乡镇人民政府所在地的地震动参数即是这样确定的。设计地震分组与GB18306地震动加速度反应谱特征周期的对应表设计地震分组第一组第二组第三组GB18306:地震动加速度0.35s0.40s0.45s反应谱特征周期对于乡镇行政区划调整改变,如乡镇行政区划单位驻地没有变化的,则无需调整其地震动参数
24、分区值, 相应的地震动参数值仍沿用原值;乡镇行政区划单位驻地变化的,应根据变更后的驻地在 GB18306-2015 附录 A 图和附录 B 图中重新读取确定。中国地震局地球物理研究所设立了中国地震动参数区划图 GB18306-2015网站,可通过该网站查询建设场地所在地的地震动参数。3.0.10边坡工程抗震设防的必要性已成为工程界的统一认识。建筑边坡一旦破坏将直接危及到相邻的建筑,后果极为严重,因此建筑边坡的抗震设防与建筑物同样重要。3.0.11据了解,时间最近的安徽省全省范围地貌图是安徽省地矿局1990 年组织编制的1/50 万安徽省地貌图 ,该图将安徽的宏观地貌分成淮北平原、江淮波状平原、
25、皖西(大别)山地、沿江丘陵平原、皖南山地五类,本次修订采用了该分类,但按照习惯性表述,将皖西(大别)山地、皖南山地分别改称为大别山区、皖南山区。占地面积很大的项目、线路类的工程往往跨越了不同的地貌地质单元,工程地质与水文地质条件有明显差异,有必要根据实际情况进行分区评价。拟加固、加层的建筑也需要达到相应的抗震设防要求,抗震设计需要勘察单位提供场地抗震性能方面的参数和评价结果,因此补充勘察必须包含这方面内容。4 勘察要求场地抗震性能评价一般在各阶段的岩土工程勘察中进行,相应地,勘察的深度和精度、采取的手段和方法、评价的依据和结果应达到场地抗震性能评价的要求。4.0.2本条综合了岩土工程勘察规范G
26、B50021-2001( 2009 年版)、软土地区岩土工程勘察规程 JGJ83-2011 关于查明场地覆盖层厚度的勘探孔孔深的规定。专门用于场地抗震性能评价的勘探孔的数量,一般情况下, 每一工程地质单元宜不少于2 个。查清场地覆盖层厚度主要是便于划分场地类别,场地类别划分的前提条件是确定勘探孔深度的基本依据。如果建筑场地类别处在两种类别的分界线附近,需要按插值方法确定场地反应谱特征周期时,勘察时应提供可靠的剪切波速和覆盖层厚度值。近年来在执行建筑抗震设计规范GB50011-2010 过程中,针对多层建筑,当坚硬土层埋深大, 控制性钻孔难以满足覆盖层厚度评价要求,专门为揭示覆盖层厚度布置深孔有
27、困难时, 有经验地区可引用邻近工程深孔资料,为保证资料来源的真实可靠,报告书中应说明引用资料的工程名称。“对多层建筑物, 勘探孔深度应不小于 20m ”的规定理由在于进行土层等效剪切波速的计算深度为覆盖层厚度和20m 二者的较小值,该条款的前提是“当基岩或坚硬土层埋深大”,即是以推测的覆盖层厚度大于20m 为前提的。4.0.3本条引自建筑抗震设计规范GB50011-2010( 2016 年版),并据软土地区岩土工程勘察规程 JGJ83-2011增加了对多层建筑组团场地剪切波速测定的要求。软土地区, 为了提高对一定规模的多层建筑组团场地类别划分的可靠性和安全性,宜实测剪切波速,该多层建筑组团宜不
28、少于6 栋多层建筑。新黄土是指 Q 3 以来的黄土。4.0.4岩土工程勘察规范GB50021-2001( 2009 年版)规定“在地基主要受力层内,对厚度大于0.5m 的夹层或透镜体, 应采取土试样或进行原位测试”,实际做剪切波速测试时一般间距 1m,故将剪切波速测试的竖向间距建议为0.5 1m。卓越周期是场地地基的一种固有特性,在一般情况下,它不受外界扰力、时间推移和工程建筑的影响。地震时, 若某一周期的地震波与地表工程设施的自振周期相近时,由于共振作用, 这种地震波的振幅将得到放大,使震害加重。为了防止这类灾害的出现,应使工程设施的结构自振周期避开场地地基的卓越周期。按照国家标准地基动力特
29、性测试规范GBT50269-2015 ,利用地脉动测试法将记录到的信号进行富氏谱或功率谱分析确定卓越周期。、综合了岩土工程勘察规范GB50021-2001( 2009 年版)、软土地区岩土工程勘察规程JGJ83-2011 关于液化判别的手段、方法和数量的规定。本条引自软土地区岩土工程勘察规程JGJ83-2011 ,安徽省的软土主要分布于沿江、沿淮冲积平原区和淮北黄泛区,在这些地区进行勘察时应注意满足软土地区规范的要求。该条文要求的实质或原理同样适合于非软土地区的采用时程法进行抗震设计的工程。4.0.10山区房屋的勘察和场地抗震性能评价的重点在于边坡的稳定性,包括危岩崩塌等。地震地质灾害、 地震
30、地基失效或者地震地面破坏效应在山区表现得更加明显,评价结果应有针对性。4.0.11安徽省内中、新生代软质红色岩层(俗称“红层”)分布较为广泛,且分布区多为城市发展的重点地区, 工程建设量大, 省内勘察单位在该类地层中做了大量的工作,总结出按标准贯入锤击数N 值判断风化程度的方法简便易行。该条文自本标准1997 年第 1 次发布以来又经过了 21年的工程检验。吴君虎、 丁永坚在 合肥浅层岩体工程特性与不同岩体复合部位的工程处理浅析(安徽建筑 2012 年第 2 期)一文中, 对合肥地区的浅层基岩进行了大量工程数据的统计分析,有关岩石的物理力学指标如下表所示。从 该 表可见,极软岩(以泥岩为代表)
31、中风化的标准贯入锤击数的下限为80击;软岩和较软岩(以砂岩为代表)中风化的标准贯入锤击数的下限为101 击。5抗震地段和场地类别本 章 中除第条外均引自建筑抗震设计规范GB50011-2010( 2016 年版)。本条中地形、地貌和岩土特性的影响是综合在一起加以评价的,这是因为由不同岩土构成的同样地形条件的地震影响是不同的。考虑到高含水量的可塑黄土在地震作用下会产生震陷, 历次地震的震害也比较重,当地表存在结构性裂缝时对建筑物抗震也是不利的,因此将其列入不利地段。关于局部地形条件的影响,从国内几次大地震的宏观调查资料来看,岩质地形与非岩质地形有所不同。 1970 年云南通海地震和2008 年汶
32、川大地震的宏观调查表明,非岩质地形对烈度的影响比岩质地形的影响更为明显。如通海和东川的许多岩石地基上很陡的山坡,震害也未见有明显的加重。因此对于岩石地基的陡坡、陡坎等,未列为不利的地段。但对于岩石地基的高度达数十米的条状突出的山脊和高耸弧立的山丘,由于鞭鞘效应明显,振动有所加大,烈度仍有增高的趋势,因此将其列为不利的地形条件。软土地区岩土工程勘察规程JGJ83-2011 规定,“对软土, 当设防烈度为7 度、8 度、9 度,土层等效剪切波速值分别小于90m/s、 140m/s 和 200m/s 时,可划为不利地段。 ”现在的这种场地分类方法起源于1989 版的建筑抗震设计规范,89 版抗震规范
33、中的场地分类, 是在尽量保持抗震规范延续性的基础上,进一步考虑覆盖层厚度的影响,从而形成了以平均剪切波速和覆盖层厚度作为评定指标的双参数分类方法。关于场地覆盖层厚度的定义。一般情况下要求其下部所有土层的波速均大于及不小于 500m/s。执行中常出现一见到大于 500m/s 的土层就确定覆盖层厚度而忽略对以下各土层的要求,这种错误应予以避免。 2001 版抗震设计规范补充了“当地面下某一下卧土层的剪切波速大于或等于400m/s且不小于相邻的上层土的剪切波速的2.5 倍时,覆盖层厚度可按地面至该下卧层顶面的距离取值”的规定。需要注意的是,只有当波速不小于400m/s 且该土层以上的各土层的波速(不
34、包括孤石和硬透镜体)都满足不大于该土层波速的40%时才可按该土层确定覆盖层厚度;而且这一规定只适用于当下卧硬土层顶面的埋深大于5m时的情况。省内经验,该条文自本标准1997年第1 次发布以来又经过了21 年的工程检验。有关统计数据见条说明。2001 年版的建筑抗震设计规范的波速平均就开始采用更富有物理意义的等效剪切波速的公式计算。关于插入方法确定Tg 值。作为一种补充手段,当有充分依据时,允许使用插入方法确定边界线附近(指相差±15%的范围)的Tg 值。图 1、图 2、图 3 给出了一种连续化插入方案。该图在场地覆盖层厚度dov 和等效剪切波速vse 平面上用等步长和按线性规则改变步
35、长的方案进行连续化插入,相邻等值线的Tg 值除个别情况外均相差0.01s 。高层建筑的场地类别问题是工程界关心的问题。按理论及实测, 一般土层中的地震加速度随距地面深度而渐减。我国亦有对高层建筑修正场地类别(由高层建筑基底起算)或折减地震力建议。因高层建筑埋深常达10m 以上,与浅基础相比,有利之处是:基底地震输入小了; 但深基础的地震动输入机制很复杂,涉及地基土和结构相互作用,目前尚无公认的理论分析模型, 更未能总结出实用规律,因此暂不列入标准。深基础的高层建筑的场地类别仍按浅基础考虑。本条中规定的场地分类方法主要适用于剪切波速随深度呈递增趋势的一般场地,对于有较厚软夹层的场地,由于其对短周
36、期地震动具有抑制作用,可以根据分析结果适当调整场地类别和设计地震动参数。、抗震性能评价的结果如何应用,勘察单位的技术人员并非在意,但知道如何应用有助于加深理解, 故本标准引用了两条关于不同场地类别上建筑抗震构造措施可有所不同的规定。抗震构造措施不同于抗震措施,包含在抗震措施中。历次大地震的经验表明,同样或相近的建筑,建造于类场地时震害较轻,建造于、类场地震害较重。建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016 版)对类场地,仅降低抗震构造措施,不降低抗震措施中的其它要求,如按概念设计要求的内力调整措施。对于丁类建筑, 其抗震措施已降低,不再重复降低。对、类场地,除有具体规定外,仅提高抗震构
37、造措施,不提高抗震措施中的其它要求,如按概念设计要求的内力调整措施。6 场地与地基的地震破坏6.1液化本节内容主要引自建筑抗震设计规范GB50011-2010( 2016 年版)。本条规定主要依据液化场地的震害调查结果。许多资料表明在6 度区液化对房屋结构所造成的震害是比较轻的,因此除对液化沉陷敏感的乙类建筑外,6 度区的一般建筑可不考虑液化影响。当然,6 度的甲类建筑的液化问题也需要专门研究。关于黄土的液化可能性及其危害在我国的历史地震中虽不乏报导,但缺乏较详细的评价资料,在上世纪50 年代以来的多次地震中,黄土液化现象很少见到,对黄土的液化判别尚缺乏经验,但值得重视。近年来的国内外震害与研
38、究还表明,砾石在一定条件下也会液化,但是由于黄土与砾石液化研究资料还不够充分,有待进一步研究。本条是有关液化判别和处理的强制性条文。本条较全面地规定了减少地基液化危害的对策:首先,液化判别的范围为6 度区以外存在饱和砂土和饱和粉土的土层;其次,一旦属于液化土,应确定地基的液化等级;最后,根据液化等级和建筑抗震设防分类,选择合适的处理措施,包括地基处理和对上部结构采取加强整体性的相应措施等。初判的提法是根据上世纪50 年代以来历次地震对液化与非液化场地的实际考察、测试分析结果得出来的。从地貌单元来讲这些地震现场主要为河流冲洪积形成的地层,没有包括黄土分布区及其它沉积类型。如唐山地震震中区(路北区
39、) 为滦河二级阶地,地层年代为晚更新世(Q3)地层,对地震烈度10 度区考察,钻探测试表明, 地下水位为3 4m,表层为3.0m左右的黏性土, 其下即为饱和砂层,在10 度情况下没有发生液化,而在一级阶地及高河漫滩等地分布的地质年代较新的地层,地震烈度虽然只有7 度和8 度却也发生了大面积液化,其它震区的河流冲积地层在地质年代较老的地层中也未发现液化实例。国外学者T.L.Youd 和 Perkins的研究结果表明:饱和松散的水力冲填土差不多总会液化,而且全新世的无黏性土沉积层对液化也是很敏感的,更新世沉积层发生液化的情况很罕见,前更新世沉积层发生液化则更罕见。这些结论是根据1975年以前世界范
40、围的地震液化资料给出的,并已被 1978 年日本的两次大地震以及1977 年罗马尼亚地震液化现象所证实。为慎重起见,第1款的适用范围局限于7、 8 度区。第 4 款、第 5 款内容引自软土地区岩土工程勘察规程JGJ83-2011 。本条引自岩土工程勘察规范GB50021-2001( 2009 年版)。主要强调三点:1、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,再作进一步判别;2、液化判别宜用多种方法综合判定,这是因为地震液化是由多种内因(土的颗粒组成、密度、埋藏条件、地下水位、沉积环境和地质历史等)和外因( 地震动强度、频谱特征和持续时间等 ) 综合作用的结果;例如,位于河曲凸岸新
41、近沉积的粉细砂特别容易发生液化,历史上曾经发生过液化的场地容易再次发生液化等;目前各种判别液化的方法都是经验方法,都有一定的局限性和模糊性,故强调“综合判别”;3、河岸和斜坡地带的液化,会导致滑移失稳,对工程的危害很大,应予特别注意;目前尚无简易的判别方法,应根据具体条件专门研究。6.1.5随着高层及超高层建筑的不断发展,基础埋深越来越大。高大的建筑采用桩基和深基础, 要求判别液化的深度也相应加大,原判别深度15m已不能满足这些工程的需要。 由于15m以下深层液化资料较少,从实际液化与非液化资料中进行统计分析尚不具备条件。国外虽有零星深层液化资料, 但也不太确切。 根据唐山地震资料及美国H.B
42、.Seed 教授资料进行分析的结果, 其液化临界值沿深度变化均为非线性变化。为了解决15m 以下液化判别, 2001版 建筑抗震设计规范对唐山地震砂土液化研究资料、美国H.B.Seed教授研究资料和我国铁路工程抗震设计规范中的远震液化判别方法与89 建筑抗震规范判别方法的液化临界值( Ncr )沿深度的变化情况作了全面分析对比,提出了合适的调整方案。6.1.6关于液化判别公式。自 1994 年美国 Northridge 地震和 1995年日本 Kobe地震以来,北美和日本都对其使用的地震液化简化判别方法进行了改进与完善,1996、1997 年美国举行了专题研讨会, 2000年左右,日本的几本规
43、范皆对液化判别方法进行了修订。考虑到影响土壤液化的因素很多,而且它们具有显著的不确定性,采用概率方法进行液化判别是一种合理的选择。自1988 年以来,特别是上世纪末和本世纪初,国内外在砂土液化判别概率方法的研究都有了长足的进展。我国学者在 H. B.Seed 的简化液化判别方法的框架下,根据人工神经网络模型与我国大量的液化和未液化现场观测数据,可得到极限状态时的液化强度比函数,建立安全裕量方程,利用结构系统的可靠度理论可得到液化概率与安全系数的映射函数,并可给出任一震级不同概率水平、不同地面加速度以及不同地下水位和埋深的液化临界锤击数。N 公式是基cr于以上研究结果并考虑规范延续性修改而成的。
44、选用对数曲线的形式来表示液化临界锤击数随深度的变化,比2001 版建筑抗震设计规范折线形式更为合理。考虑一般结构可接受的液化风险水平以及国际惯例,选用震级M=7.5,液化概率P L=0.32 ,水位为2m,埋深为3m处的液化临界锤击数作为液化判别标准贯入锤击数基准值。不同地震分组乘以调整系数。研究表明,理想的调整系数与震级大小有关,可近似用式=0.25M-0.89表示。鉴于建筑抗震规范规定按设计地震分组进行抗震设计,而各地震分组之间又没有明确的震级关系,因此依据2001 版建筑抗震设计规范地震分组的液化判别标准以及值所对应的震级大小的代表性,规定了三个地震分组的数值。本条引自岩土工程勘察规范G
45、B50021-2001( 2009 年版)。评价液化等级的基本方法是:逐点判别(按照每个标准贯入试验点判别液化可能性),按孔计算(按每个试验孔计算液化指数),综合评价(按照每个孔的计算结果,结合场地的地质地貌条件,综合确定场地液化等级)。本条提供了一个简化的预估液化危害的方法,可对场地的喷水冒砂程度、一般浅基础建筑的可能损坏作粗略的预估,以便为采取工程措施提供依据。1、液化指数表达式的特点是:为使液化指数为无量纲参数,权函数W具有量纲m-1 ;权函数沿深度分布为梯形,其图形面积判别深度20m 时为125。2、液化等级的名称为轻微、中等、严重三级;各级的液化指数、地面喷水冒砂情况以及对建筑危害程
46、度的描述见下表,系根据我国百余个液化震害资料得出的。液化等级和对建筑物的相应危害程度液化液化指数地面喷水冒砂情况对建筑的危害情况等级(20m)地面无喷水冒砂,或仅在洼危害性小,一般不至引起明显的轻微6地、河边有零星的喷水冒砂震害点喷水冒砂可能性大,从轻微危害性较大,可造成不均匀沉陷中等6 18到严重均有,多数属中等和开裂,有时不均匀沉陷可能达到 200mm严重一般喷水冒砂都很严重,地危害性大,不均匀沉陷可能大于18面变形很明显200mm,高重心结构可能产生不容许的倾斜对按建筑抗震设计规范GB50011-2010( 2016 年版)第条规定可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的各类建筑,计算液
47、化指数时, 地面 15m以下的土层均视为不液化。抗液化措施是对液化地基的综合治理,要注意以下几点:1、倾斜场地的土层液化往往带来大面积土体滑动,造成严重后果,而水平场地土层液化的后果一般只造成建筑的不均匀下沉和倾斜,本条的规定不适用于坡度大于10°的倾斜场地和液化土层严重不均的情况;2、液化等级属于轻微者,除甲、乙类建筑由于其重要性需确保安全外,一般不作特殊处理,因为这类场地可能不发生喷水冒砂,即使发生也不致造成建筑的严重震害;3、对于液化等级属于中等的场地,尽量多考虑采用较易实施的基础与上部结构处理的构造措施,不一定要加固处理液化土层;4、在液化层深厚的情况下,消除部分液化沉陷的措施,即处理深度不一定达到液化下界而残留部分未经处理的液化层。建筑抗震设计规范GB50011-2010 保持了2001版规范针对89 版规范的修改内容:1、89 版规范中不允许液化地基作持力层的规定有些偏严,改为不宜将未加处理的液化土层作为天然地基的持力层。因为:理论分析与振动台试验均已证明液化的主要危害来自基础
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