利用深度回归分析天津市区土体剪切波速

应用数理统计方法分析了天津市78个钻孔,2 212组不同岩土体的剪切波速数据,得到了其区分岩土类型和不区分岩土类型2种情况下最优的剪切波速回归公式,利用所得经验公式对实际钻孔不同深度剪切波速进行了预测,并基于实测结果对预测结果进行了分析。结果表明,天津市区主要岩土类型剪切波速与深度的相关性大小存在较为明显的差异,其中粘土、粉土和粉质粘土的相关性最好,粉砂和细砂次之,人工填土最差;各类主要岩土体剪切波速与埋深之间的相关关系中多项式模型拟合精度最高,给出的各类主要土体剪切波速与埋深经验关系准确可靠,可用于天津市区主要土体剪切波速计算工作。     

杭州市典型土层剪切波速与埋深间的关系分析

基于杭州市丰富的场地钻孔剪切波速资料,采用3种常见的剪切波速与埋深回归分析模型,分析杭州地区5类常规土在场地分类和场地未分类情况下的最优拟合公式和预测范围,并对推荐模型进行可靠性验证,对常规粉质粘土和粉砂进行地区差异性分析。研究结果表明:本文推荐的剪切波速与埋深关系公式具有良好的可靠性;地区、岩土类型和预测深度均对剪切波速与埋深关系模型的可靠性产生显著影响,故应用时应优先选用本地区统计模型,如若未有,则需根据已有资料,对选用模型进行岩土类型和适应预测深度范围验证,以保证所选模型的可靠性;受地区、岩土类型和预测深度的影响,考虑场地分类并不一定提高统计模型的预测精度,在实际工程应用中具有不确定性。     

常州市城区土层剪切波速与土层深度关系分析

结合海侵地质成因,收集了2009年以来常州市城区358个钻孔2 691条土层剪切波速测试资料进行统计分析。采用线性v_S=a+bH、多项式式v_S=a+bH+cH~2及幂函数v_S=cH~d对各类土剪切波速随深度变化进行回归分析,给出各类土剪切波速随深度变化的三种关系式及相应的回归参数,并利用实际工程钻孔进行剪切波速预测与检验。检验结果表明,给出的各类岩土体的剪切波速与埋深经验关系是可靠的,可用文中得出的公式对土层剪切波速进行推测,为今后常州市区的工程抗震工作提供可靠的剪切波速值。     

山西大同市区剪切波速与土层岩性及深度关系的研究

在对山西大同市区3个主要地貌单元共72个钻孔的剪切波速资料分析整理的基础上,利用指数形式的剪切波速与深度经验公式,对测点较多的粉质黏土、粉土、粗砂三类土层的剪切波速Vs与土层深度H的关系进行统计回归,并将实测剪切波速值与利用上述统计结果得到的预测值进行对比检验,结果表明,分地貌单元各类土层的Vs-H经验关系是可靠的,符合当地岩土特征,可用于对该地区地层剪切波速进行推测。     

柳州官塘片区红粘土剪切波速与埋深的相关性分析

根据广西柳州市官塘片区地震小区划45个钻孔的红粘土土层剪切波速实测数据,对其剪切波速与埋深的相关性进行了研究,结果表明:(1)红粘土的剪切波速随埋深增加的变化规律符合幂函数规律,经验公式为VS=200.4H0.143(R2=0.756);(2)与其它地区粘性土的剪切波速分布规律相比,官塘片区红粘土在埋深较浅时具有较高的剪切波速,随埋深增加其剪切波速递增率减小;(3)所建立的经验公式用于该地区实际工程预测红粘土的剪切波速效果好于《构筑物抗震设计规范》推荐的经验公式,可供当地实际工程估算研究红粘土的剪切波速借鉴使用。     

福州市区土层剪切波速与土层深度的经验关系研究

土层剪切波速是岩土工程勘察和工程地震中重要的土动力学参数。以福州市区常规土类为研究对象,利用大量地震安全性评价工作获得的346个钻孔7 562条实测剪切波速样本数据资料,分别运用一元二次多项式、指数和线性函数拟合方法,对福州市区8种不同典型土体进行土层剪切波速vS与土层深度H间的相关性统计回归,并以拟合优度为评价指标来考虑适用模型参数。结果表明,除卵石外,福州市区土层剪切波速与土层深度间的相关性较为明显,一元二次多项式函数的适用性更强。研究结果可供福州市区无场地剪切波速数据时参考使用。     

山西长治市区第四系岩性及剪切波速与深度关系初探

通过对山西长治市区41个钻孔柱状和剪切波速资料的整理分析,利用剪切波速与深度的指数式经验公式,对土层剪切波速Vs与土层深度H间的关系进行统计回归。经对比检验得出,土层Vs-H统计关系符合本地岩性特征。     

朔州市区土层剪切波速与埋深的统计关系

基于朔州市地震小区划工作中大量钻孔的剪切波速数据,利用最小二乘法,分别采用线性模型、幂函数模型和多项式函数模型建立了不同地质单元、不同场地类别、不同土体物理状态下常规土层剪切波速随深度变化的统计关系式。结果表明,4个地质单元的剪切波速与埋深间的散点图均呈非线性关系,且其分段性较为明显;以拟合度为评价指标对比了常规土类的分段拟合关系式及拟合参数,结果表明采用二次多项式函数模型的拟合优度要好于线性模型及幂函数模型的拟合优度;为了验证优选出的拟合公式的可靠程度,选定了不同地质单元的钻孔进行剪切波速实测,并将实测结果与拟合公式的预测结果进行对比,结果表明拟合公式预测的剪切波速值与场地实测剪切波速值基本吻合,可作为该地区无剪切波速测试场地的参考依据。     

广西柳州地区常见土类剪切波速与埋深之间的相关性

基于广西柳州地区地震安全性评价中实测所获的钻孔资料,利用线性模型、幂函数模型和二次函数模型分别对该地区土层剪切波速与埋深之间的相关性进行了拟合分析,通过对比发现幂函数模型为二者间相关性拟合的最优选择,同时探讨了土体状态对二者相关性的影响。结果表明:除人工填土外,柳州地区内常见土层剪切波速与埋深之间具有较强的相关性,区域性对其相关性也具有影响。最后以实测钻孔为例,验证了本文模型的预测精度和可靠性,而且模型的预测精度可以通过区分土体状态得到明显提高。      

玉溪盆地浅层土层颗粒特征与剪切波速的关系研究

以玉溪盆地16个钻孔的柱状图和波速数据为基础,统计分析了具有不同颗粒特征的土层埋深与剪切波速之间的关系,给出了玉溪盆地内角砾、砾石、圆砾、砾砂、细砂和淤泥质黏土等土层在80 m深度范围内深度与剪切波速的经验关系.通过分析不同颗粒大小、不同磨圆程度土层剪切波速特征,认为土层的波速特征与其形成时所处的沉积环境有一定的关系,并以玉溪盆地浅层土层为例,给出了一种根据具有明显颗粒特征土层估算未测波速钻孔的等效剪切波速的方法.      

西安市岩土体剪切波速与土层深度关系的研究

通过对西安市3个主要地貌单元共309个钻孔剪切波速资料的分析整理,采用指数和线性拟合两种方法对测点较多的细砂、中砂、粗砂、黄土、粉质粘土、古土壤、卵石等土类的剪切波速VS与土层深度H的关系进行统计回归,得到其经验关系式;将实测剪切波速值与利用上述统计结果得到的预测值进行对比检验,两者差别不大。说明区分地貌单元和各类土层的VS与H经验关系可靠且符合当地岩土特征,可用于西安地区一般建筑的工程勘察与地震安全性评价工作。     

太原地区剪切波速的深度分布

利用太原地区２６个钻孔约５４０个剪切波速沿深度变化的实测燃料，统计给出了太原地区剪切波速沿深度变化的经验关系，据钻孔分布在不同的地貌单元，具有不同的地层特征的情况，对剪切速波沿深度变化的规律进行了分区统计，给出了分区统计结果，这些统计结果可在地场类别确定中用于估计覆盖土层的厚度，即地面至剪切波速大于５００ｍ／ｓ土层的距离。     

华北地区剪切波速与深度之间统计关系的通用模型特征研究

剪切波速是区别土动力学和静力学的重要参数,其影响因素包括土层埋深、颗粒形状、颗粒比重、压缩模量、孔隙比、含水率和密度等,其中土层埋深对剪切波速的变化影响较大。本文搜集整理了华北地区10个城市的928个钻孔共10703个测点的剪切波速与土层埋深之间的经验统计关系,探讨华北地区剪切波速随深度变化的特征,并从岩性条件、沉积环境等方面分析其原因。通过对比分析,给出了华北地区黏性土和砂类土剪切波速随深度变化的最佳拟合经验统计关系,并进行实例验证,所得结果可为缺乏数据的区域提供一定参考。     

下辽河平原区剪切波速与土层埋深关系分析

土体剪切波速是岩土工程勘察和地震安全性评价应用最广的参量之一。依据下辽河平原区大量的钻孔实测剪切波速数据,探讨了不同土类剪切波速与埋深间的关系:通过最小二乘法分别采用线性模型、指数模型和一元二次多项式模型建立了按土性分类的土体剪切波速与埋深间的统计公式,以拟合优度为评价指标进行对比选择,并与《构筑物抗震设计规范》的经验公式及工程场地实测结果进行了对比。结果表明:所推荐的剪切波速与埋深间的统计公式优于规范的经验公式;采用推荐公式与实测结果进行了土层地震反应分析对比,结果表明,两者计算结果差别不大,均可用于下辽河平原区一般建筑的工程勘察与地震安全评价。     

剪切波速对场地地表地震动参数的影响

本文以江淮地区典型场地资料为原型,将土层剪切波速实测值按照一定比例进行增减,构造多种场地土层地震反应分析模型,选择Taft、E1centro和Kobe三条强震记录作为地震输入,采用一维频域等效线性化波动方法进行了土层地震反应分析.研究结果表明,剪切波速的变异性与场地地表地震动的影响程度与输入基岩地震动的频谱特性、幅值、土层结构等因素有关.地表峰值加速度随着剪切波速的增大而逐渐增大,地表加速度反应谱的特征周期随着剪切波速的增大而逐渐减小.     

临洮黄土土层微观差异及动力学指标分析

取甘肃临洮黄土不同深度土层4~16 m样品,分别研究微观结构类型差异及震陷性、剪切波速和元素比值等指标的关系。由于不同深度土层样品形成年代不同,气候条件变化很大,同一场地不同深度剖面所形成的黄土微观结构也存在较大差异,各深度(4 m,8 m,12 m,16 m)土层样品的微结构类型依次为弱剪切结构,易压密结构,密实结构,中强胶结结构;同时震陷系数依次降低,剪切波速依次增大,其中的弱剪切结构的剪切波速仅为142 m/s。研究表明通过土层样品的微观结构类型特征及指标参数分析,可较为全面地判断土层场地,找到震害分析和土层处理的有效指标和参数,并据此进行合理的工程设计,可为黄土地区震害的成因和预防提供理论依据。     

剪切波速对场地地表地震动参数的影响TPF

本文以江淮地区典型场地资料为原型,将土层剪切波速实测值按照一定比例进行增减,构造多种场地土层地震反应分析模型,选择Taft、E1centro 和Kobe 三条强震记录作为地震输入,采用一维频域等效线性化波动方法进行了土层地震反应分析。研究结果表明,剪切波速的变异性与场地地表地震动的影响程度与输入基岩地震动的频谱特性、幅值、土层结构等因素有关。地表峰值加速度随着剪切波速的增大而逐渐增大,地表加速度反应谱的特征周期随着剪切波速的增大而逐渐减小。     

铜川新区土层剪切波速与土层深度的统计关系研究

基于铜川市地震小区划项目中46个钻孔1 960个实测剪切波速样本数据,采用幂函数、指数函数、线性函数和一元三次多项式函数4种模型,对该地区典型土层剪切波速随深度的变化关系进行统计回归,并以拟合优度为评价标准,得到最优回归公式为一元三次多项式函数模型。与实测波速对比结果表明,本地区按区分岩性的最优回归公式分层得到的预测结果精度更高,所推荐的经验公式可供无波速资料的同类场地参考使用。     

土层剪切波速测试中的不确定性对场地地震动参数的影响分析——以Ⅲ类场地为例

本文选取山东地区2个Ⅲ类场地的工程地质勘探及土层剪切波速等资料,将土层厚度按5个深度段,每个分段给出了4个土层剪切波速的改变量,通过改变不同深度段土层剪切波速,建立了19种土层地震反应分析模型,分析了不同深度段,不同概率水平下土层剪切波速的变化对场地地震动参数的影响。研究表明,不同深度段土层剪切波速的变化对场地地震动参数的影响有差异。具体表现为,土层剪切波速的改变在1—10m、11—40m和地震输入界面处三个深度段对地震动加速度峰值影响较大;其中,41—70m和71—100m两个深度段剪切波速的改变对地震动加速度峰值影响小;在土层深度1—10m时,剪切波速降低,峰值变大,剪切波速的改变与峰值的改变呈负相关;在其它深度段,剪切波速降低,峰值变小,剪切波速的改变与峰值的改变呈正相关。剪切波速的改变在1—10m和11—40m两个深度段对地震加速度反应谱影响较大;在41—70m、71—100m和地震输入界面三个深度段对地震加速度反应谱影响很小。     

土层剪切波速与埋深关系统计分析和应用

一般认为土层剪切波速与埋深关系的回归公式主要用于对当地土层剪切波速值的初步估计。为了提高钻孔波速测试数据的应用价值,基于土层剪切波速与埋深关系的主要数学模型及其拟合参数,推导了场地覆盖层厚度计算公式、等效剪切波速计算公式和时深转换中反射波组埋深计算公式。以河南省长垣县场地为例,采用上述新公式计算获得的场地覆盖层厚度值、等效剪切波速值可满足工程需要。并提出应用这些新公式的步骤为:1)依据场地相关资料划分地震工程地质单元;2)对同一个地震工程地质单元内的钻孔波速测试数据进行统计分析,综合判别和选择土层波速与埋深统计关系的数学模型及其拟合参数;3)将选择的数学模型的拟合参数分别代入上述的新公式,即可分别获得场地覆盖层厚度、等效剪切波速或地层反射波组埋深。