第五章 地震的工程地质研究(新)

1、2 地震的工程地质研究一.地震及其类型，研究意义 是指自然原因而引起的地壳震动。地震时发出(fch)震动的地方为震源，震源在地面上的投影为震中，震中至震源的距离为震源深度。 地震按震源深度可分为浅源地震（0-70km）、中源地震（70-300km）和深源地震（300-700km）。大多数地震发生在地表下数十公里的地壳中，破坏性地震一般为浅源地震。我国东部地震震源深度多为10-25km，西部为31-70km。 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震及诱发地震。共六十七页1.构造地震：是在板块边缘和板块内部的构造活动带，地应力高度集中，积聚的弹性应变能超过了岩体的强度(qingd)，因而发

2、生突然的剪切破裂(脆性破坏)或沿已有破裂面产生突然错动(粘滑)，并以弹性波的形式向外传播，到达地面，地壳表层的岩土体随之震动发生地震。 世界上90%以上的地震和所有强烈地震均属构造地震。这种地震分布广、强度大，对工程建筑的破坏极大，给人类带来巨大的灾害。共六十七页2.火山地震 火山喷发时岩浆或气体对围岩的冲击引起的地震，其影响范围一般不大，且为数较少。3.陷落地震(xinlu dzhn) 由大型崩塌和溶洞洞穴塌陷引起的地震。这种地震影响范围小，发生次数少，仅占地震总数的3%。4.诱发地震 在一定条件下，人类的工程活动可以诱发地震，诸如修建水库，城市深井注水，石油开采，矿山坑道的崩塌以及人工大量

3、级的爆破或地下核爆炸等都能引起当地异常的地震活动，这类地震活动统称为诱发地震。共六十七页共六十七页共六十七页共六十七页地震(dzhn)引起大坝破坏(台中石岗)共六十七页地震(dzhn)引起埠丰桥断裂，河床抬高8m,形成叠水 (石岗)共六十七页 地震引起房屋(fngw)倒塌(台中石岗)共六十七页共六十七页地震引起(ynq)稻田隆起(台中雾峰)共六十七页地震(dzhn)引起操场隆起(台中国小)共六十七页时间：北京时间2011年3月11日13时46分震级：9.0级 震中：日本本州岛仙台(xin ti)港东130公里处（官城县以东太平洋海域，北纬38.1,东经142.6）;震源深度24km，东京有强烈

4、震感，伤亡：地震引发10m高海啸，截止3月16日已致约4377人死亡,13400人失踪。海啸(hixio)来袭时的场面日本重灾区近景共六十七页漂浮在废墟(fix)上的轻型飞机和小汽车 海啸(hixio)卷翻自卫队战机日本海啸冲击下倾覆的列车共六十七页二. 地震及地震波的基础知识1.地震波 地震时震源释放的应变能以弹性波的形式向四面八方(s min b fng)传播，这种弹性被就是地震波。 地震波是使建筑物在地震中破坏的原动力、也是研究地震的最主要的信息和研究地球深部构造的有力工具。 地震波包括两种在介质内部传播的体波和两种限于界面附近传播的面波。共六十七页 体波包括纵波和横波。纵波是由震源传出

5、的压缩波，质点振动与波前进方向一致，一疏一密向前推进，它周期短、振幅小。横波是震源向外传播的剪切波，质点振动方向与波前进方向相垂直，传播时介质体积不变但形状改变，周期较长振幅较大。因为该波是切变波，所以它不能通过对切变没有抵抗能力的液体。根据(gnj)弹性理论，纵波传播速度(Vp)和横波速度(Vs),可分别以下列两式计算：共六十七页2.地震震级和烈度 地震能否使某一地区建筑物受到破坏，首先取决于地震本身的大小和该建筑区距震中的远近，距震中愈远则受到的震动愈弱。所以需要(xyo)有衡量地震本身大小和震动强烈程度的两个尺度，这就是震级(Magnitude，Ms)和烈度(intensity，代号I)

6、，它们之间有一定联系，但却是两个不同的尺度，不能混淆起来。(1)地震震级共六十七页 地震震级是表示地震本身大小的尺度，是由地震所释放出来的能量大小所决定的。释放出的能量愈大则震级越大，因为一次地震释放的能量是固定(gdng)的，所以无论在任何地方测定只有一个震级。 释放能量大小可根据地震波记录图的最高振幅来确定。但是由于波动远离震中要衰减，不同地震仪器的性能不同，记录的波动振幅也不同，所以必须以标准地震仪和标准震中距的记录为准。因此，按李希特一古登堡的最初定义，震级是距震中100km的标推地震仪(周期0.8s，阻尼比0.8，放大倍率2800倍)所记录的以微米表示的最大振幅。共六十七页震级(zh

7、nj)与能量的关系震级能量(J)震级能量(J)06.310452.0101212.010666.3101326.310772.010152.53.5510886.3101632.010993.6101746.31010101.01018共六十七页理论上震级是无限的，但实际上是有限的。因为震级的大小与积累的能量的强弱有关，地壳中岩石的强度是有限的，岩体中不可能积累超过这种极限(jxin)的能量。目前所知最大的震级为9.5级，即1960年5月22日发生的智利地震，其次为9.2级。按照地震震级直接衡量其破坏程度，分为微震（2级以下）、有感地震（2-4级）、破坏性地震（5级以上）和强烈地震（7级以上）

8、。共六十七页2.地震烈度地震对地表和地表建筑物的影响及破坏的强烈程度，称为地震烈度。选择工程建筑场地与设计抗震(kngzhn)措施都与地震烈度有十分密切的关系，因而鉴定划分建筑区的地震烈度是很重要的。(1)地震烈度表地震烈度表是根据地震发生后，地面的宏观现象和定量指标两方面的标准划定的。我国地震烈度划分为十二度。共六十七页烈度人的感觉一般房屋其它现象物理指标大多数房屋震害程度平均震害指数加速度/（CM/S2）（水平向）速度/（CM/S2）（水平向）I无感II室内个别静止中的人感觉III室内少数静止中的人感觉 门、窗轻微作悬挂物微动IV室内多数人感觉，少数人梦中惊醒 门窗作响悬挂物明显摆动，器皿

9、作响V室内普遍感觉，室外多数人感觉，多数人梦中惊醒门窗、屋顶、屋架颤 动作响，灰土掉落，抹灰出现微细裂缝不稳定器翻倒31（2244）3（24）VI惊慌失措，仓惶逃出损坏个别砖瓦掉落、墙体微细裂缝00.10河岸和松软土上出现裂缝，饱和砂层出现喷砂冒水，地面上有的砖烟囱轻度裂缝、掉头63（4589）6（59）VII大数多人仓惶逃出轻度破坏局部破坏、开裂，但不防碍使用0.110.30饱和砂层常见喷砂冒水，松软土上地裂缝较多，大多数砖烟囱中等破坏125(90177)13(1018)VIII摇晃颠簸，行走困难中等破坏结构受损，需要修理0.310.50干硬土上变有裂缝，大多数砖囱严重破坏250(17835

10、3)25(1935)IX坐立不稳，行动的人可能摔跤严重破坏墙体龟裂，局部倒塌，修复困难0.510.70地方出现裂缝、基岩上可能出现裂缝、滑坡、坍方常见，砖烟囱出现倒塌500(354707)25(1935)X骑自行车的人会摔倒，处不稳状态的人会摔出几尺远，有抛起感倒塌大部倒塌，不堪修复0.710.90山崩和地震断裂出现，基岩上的拱桥破坏，大多数烟囱从根部破坏1000(7081414)100(72141)XI毁灭0.911.00地震断裂延续很长，山崩常见，基岩上的拱桥XII地面剧烈变化，山河改观 中国(zhn u)地震烈度表(1980)共六十七页(2)影响地震烈度的因素 一次地震只有一个震级，但可

11、形成多个不同的地震烈度区，这是因为地震烈度与多种因素有关。 1）震级的大小、震源深度和烈度衰减。震级的大小是决定烈度的最根本因素。一般情况下，地震烈度随震级而增加，随震源深度加大而减小，其间关系如表3-3所列。由于地震向外传播过程中能量(nngling)逐渐被吸收，因而距震中愈远的地方烈度必然越低。 2）场地地质因素 地震烈度与地震时产生的地震波通过的介质条件，如岩石性质、地形地貌、 地质构造、地下水埋深等场地因素有关。同一次地震下，由于不同场地的地质地貌条件不同，地震烈度也不相同。 共六十七页(3)工程烈度标准 a基本烈度 指一个地区在历史上或今后一定时间（一般按100年考虑）内，在一般场地

12、条件下可能遭遇(zoy)的最大地震烈度。它是由地震部门根据历史地震资料及地区地质条件，综合分析了区域及地区地震活动规律后，对该地区地震危险性做出的综合性的估计，以此作为工程设计和防震抗震的一般依据。1957年编制了中国地震烈度区域划分图，以烈度作为地震危险性标志。当时评定各地基本烈度的两条主要原则是：共六十七页 （1）曾经(cngjng)发生过地震的地区，同样强度的地震可以重演，或简称历史地震重演； （2）地质构造（或地质特征）相同的地区，地震活动也可能相同，或简称构造外推，同一构造地震带可以发生相同强度的地震。 1977年国家地震局又编制和发表了第二代地震区划图。该图绘制了我国各地未来100

13、年内可能遭受的最大烈度，就是地震基本烈度。 编图原则是在总结地震地质背景、地震活动规律的基础上充分考虑地震活动的时间非平稳性（即平静期和活跃期之分）和空间非均匀性（强震发生于一共六十七页 定构造部位），明确确定某地未来百年内发生地震的危险性。 编图方法是先判定各地震区，编制出以最大可能震级为标志的地震活动区划图，再根据我国历史地震震级和震中烈度(lid)的经验关系，将各级地震危险区换算成相应的震中烈度，地震影响烈度及其分布范围，则可根据所在地震区、带的烈度衰减统计规律圈定。最终将全国区划为X，IX，VIII，VII，VI及VI类地震危险区。共六十七页 中国地震局地球物理研究所、中国地震局分析预

14、报中心等单位共同起草了中华人民共和国国家标准（GB18306-2001）中国地震动参数(cnsh)区划图，包括中国地震动峰值加速度区划图（1：400万），中国地震动反应谱特征周期区划图和地震动反应谱特征周期调整表。该标准于2001-02-02由国家质量技术监督局发布，规定了建设工程必须按本规定的抗震设防要求进行，2001-08-01正式实施。共六十七页以上标准规定直接采用地震动参数（地震动峰值加速度和地震动反应谱特征周期），不再采用地震基本烈度。现行有关技术标准中涉及地震基本烈度概念的，应向地震动参数过渡，逐步修正。地震基本烈度数值(shz)可由本标准查取地震动峰值加速度并按下表确定。 地震动

15、峰值加速度分区(fn q)与地震基本烈度对照表地震动峰值加速度分区g0.050.050.10.150.20.30.4地震基本烈度共六十七页b场地烈度 工程场地烈度除了决定于区域基本烈度外，特别受场地地质因素的影响。由于不同场地的工程地质条件差异，因而在地震时所出现的震害、地面运动的特点及工程振动情况等不同。因而对建筑的规划和设计来说，仅有基本烈度是不够的，场地烈度的分析是十分必要的，这样可以从地震工程地质角度为抗震设计提供基本的地震参数。场地条件对震害和地震动的影响 场地条件一般指局部地形地质条件，如近地表几十米至几百米内的地基土石性质、地下水水位等水文地质条件，微地形以及有无(yu w)断层

16、破碎带等。共六十七页1）岩土类型及其性质地基岩土体对场地烈度的影响最为明显。一般是坚硬岩体和密实土体震害较轻，而松软(sngrun)土体震害则重，在同一基本烈度区，由于岩土类型及厚度变化所引起的震害差异，表现在烈度上可以差1-2度。在基岩上有覆盖层的情况，覆盖层越厚，震害越重。不同岩土层的烈度如下。共六十七页地基的地震烈度(dzhn lid)和震害表现地基岩土类型烈度震害坚硬岩石个别屋顶上的烟囱倒塌砂岩上有薄覆盖烟囱、屋架倒塌，墙裂砂和冲积层砖墙破坏严重，个别倒塌人工填土、沼泽质量好的房屋也破坏共六十七页不同岩土条件下的场地(chngd)烈度增加值（以花岗岩为标准）岩土名称花岗岩石灰岩砂岩页岩

17、半坚硬岩石泥灰岩胶结差的砂岩和泥岩碎石砾石卵石层砂土粘土疏松堆积土饱和砂土淤泥烈度增值00.2-0.80.6-1.20.9-1.51.2-1.81.2-2.12-3.7共六十七页基岩上地震动幅值小、持续短、震害轻深厚覆盖层上地震动周期长 巨厚冲积层上低加速度的远震可以(ky)使高层或其它长周期建筑物遭到破坏。引起破坏的主要原因是共振，这类自由震动长周期的结构在厚层冲积层上易于产生共振则表明厚层冲积层上地表震动周期往往比较长。共六十七页 表层沉积能对基岩传来的地震波起选择放大作用，某些周期的地震波在表土层中多次反射的结果，由于叠加而增强，这样就会使表层震动(zhndng)中这类周期的波多而长，这

18、就是该表层土的卓越周期。也就是它的自震周期。 散土层地面震动有卓越周期是它显著不同于基岩的震动特点，基岩中因为没有显著不同的介质分解面而不存在卓越周期。 基岩的震动周期约为0.15s,更新统坚实土层为0.2-0.5s，全新统较松散软土层0.3-0.8s，巨厚松散软土层为0.5-1.1s。共六十七页 不同岩土类型其质点位移时程曲线也明显不同。使用微震观测资料必须考虑到以下情况，即在微震作用下岩石和土都可以看作弹性体，具有线性反应(fnyng)，而在超过土的弹性极限的强震作用下，土层并非弹性体，非线性变形很显著，使其刚度降低、阻尼增大，以致土层对质点位移或加速度的放大系数可能比微震小变形者小很多。

19、所以微震时地表加速度比基岩中为大，而大震时则可能比基岩中小得多，而卓越周期则仍比基岩中振动周期长得多。 共六十七页 土层的卓越周期(zhuq)T可由表土层剪切振动微分方程导出:T=4H/VS 式中H为土层厚度， VS该表层土的剪切波速度，显然层厚越大，剪切波速度低，卓越周期就越长。 巨厚冲积层因为不同性质土层叠置，所以其卓越周期没有较薄的单一土层显著，但其卓越周期显著偏长，因之能引起木结构及高层建筑共振而破坏。共六十七页 非发震断层对震害无明显影响2）断层。 应区分发震断层与非发震断层，而非发震断层对震害无明显影响。由于在基本烈度的确定中已经(y jing)考虑到了发震断层释放震动能量的作用，

20、发震断层控制着震害的程度和分布，故在确定场地烈度中不应再提高发震断层的烈度。 影响场地烈度的断层指与发震断层有一定联系，主要是与发震断层属同一构造体系相互配套的断层，或发震构造带内相邻的断层，它们对场地烈度的影响主要是沿断层带形成高烈度异常区，震害比断裂带以外的地区显著加重。共六十七页3）水文地质条件岩土饱水后，物理力学性质发生很大变化，同时也影响地震波的传播速度，总的说是使场地烈度增高。地下水位对场地烈度的影响，表现为地下水位越高，烈度增加值越大。地下水位在1-5m范围内的变化最为明显(mngxin)，随着地下水埋深的加大，震害逐渐减轻，当埋深大于10m时，则影响较小了。如在1920年海源地

21、震时，天水市地下水埋深为2-3m，地震烈度为度，而其它地质条件均相似的渭河对岸的天水郡，地下水位埋深为1-2m，烈度为度。共六十七页4）地形的影响。局部地形对震害影响显著 突出孤立的地形使地震动加强，低洼沟谷使地震动减弱。其原因可用山体或山体内体波多次反射来解释。其中位移放大最明显，可达7倍，速度放大3-4倍，加速度放大一般不超过2倍。 如唐山地震时，一孤立于高山的微波通讯站砖地基全部垮塌，塔角倾斜15，而位于山脚下（低于山顶150m）的专家楼完好无损。实测地震烈度山顶为11度，山脚为7度。 1970年通海(tn hi)地震时，位于孤立突出的山梁或山丘上的村子与平地相同地基土的村子相比，平均震

22、害指数高0.07-0.25(0.20大致相当于烈度一度)。由新第三系岩层组成的山丘和山梁比基岩组成者震害加重。共六十七页 综上所述，可知场地烈度受一系列地质因素的影响，实际上场地烈度是这些因素的综合表现。因此，一个地区的基本烈度虽然是相同的，但地质条件不同的地段，场地烈度并不一致。为了确切地对建筑区进行场地烈度评价，作为抗震设计的依据，通常把场地烈度相同的地段划分(hu fn)为一个小区，进行地震烈度的小区域划分(hu fn)，我国部分城市和建筑地区已进行了场地烈度评价和地震烈度的小区域划分(hu fn)，使用会更为方便。共六十七页c设计烈度 指在基本烈度或场地烈度的基础上，根据建筑物的重要性

23、，安全经济的要求，将基本烈度加以调整，据以采取不同的设防措施，因而又称设防烈度。我国规定，基本烈度VII度以下的地区可不设防，基本烈度超过VII度的地区必须采取设防措施。一般建筑物可采用基本（场地）烈度设计，而核电站、大坝等重大建筑物应在基本烈度、考虑(kol)场地烈度的基础上适当提高，并按规定报请上级部门批准。共六十七页三.我国地震地质的基本特征 地震特别是浅源地震，其产生多与断层错动有关，地震的分布(fnb)和发生与大地构造密切相关。所以，用地质学的方法探索可能发生破坏性地震的危险构造或活动断层，配合震源机制的研究判定区域构造应力场和发震断层的错动机制，研究地层中存在的古地震现象，配合历史

24、地震的研究判定古地震活动周期和震级，为地震中长期预报和地震区划提供基础地质资料，就是地震地质工作的基本任务。共六十七页(一)世界范围内的主要地震带及其形成的大地构造环境 地震并非均匀分布在地球各部分，而是集中于某些特定的条带，称为地震带。 世界范围的地震带主要为：1.环太平洋带 集中了全世界的绝大部分地震2.地中海喜马拉雅地震带 以浅源地震为主3.大洋海岭地震带 以浅源地震为主，震级也不大 上述三大(sn d)地震带均处于板块构造的边缘。共六十七页 由于地幔物质对流，运载着深浮其上的刚性板块运移，因而造成了板块增生带、板块消减带和转换断层三个发震构造(guzo)带。a. 板块增生带地幔软流图圈

25、在海岭两侧作相反方向流动，使海岭中轴承受拉应力，产生正断层面发生地震。b. 转换断层在海岭间形似走滑断层，在转换断层上常发生走滑断层地震。c. 板块消减带两大板块相接触，产生两种运动方式：俯冲和碰撞。共六十七页 太平洋板块向欧亚板块下俯冲，在洋壳一侧形成正断型地震，陆壳一侧产生逆断型地震，其中洋壳可俯冲至720km深度形成深源地震。 印度板块与欧亚板块发生碰撞，欧亚板块以低角度(jiod)仰冲起覆于印度板块之上，形成喜马拉雅山强烈隆开，并伴随地震，以低角度(jiod)逆断型地震为主。共六十七页(二) 我国地震地质的基本特征 1 我国强震空间分布及地震区带划分(hu fn) 我国大于6级的强震的

26、空间分布极不均匀，大致以东经105为界。西部地震广泛分布，东部地震相对稀少，震级均未达到8级。在上述两地震区域内强震分布也是极不均匀的，东部分布于华北及东南沿海一带，而西部分布面积大，但塔里木、准噶尔和鄂尔多斯盆地等则地震分布较为零星。 从西部看，地震以喜马拉雅南缘、青藏高原南部最强，向北减弱，但天山南北地震有所增强。 地震发震深度西部40-70km，东部20km，东南沿海仅10km。西部多震域和东部(dn b)少震域共六十七页2 我国强震发生的地质构造条件 已有资料表明，绝大多数强震都发生在稳定地块边缘的切割深达岩石圈，基底岩层深大活动断裂或断陷盆地中。 a. 强震与活动断裂的关系(gun

27、x) 强震经常发生在活动断裂的应力集中的特定部位上，如： 活动性大断裂的交汇部位，约占50%； 活动性大断裂的转折段，约占15%； 活动性大断裂的端部或锁固段（错裂段） 在发震断裂中，第四纪以来有明显活动的、晚第三纪以来有活动者和新生代以来有活动者的比例为721。 由此看来，新近活动的第四纪活动断裂活动性最强。共六十七页b. 强震与断陷盆地的关系 断陷盆地受活动断裂的影响和控制，因而也是强震的多发地。其主要发震构造部位为：对于倾斜的断陷盆地，其较深、较陡的一侧的活动断裂易形成地震(dzhn)。盆地间或盆地内由横向断裂控制的隆起带两侧。断陷盆地的锐角形端部。断陷盆地内多组断裂交汇部位。复合盆地中

28、的次级凹陷带。c. 地震活动与深部构造的关系 主要是地壳厚度的梯度异常带或莫霍面的梯度异常带，如青藏高原周边，常发育深达地壳的地壳断裂，或岩石圈断裂，常发生强震。共六十七页四.场地地震效应 (一)场地破坏效应 （1）地面破坏效应:破坏性地震如果震源较浅，断层错动可以直达地表造成地表错断，对建于其上的房屋、大坝、道路、管线等造成直接破坏。 （2）地基失效：如果建筑物地基强度很低或地震动加速度很大，就会导致地基承载力的下降、丧失以至变位、移动(ydng)，由此造成的建筑物破坏即属地基失效造成的破坏。 （3）斜坡破坏效应 斜坡破坏效应包括地震诱发的滑坡、崩塌和泥石流。共六十七页地震(dzhn)引发泥

29、石流1200多人遇难 共六十七页(二)振动(zhndng)破坏效应 强烈地震动造成的地震力是造成人员伤亡的直接原因，地震力的大小为： F=ma=W/g.a =kW K：地震系数：垂直、水平 描述地震强烈程度的参数为：振幅、频谱和地震持续时间。 (1)振幅： 由地震加速度 A即为振幅，是质点的最大位移。 (2)频谱：地震波是由不同振幅、不同频率的谐波合成的，不同振幅、不同相位的谐波随频率的变化规律称为频谱。共六十七页 由于地震波频谱复杂，因而地基对某些频率的波有选择性放大的作用。当震动的频率与地基的固有频率（特征周期、卓越周期）相同（相近）时，地基发生共振，震达到最大值。建筑物与地基也有共振的问

30、题。 (3)持续时间 不同地震持续时间变化较大(jio d)，变化在几秒至数十秒。时间长者破坏性大，短者破坏性小。 共六十七页五. 减轻地震灾害和地震区抗震设计原则 (一)减轻地震灾害的两种途径 一种是地震预报，它是以地震发生前应变能积累过程中地球物理场的变化而出现的前兆和历史地震活动规律为依据，以短期内准确预报出地震发生的时间、地点、强度为主要目标，以便人员及时撤离或其他防范措施。其优点是可以避免重大人员伤亡，但缺点为即使预报准确，如果建筑物没有进行防震设计或采取(ciq)抗震措施，仍然会造成局部或全部毁坏。 共六十七页 另一种地震工程途径，它是以地震地质和地震活动规律研究所做出的地震发生时

31、间、地点、强度、频度的长期预报为依据，经济、安全而又合理地规定新建工程的抗震设防技术措施，使所兴建的工程能抗御未来发生的地震，即 “小震不坏，中震可修，大震不倒”，从而大大减轻(jinqng)人民生命财产在地震中的损失。按其工程阶段可以分为地震危险性分析与地震区划、抗震规范、抗震设计、抗震鉴定和加固和抗震救灾五个部分。共六十七页 (二)地震区抗震设计原则 1.选择场地和地基 选择对抗震设计有利的场地和地基是抗震设计中最重要的一环。最主要的有： (1)尽可能避开产生强烈地基失效(sh xio)及其它加重震害地面效应的场地或地基，用于这类场地或地基的主要有：活断层带可能产生地震液化的砂层或强烈沉降

32、的淤泥层，厚填土层，可能产生不均匀沉降的地基以及可能受地震引起的崩塌、滑坡等斜坡效应影响的地区，如陡山坡、斜坡。共六十七页 (2)考虑(kol)到地基土石的卓越周期和建筑物的自振周期，尽可能避免结构与地基土石之间产生共振。也就是自振周期长的建筑物尽可能不建在深厚松软沉积之上，而刚性建筑物则不建于卓越周期短的地基上。 (3)岩溶地区地下不深处有大溶洞，地震时可能塌陷的地区不宜作为场地。 (4)避免以加重震害的孤立突出地形作为建筑场地。 对抗震有利的场地条件是:地形开阔平坦；基岩地区岩性均一坚硬或上有较薄的覆盖层,若为较厚的覆盖层则应较密实；地下水埋藏较深；崩塌、滑波泥石流等不发育。共六十七页2.

33、选探适宜的持力层和基础方案 场地如已选定，即应根据详细查明(ch mn)的场地内地质条件，为各类不同建筑物选择适宜的持力层和基础方案。持力层宜选择基岩或坚硬岩土。 例如守屋喜久夫(1977)根据地震资料和震害之间关系的研究，预测了日本各大城市基础不同、持力层不同的各类建筑物的震害情况，从而为防震设计提供持力层和基础选择方面的对策。 共六十七页 一般说来，在地震区的松散层上进行建筑，有地下室的深基础有利；如采用桩基应为端承桩而不能用摩擦桩，且桩基不能改变地基土的类别；高层建筑物以采用达到良好持力层的管桩基础为宜，有的资料认为圆柱形薄壳基础能大大提高地基承载力和减少基础变形(bin xng)，对抗

34、震有利；在易于产生不均匀沉降的地基上以采用钢筋混疑土条形基础或筏式基础为宜。共六十七页3. 建筑物合理布置和结构选型 工业民用建筑物 (1)选择有利抗震的平面和立面是抗震设计的重要环节，尽量使建筑物的质量中心和刚度中心重合，平面上选择矩形、方形、圆形或其它没有凸出凹进的形状，立面上各部分层数尽量一致，以避免各个部分之间振型不同，受力不同，使平面转折或立面上层数不同的两部分连接处受扭转而断裂、倒塌。如必须采用(ciyng)平面转折或立面层数有变化的型式，则应在转折处、层数有变化的部分之间的连接处留抗震缝，使之分割为平面、立面上简单均一的独立单元。圆形方形矩形(jxng)无凹凸利用沉降缝分割成规则

35、的单元共六十七页 (2)减轻重量、降低重心，加强整体性使各部分、各构件之间有足够的刚度和强度。 一般砖石承重墙抗拉或抗剪强度较低，抗震性能较差，但在我国目前情况下却应用最为广泛，对其破坏方式及抗震措施的研究(ynji)极为重要。与水平振动力方向平行的砖石承重墙是承担地震力的主要构件。在地震作用下最早出现的破坏是在下层墙体出现斜裂缝或交叉裂缝，继而部分式全墙倒塌引起楼板或屋顶陷落。一般认为斜裂缝或交叉裂缝属剪裂缝，但仔细观察可以发现裂缝主要是追踪砌缝产生的，剪断砖石者极为少见，所以应属受反复水平剪切变形产生的次生拉应力所造共六十七页 成的破坏，且愈是灰缝强度低则震害愈烈。如我国云南龙陵地震时，有些地区因为砖石结构，灰缝均用石灰而不用水泥，因而震害特别严重,所以改善砌体方式及提高灰缝强度以增强(zngqing)抗拉强度，是这类结构抗层的主要措施。 钢筋混凝土框架结构抗震性能良好。但也有承重柱薄弱环节破坏的例子。底层角柱承受两个主轴方向的地震荷载，如果强度不足，其破坏的可能性最大。破坏多产生于柱脚，且往往是混凝土扭裂或弯裂继之破碎，之后钢筋压弯，最后柱顶破坏。其主要抗震措施是增加角柱配筋和加强柱的箍筋以增加抗弯抗扭性能。共六十七页 砖混结构是我国目前采用极广的结构。预制混凝土楼盖板往往浮搁于承重墙上，支承长度也不足，所以整体性很差，受震时地