剪切波速在判定石河子市某建设场地类别中的应用

场地类别是结构抗震设计中确定地震动参数的重要依据.相关规范允许在土类原位测试的基础上结合经验判定场地类别.但在工程地质条件复杂的场地中,这种方法存在很大的偏差.通过对比分析石河子某建筑场地根据地基土的工程地质特性、地基承载力等条件确定的场地类别与使用剪切波速判定的场地类别,说明经验方法存在的局限性,实测剪切波速依然是判定场地类别的可靠方法.     

工程场地薄土层剪切波速的测算方法

许多工程场地覆盖层薄,现有野外波速测试仪可测范围一般是≥1.0m,对于众多厚度为数十厘米的薄土层,如果只是简单地进行合并处理,则测出的波速失真多,并且难以确定这种混合层的土动力参数。为此本文提出了一种薄土层剪切波速的测试和计算方法,并在临沂市地震小区划工作中得到具体应用。     

西昌市场地剪切波速与土层深度经验关系

收集了西昌市已有的土层钻孔资料及有关报告,在此基础上踏勘布置了具有一定代表性的钻孔,逐个进行了剪切波速度的测定。对所有的剪切波速资料进行了整理,通过回归分析方法给出西昌市场地不同土类剪切波速与土层深度的关系式,为西昌市防震减灾规划土层地震反应分析提供土层的背景资料和分析依据,同时,也为西昌市以后的地震危险性、建筑工程场地分类以及抗震设防小区划提供有意义的参考资料。     

测震观测技术在工程勘测中的运用

前言随着我国现代化建设的发展 ,生命线工程的抗震设防 ,对工程基础的地质勘测提出更高的要求。而场地脉动卓越周期和场地土层剪切波速的测试是这方面的一项重要基础工作。工程勘测 ,从基本原理、仪器配套 ,现场安装、调试 ,数据采样 ,资料分析 ,通常都离不开测震观测技术。因而充分发挥地震台测震观测技术优势 ,研究测震观测技术在工程勘测中的运用 ,更好地为工程建设的抗震设防提供设计依据 ,具有一定的现实意义。作者当年利用台站闲置的部分设备 ,加以改进 ,和台站的其他同事 ,从承担泉州市抗震小区划中的土层剪切波速和场地脉动卓越周期…     

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。     

工程地震中的场地分类方法及适用性评述

文中对工程地震中常用的场地类别划分方法分两类进行了对比分析。一类为结构抗震设计规范中用于确定场地影响的标准化方法,主要介绍了中国、美国、欧洲及日本抗震规范中的场地类别划分方法、分类指标,对比分析了各指标(如剪切波速、覆盖层厚度等)存在的问题,并对中国新一代抗震规范中场地条件的划分提出了建议。另一类为地震危险性预测中确定场地影响的区域性的场地类别划分方法,主要介绍了目前研究较多的基于地质、地形、地貌等特征,并与抗震规范中的场地分类指标(一般剪切波速居多)建立对应关系进行区域性场地类别划分的宏观方法,同时还介绍了利用强震记录反应谱进行场地分类的方法。最后讨论了各自的优势、局限性以及适用范围     

基于蒙特卡洛方法的剪切波速误差影响分析

场地土层剪切波速测试不可避免会存在误差,误差达30%左右。目前,在对剪切波速误差对土层地震反应计算影响的研究中,设计波速误差或者设计土层模型的方式偏于理想化。为更接近现实情况,本文基于实测土层模型,用蒙特卡洛方法研究剪切波速误差对土层地震反应计算结果的影响。本文搜集并建立了均匀分布在山东地区的132个场地计算模型,涵盖了山东境内分布广泛的Ⅱ类场地和Ⅲ类场地。根据蒙特卡洛随机模拟原理,对每一场地计算模型,在实测剪切波速值30%的偏差范围内随机生成100组剪切波速值,分别进行土层地震反应计算,分析反应谱值、反应谱平台值和特征周期的变化。研究表明,30%以内的随机波速误差会导致某些周期处的反应谱的变化达30%以上,其对反应谱平台值最大的影响大多在10%~50%之间,对Ⅱ类场地特征周期的最大影响大多在0~50%之间,对Ⅲ类场地特征周期的最大影响大多在20%~90%之间。     

场地脉动卓越周期在工程抗震中的应用

根据工程项目场地地震安全性评价工作中所进行的场进脉动卓越周期试和剪切波速测试结果,以及地震反应分析计算结果的研究分析,根据现行工程抗震设计规范,将场地脉动卓越周期作为工程抗震中场地土类型,场地类别划分的参考标准,以及与工程场地震反应分析计算结果回归分析,结合场地地震危险性概率分析,估算场地地震动峰值加速度,应用于工程抗震设计中。     

适用于中国场地分类的地震动反应谱放大系数

对美国抗震设计规范的场地系数的研究基础进行了分析,并对中美两国场地分类指标进行了对比. 通过对场地土层波速测试资料的分析,找出了两种分类方法的联系,从而得到了将美国场地系数转换为适于中国场地分类的方法,同时给出了基于中国场地分类的地震动反应谱放大系数.      

汶川地震砾性土液化场地特征解析

通过成都平原砾性土场地勘察测试,研究汶川地震中大量砾性土液化场地的基本特性,找出一般规律,对砾性土场地液化发生主客观原因提出解释,并修正以往若干认识偏差.分析表明:汶川地震液化砾性土层粒径范围宽,含砾量5%~85%甚至更大,同时其实测剪切波速140~270 m·s~(-1),修正剪切波速160~314 m·s~(-1),都远超历史记录;液化砾性土场地1/2集中在Ⅷ度区内,表明如砂土层液化一样,砾性土场地大规模液化需要较强地震动触发,但超过触发强度后液化规模增长均有限;成都平原浅表地层二元基本结构是汶川地震中出现大量砾性土场地的客观条件之一,该结构可使饱和砾性土层处于封闭状态,构成了砾性土液化的基本条件;虽然液化砾性土层剪切波速很高,但实际上大多松散状态,是此次地震大量砾性土场地发生液化的客观条件之二;地震中地表(井中)喷出物与地下实际液化土类大相径庭,且液化层埋深大多小于6.0 m,以往以地表喷出物反推地下液化层土性类型的做法不再成立;认为砾性土层波速大、透水性好而不会液化的传统认识也不再成立,但砾性土层液化条件与砂土层液化条件不同,前者要求更高.     

泉州市规划区场地抗震性能与土地适宜性分区研究

在泉州市土地适宜性分区规划的编制过程中,建立了比较详细的钻孔资料数据库,给出了泉州规划区内不同土类的剪切波速按埋置深度进行修正的经验公式,并用这些经验公式计算了无实测波速资料的钻孔的等效剪切波速。文中按等效剪切波速和覆盖层厚度进行了场地类别的划分;采用震后残余应变和软化模量的思想和分层总和方法,综合考虑了软土厚度、埋深、地下水位对软土震陷量的影响,使软土震陷量计算结果更为合理。在充分考虑规划区内地形地貌、工程地质条件、场地类别、砂土液化、软土震陷、砂层及软弱土层的厚度分布、滑坡崩塌等对场地抗震性能影响的基础上,给出了更适合规划区的场地抗震性能评价标准,绘制了泉州场地抗震性能与土地适宜性分区图。     

苏州城区深软场地土剪切波速与土层深度的经验关系

苏州地处长江下游冲湖积平原,第4系沉积土层发育,土层深厚、松软,远震、大震的长周期地震动对苏州城区的重大工程有可能造成严重震害.结合海侵地质成因,分析了苏州城区深软场地52个钻孔剖面的剪切波速资料,发现剪切波速与土层深度的关系:40m以上浅土层基本符合线性函数分布,40m以下深土层基本符合幂函数分布;依据考虑和不考虑土体分类2种情况,给出了采用线性函数、幂函数分段形式拟合的苏州城区深软场地剪切波速随土层深度变化的经验关系,为苏州城区深软场地重大工程建设的场地地震效应评价提供了有益的基础性资料.     

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。     

陕西铜川新区地震小区划工程地质分区

陕西铜川市新区位于黄土高原和关中盆地的交接地带,地貌单元主要为黄土台塬。基于野外地质调查、钻孔勘探、工程地质剖面、剪切波速测试、土工试验、地基土物理力学测试、地脉动测试等工程地质条件勘测资料,结合场地地形地貌,得到了铜川新区场地工程地质分区,共分为3个一级工程地质分区和5个二级工程地质亚区。该结果为铜川新区地震小区划场地土层地震反应分析、设计地震动参数的确定及地震地质灾害评价提供基础资料,也为类似工作的开展提供了借鉴。     

土壤剪切波速与埋深关系的统计分析

为解决工程中剪切波速测试不能达到工作要求深度的问题,文中根据大量黑龙江地区的地震安全性评价资料,运用主要的经验公式:线性拟合Y=a+bX;多项式拟合Y=a+bX+cX2;指数拟合Y=aXb,分别统计了土壤剪切波速与埋深之间的关系,给出回归参数及适用深度。结果表明:(1)剪切波速与杂填土土层深度无论采用何种方式回归,都得不到令人满意的结果;(2)除粗砂多项式拟合方式略好于线性拟合方式外,各土类剪切波速与土层深度的关系采用线性拟合方式要优于多项式和指数拟合方式;(3)采用多项式和指数拟合方式也可以得到比较令人满意的结果;(4)除粘土(可塑、软塑)外,采用多项式拟合方式要略优于指数拟合方式。结果可为今后黑龙江地区工程场地分类,抗震设防小区化提供参考依据。     

地震动输入界面处剪切波速对加速度峰值的影响

利用目前工程上广泛应用的一维土层地震反应计算程序对成都平原某典型卵石场地剖面进行了计算,得到了不同输入地震强度下的加速度峰值随输入界面处剪切波速增大的变化规律。结果表明,无论是地表加速度峰值,还是地下5m处的加速度峰值,在相同的地震动输入强度下,均随着输入界面处剪切波速值的增大呈对数形式增大。且在小震输入下的增加速率最快,中震输入下的增加速率次之,大震输入下增加的速率最慢。当地震动输入界面处剪切波速值从500m/s增加至800m/s时,加速度峰值均增大20%以上,最大达到32%。统计得到的二者间的经验关系式,可作为本地区具有相似场地条件工程换算加速度峰值的经验公式,为工程抗震设计人员提供参考。     

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。     

甘肃地区波速测试中的问题分析

土的弹性波速度是非常重要的力学参数,可用于场地类别划分、场地地震反应分析以及判别砂土、粉土、黄土液化、黄土震陷等。准确测得场地波速资料是进行土工设计和预测岩土地震灾害的关键技术环节。本文收集了甘肃地区地震安全性评价和小区化实测原位波速资料,分类指出了存在的问题,以反面案例的形式给出了波速数据处理时应注意的问题和分析方法。     

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.     

基于反卷积干涉法的土层地震反应特性研究

美国阿拉斯加安克雷奇德兰尼公园的土层地震反应观测台阵建有6个井下观测点和1个地表观测点, 每个观测点设置一个三分量加速度传感器, 该台阵建成后记录了多次地震事件. 本文通过反卷积地震干涉法对这些地震记录进行土层反应分析, 根据该分析结果提取土层结构的等效剪切波速和阻尼比. 所有层位的地震记录对地表记录的反卷积波形均反映出在土层中传播的上、 下行波, 其上行与下行至每一层的时间差别明显. 根据每一层的到时差, 确定土层中的等效剪切波速和分层等效剪切波速, 该结果与现场土层等效剪切波速测试结果吻合较好; 根据等效剪切波速计算出的土层卓越频率, 其一致性亦较好; 根据上、 下行波的峰值分析确定该场地土层的等效阻尼比, 也与软土的阻尼比经验值相当. 这些参数为后续的土层反应模拟和土结相互作用研究奠定了良好的数据基础. 结果表明, 反卷积干涉法能够用于土层反应分析和土层地震反应特性的提取.