黄河三角洲地区剪切波速特征分析

本文介绍了悬挂式剪切波速测试仪测试原理,利用XG-I剪切波速测井仪,将测得的黄河三角洲地区0m~100m深度范围内土层剪切波速资料进行统计分析,探讨了该地区剪切波速的分布范围、剪切波速随深度变化的规律,给出了剪切波速在不同深度段、0.95和0.75置信度下的置信区间。土层剪切波速随深度变化规律符合多项式关系,并给出了多项式的a、b、c系数及相关系数。统计分析结果可在工程实践中参考使用。     

土层剪切波速不确定性对场地刚性判断的影响

岩土工程中的不确定性是工程风险的重要来源。在我国7个主要地区的20个工程场地上开展了国内外首次大范围现场剪切波速不确定性专项试验,共由47家单位用11种工程常用仪器采用单孔法完成,获取了600组土层剪切波速Vs实测数据。依据实测结果拟合了场地时间平均剪切波速Vs, z的变异系数COV与计算深度Z的对应公式,揭示了土层剪切波速不确定性对场地刚性判断的影响,进而分析了我国场地分类的可能潜在误判区域。结论如下：在目前我国现场剪切波速测试水平下,Vs, z的变异系数与深度负相关——在近地表处达到极大值15%,并随着深度增加明显减小;地表至10 m深度区间内,Vs, z的变异系数迅速减小;10～20 m深度区间内,Vs, z的变异系数减小趋势变缓;超过20 m深度后,Vs, z的变异系数小于5%且基本不变;我国III、IV类场地分类采用的等效剪切波速Vse和欧美场地分类指标Vs, 30的变异系数基本相等;依据我国建筑抗震设计规范GB50011－2010,对I类场地以及覆盖层厚度小于5 m或等效剪切波速接近500 m/s的II类场地分类时需考虑剪切波速不确定性的潜在影响,其他类型的II类场地、III类和IV类场地在分类时基本可忽略其影响。     

单孔法波速测试在宿州市区建筑场地类别划分的应用及该区特征研究

建筑场地的不同类别反映不同场地条件对基岩地震震动的综合放大效应,建筑场地类别是根据土层等效剪切波速和覆盖层厚度进行划分的。这里介绍了单孔法波速测试在计算土层等效剪切波速度,划分建筑场地类别上的应用,以及通过对宿州市区40个建筑场地的201个土层等效剪切波速数据Vse20和场地类别划分结果进行统计分析、研究,得出该区域类似地层条件的土层等效剪切波速近似呈正态分布特征,估算范围在195.89m/s～222.46 m/s,推测建筑场地类别为Ⅲ类。     

基于标贯试验的岩土剪切波速多因素公式分析

剪切波速是建筑场地类别判定的重要依据.剪切波速Vs在岩土工程设计中应用广泛,如划分建筑场地土类型和场地类别、液化判别、建(构)筑物地基地震反应分析等.《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中明确提出"建筑的场地类别,应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类."准确地得到土体剪切波速才能够准确地进行建...     

攀枝花地区典型地层剪切波速与埋深间的统计关系

基于攀枝花地区工程场地地震安评工作中收集整理到的338个测点的剪切波速资料,利用线性拟合v_s=a+bH、乘幂拟合v_s=cH~d和多项式拟合v_s=e+fH+gH~2,对该地区分布较为广泛的昔格达粘土岩和昔格达粉砂质泥岩的剪切波速进行了统计分析,得到了此二类土剪切波速沿埋深变化的经验公式。该结果可为攀枝花地区场地土类别的划分和城市防震减灾规划中土层地震反应计算提供依据。     

表层土剪切波速的不确定性对地表设计谱平台值的影响

土层剪切波速对地表反应谱有重要的影响。选取构建了不同场地类别的235个场地地震反应模型,人工合成了12条强弱及频谱特性不同的加速度时程,运用一维土层地震反应的等效线性化波动方法,研究了不同地震动输入下表层土剪切波速的不确定性对设计谱平台值的影响,统计给出了表层土剪切波速的变异率与地表设计反应谱平台值间的经验公式。结果表明:地表设计反应谱平台值与表层土剪切波速的变异率呈负相关关系,即随表层土剪切波速变异率的增大而减小;不同地震波输入条件下各类场地类别地表设计谱平台高度与表层土剪切波速变异率的数学模型为一阶指数函数。     

水平土层特性变异性对传递函数影响分析初探

采用Monte Carlo模拟手段,提出描述场地土层特性变异性对传递函数变异性影响的分析方法。选取日本Kik-Net强震数据库中软（FKSH14）、硬（FKSH12）两类场地,建立场地概率模型。应用Monte Carlo技术随机生成50组场地剖面,分别计算场地的传递函数STF及STF标准差,讨论场地土层厚度、剪切波速,以及二者组合情况下场地传递函数的标准差及场地特征频率的变化。结果显示：对于硬土场地而言,场地特征频率标准差相对于软土场地较大,且剪切波速变异性影响比土层厚度变异性的影响略大,而二者组合工况下最大;而软土场地,土层厚度、剪切波速变化工况下场地特征频率的标准差相当,比二者组合工况下略低;软、硬两类场地,土层厚度与剪切波速二者组合工况下STF的标准差比单一量变化情况下略大,但3种工况下场地STF标准差相差不明显;场地STF的标准差在场地自振频率附近的频率段取值较大,极值点与场地STF的极值点相对应。     

波速测试技术在场地抗震评价中的应用研究

波速测试技术是地震勘探方法之一,也是一种简便、快速、准确的原位测试技术。它通过获取的地震波在经过不同深度的岩、土层的直达波旅行时,求得纵波、剪切波波速,进而通过弹性波理论,计算出岩、土层动弹性力学参数,同时也可以根据剪切波的波速,来划分场地土类型和建筑场地类别,以及计算卓越周期,这些参数可以为场地抗震设计及地震安全性评价提供依据。这里简述了波速测试技术的工作原理和野外实测技术,以及数据处理和资料解释全过程,并且结合某一建筑场地的实例,说明了波速测试技术在场地抗震评价中的应用及其效果。     

深圳地区部分岩土类型剪切波速与深度的关系分析

本文对深圳市部分岩土类型的剪切波速与埋深的关系进行了相关分析。在分析中, 考虑了岩土成因、岩土类型、物理状态和场地所处的地貌类型对剪切波速的影响, 取得了对岩土工程有指导意义的重要结果。     

基于地统计分析的大同盆地V_(se20)及建筑场地类别预测

土层剪切波速是重要的工程地质参数,对场地类别划分及工程地质条件分析具有重要意义。以大同盆地为研究对象,对盆地进行了地质单元划分及地层岩性特征分析,依据盆地内已实施的大量地质勘察钻孔的剪切波速资料,采用地统计学方法中的空间分析、探索性统计分析、Kriging插值、确定性插值方法,给出了大同盆地范围内任意场点的V_(se20)及建筑场地类别预测分布。分析结果表明大同盆地内区域范围内任意场点的等效剪切波速及建筑场地类别数据与地质单元类型具有明显的相关性,对于盆地内不具备实施钻孔及无法进行原位测试试验的场点来说,本文提供了一种很好的预测分析方法,研究成果可为当地的国土资源规划及岩土勘察设计提供基础资料,同时可为大同盆地区域性地质条件分析、三维地质模型及大震情景模型构建提供一定的借鉴意义。     

基于多重互相关函数分析剪切波速

介绍了一种提高单孔法剪切波速测量精度的新方法-多重互相关函数法。考虑到判断场地剪切波到时差的困难,提出了用多重互相关函数来求得两剪切波的到时差。互相关分析可求取两相似信号的到时差,但当两信号相似性比较差时,所求得到时差的误差较大;自相关函数本身可进行多重自相关分析,互相关函数结合多重自相关函数后,也可以进行多重互相关分析来求取两相似信号的到时差。试验表明：相比互相关函数,多重互相关函数可改善触发信号和井中三分向探头输出信号的相似性及更好地抑制噪声,因此能更精确地计算出触发信号和井中三分向探头输出信号的的到时差。基于此原理设计了剪切波波速的测试系统,此系统能自动分析出测点的剪切波速和形成完整的报告。     

基于能量变化率法自动拾取场地剪切波速

提出了一种提高单孔法剪切波速测量精度的新方法--能量变化率的自回归曲线法。首先把剪切波的时程曲线变换为能量变化率时程曲线;然后对能量变化率时程曲线进行长短平均处理,拾取各测点P波和S波的大致初至;最后提出采用一种二次方自回归模型对初至附近的能量变化率曲线进行二次方自回归处理,精确拾取出各测点P波和S波的精确到时。采用此方法、互相关函数法和人工拾取法对某场地的剪切波速进行了对比分析。分析结果表明：此方法相比互相关函数法,具有更好的噪声抑制能力,不仅能精确地自动拾取出各测点的S波的到时差,也能更准确地自动拾取出各测点的P波的到时差。以人工拾取结果为参考,此方法在实际测试中具有很高的准确率和稳定性。此方法丰富了场地剪切波速分析方法。基于此方法、互相关函数法和人工拾取法,设计了一套剪切波波速的测试系统,此系统能自动分析出各测点的剪切波速和形成完整的报告。     

沉管灌注桩及打入式桩成桩前后场地类别的测试与分析

本文讨论了沉管灌注桩及打入式桩对场地类别的影响和减轻震害的机理，通过对淮阴工[学院主楼地基在成桩前后的建筑场地的剪切波速对比测试，作者发现沉管灌注桩及打入式桩有改变地类别的可能，最后建议《规范》^[1]应增加对采用桩基础的建筑（特别是打桩较密的高层建筑）在打桩后应再次进行剪切波速测试并对场地类别的重新判定等内容，从提供工程设计的经济效益和社会效益。     

静力触探技术在场地及地基地震效应评价中的应用

文章试图利用静探技术定量评价场地和地基地震效应。通过对静探技术与波速试验的原理研究,得出两者成正相关关系,并选取8个工程共12组静探、波速试验孔,应用多种数理统计技术进行相关分析,分别建立粘性土及砂性土的等效剪切波速计算公式。并得到了工程验证,效果良好。     

东南亚某国电厂软弱地基的工程特性研究

在对该电厂软弱地基测试、试验数据的数理统计分析基础上,通过进一步的理论分析及计算,系统地阐明了地基的变形及强度特性、剪切波速、振动周期、剪切模量及刚度系数等工程特性。笔者认为,在东南亚沿海地区的电力工程承包项目中,受地基条件复杂性和当地勘察技术局限性的制约,地基测试、试验数据存在系统性及收敛性等方面的问题。有效的工作方法应是,首先通过相应的数理统计分析,谨慎考察地基测试及试验数据可靠度的置信水平。据此进一步分析地基的工程特性,为工程建设项目的设计与施工提供可靠、完善的科学依据。     

Geospatial contour mapping of shear wave velocity for Mumbai city

Shear wave velocity is one of the most important input parameter in the analysis of geotechnical earthquake engineering problems, particularly to estimate site-specific amplification factor and ground response study. Dynamic in situ tests such as spectral analysis of surface waves (SASW) or multichannel analysis of surface waves (MASW) are very expensive. Also due to lack of specialized personnel, these tests are generally avoided in many soil investigation programs. Worldwide, several researchers have developed correlations between the SPT ‘N’ value and shear wave velocity ‘V _s’, which are useful for determining the dynamic soil properties. In the present study, more than 400 numbers of soil borehole data were collected from various geotechnical investigation agencies, government engineering institutes and geotechnical laboratories from different parts of Mumbai city, which is financial capital of India with highest population density. In this paper, an attempt has been made to develop the correlation between the SPT ‘N’ value and shear wave velocity ‘V _s’ for various soil profile of Mumbai city and compared with other existing correlations for different cities in India. Using Geographical Information System (GIS), a geospatial contour map of shear wave velocity profile for Mumbai city is prepared with contour intervals of 25 and 50 m/s. The scarcity of database or maps of shear wave velocity profile for Mumbai city will make the present geospatial contour maps extremely useful and beneficial to the designer, practitioners for seismic hazard study involved in geotechnical earthquake engineering.     

Assessment of the Excavation-Damaged Zone in a Tall Rock Slope Using Acoustic Testing Method

During slope excavation, high stresses can become concentrated in the rock mass because of stress redistribution. Failure of the rock mass creates an excavation-damaged zone (EDZ) in the slope. The damage reduces the acoustic wave velocity in the rock mass. Results of field tests measuring acoustic wave velocity at the Jinping I Hydropower Station are used here to study the EDZ in a tall rock slope. Two acoustic testing methods were adopted in the field tests: single-hole acoustic testing (SAT) and cross-hole acoustic testing (CAT). The acoustic wave velocity was lower in the EDZ, and the depth of the EDZ increased with decreasing slope elevation. Statistical analysis shows that the acoustic wave velocity obtained by the SAT method is larger than that obtained by the CAT method, and the relative difference between the SAT- and CAT-derived velocities is lower for a high quality rock mass than for a low quality rock mass. The integrity ratio and severity of damage can also be determined by acoustic wave velocity test results, revealing that the integrity ratio and elastic modulus of a rock mass are reduced in the EDZ.     

Group velocity dispersion analysis in northern Peninsular Malaysia

The crustal structure beneath three seismic stations over Malaysia has been investigated with the application of the group velocity dispersion analysis of the northern Sumatra earthquake data which occurred on 06 April 2010. Eighteen crustal layer models are constructed to assess the structure. Group velocity dispersions have been computed for the recorded earthquake data using a graphical method and modified Haskell matrix method for the models. Both dispersions have been presented for the interpretation of crustal layers. Findings have shown four major crustal layers having thicknesses of 2.5–4.0, 2.0–5.5, 5.0–8.0, and 8.5–9.0 km, while in Terengganu, it has shown three layers. Density, shear, and compressional wave velocities used in models have suggested that the crustal structure of the northern part of Peninsular Malaysia is crystalline. Major crustal minerals are of quartz, plagioclase, and mica. Most layers seem to have upward directions toward Perak from Kedah and Terengganu.     

国内外地震液化场地特征对比研究

收集整理了阪神、通海、唐山、集集以及海城地震等5次大地震的液化资料,对比分析了场地特征,剖析了其差别和联系。分析结果表明,几次地震中液化层埋藏深度、液化场地地下水位深度差异明显,液化层和地下水位分布范围从小到大依次为通海地震、唐山地震、阪神地震和集集地震,液化层分别主要集中在0～2、2～6、4～6、2～8 m间,地下水位则分别主要集中在0～1、1～2、1～3、1～3 m间;集集地震液化层埋深和水位均分布最广,液化层埋深分布在0～20 m,地下水位则分布在0～9 m范围;几次地震液化层标准贯入击数集中范围相似,主要在5～15击之间,但范围差异显著,通海地震虽然地下水位和液化层埋藏深度最浅,但标贯击数均值最大,而集集地震标贯击数范围最广,最大超过30击;几次地震液化层剪切波速变化范围差异明显,海城地震在150 m/s以内,阪神地震集中在150～200 m/s,而集集地震集中在150～250 m/s,其均值接近200 m/s,且有波速250 m/s左右液化场地存在,以往认为场地剪切波速210 m/s以上可不考虑场地液化的认识有误。     

上海及其周边地区高耸建筑物抗震设计中卓越周期的评价与选择

根据上海及周边地区地质构造、地震活动的历史和动力参数实测资料,通过分析研究,提出上海地区剪切波和卓越周期的经验计算法。