地震工程地质条件勘测中钻探相关工作探讨

依据《工程场地地震安全性评价GB17741-2005》、《岩土工程勘察规范GB50021-2001》等现行国家规范,对地震工程地质条件勘测中钻探相关工作的基本要求和存在的问题进行了探讨,并提出了具体措施和建议。给出了土样深度、土层分层深度、标准贯入试验点深度等钻孔相关深度数据的测量方法。归纳了地震工程地质单元层的划分原则,并介绍了应用该原则编制钻孔柱状图的步骤。     

基于Excel自动绘制地震安全性评价报告的钻孔综合柱状图

钻孔综合柱状图是地震安全性评价报告中必备的一种图件。本文介绍在Excel中自动生成钻孔综合柱状图的方法,实现在Excel中设计柱状图框架,并利用Excel vba编程自动生成岩土柱状及剪切波速曲线。该方法运用一键式成图,简单易用,已在实践中得到较好的应用。     

地震钻孔综合剖面绘制软件的实现

钻孔剖面是地震安全性评价等工作中重要的基础资料。绘制钻孔地质柱状图是地震、地质工作中的一项基础工作。随着计算机在地质学中的广泛应用,如何利用计算机高效快速地绘制钻孔地质柱状图地质工作者还进行了各种尝试,但往往效率不高,对地震工作的针对性也不强。基于.NET平台,采用C#语言开发一款独立的地震钻孔柱状图和钻孔综合剖面绘制软件。介绍软件实现的关键环节及主要功能模块。该软件可以方便地读取实际观测中的原始数据进行柱状图绘制,生成高清矢量图形,编辑生成的钻孔参数文件还可以方便地用于构建地下三维地质模型和钻孔数据可视化分析和科学管理。     

第17届世界地震工程大会岩土地震工程相关领域研究进展综述

第17届世界地震工程大会于2021年9月27日至10月2日在日本仙台召开.考虑新冠疫情,此次大会的举办采取线上与线下结合的方式,笔者线上参加了会议.论文简要介绍此次大会的概况,通过分析大会相关交流报告和论文内容,对岩土地震工程研究领域的砂土液化灾害、地震作用下斜坡破坏、土G结构相互作用、地面破坏及场地地震安全、地面运动5个分会专题的研究进展进行综述.以期与国内同行分享本次大会在岩土地震工程及其我国有重大需求相关领域的最新成果和发展趋势.     

第六届国际地震岩土工程大会综述

第六届国际地震岩土工程大会于2015年11月1-4日在新西兰克莱斯特彻奇市召开。本文介绍了大会概况;阐述了大会设置的21个专题,并综述了场地效应和小区划,斜坡、河堤、大坝与废弃物填埋场,地震危险性与强地面运动,土壤液化与侧向扩展共4个重要专题分会的交流内容;通报了国际地震岩土工程及其问题技术委员会(TC203)全委会内容和决议事项;论述了相关领域的研究进展与亮点,包括新西兰坎特伯雷地震灾后重建催生了岩土工程共享数据库建设取得突破性进展;土壤液化与侧向扩展研究成为国际岩土地震工程一大热点研究领域;提出了在液化机理、液化势评价、液化后变形和基于性能的抗液化工程设计等方面需要进一步研究的重要问题;运动颗粒模拟方法实现了对斜坡破坏的全过程数值模拟;"Ishihara-Idriss-Finn演讲特别分会"成为本次会议一大亮点;2010-2011年新西兰坎特伯雷地震序列(CES)发生后,美国与新西兰开展了非常紧密的合作调查与研究工作,并在地震序列认识、灾害快速评估、确保稳健恢复的政策与规划分析等方面取得了多方受益的科学进展。     

重大岩土工程风险评估基础理论研究

正重大岩土工程在建设和运行中存在着若干不确定因素,进而导致重大岩土工程风险的存在。由于风险评估能够为重大岩土工程建设的科学决策提供重要依据,因而受到学术界和工程界的广泛关注,是当前岩土工程领域研究的重点课题。半个世纪以来,岩土工程界在该领域开展了一系列的研究工作,取得了一些有价值的研究成果。应该强调,重大岩土工程风险评估作为科学问题提出并服务于工程建设决策的研究起步较晚,同时重大岩土工程风险评估也是一个涉及多学科的复杂问题,开展这一领域的研究具有很大的挑战。本文主要研究重大岩土工程风险评估基础理论,在工程风险的基本概念、风险评估框架、风险因素分析与风险评估方法、可接受风险标准等方面开展一系列基础理论研究,取得如下主要成果:(1)重大岩土工程风险的基本概念研究。系统梳理和总结了风险定义的演变过程,从哲学层面上总结分析了风险的概念,认为风险定义具有本体地位,把风险定义为,对人类有价值的事物产生不确定性后果的状态。在论述实在论和建构论风险观的基础上,提出风险理论连续统一体的概念。根据本文的风险定义,在分析重大岩土工程不确定性的来源及其分类的基础上,把重大岩土工程风险定义为工程失事对人员生命、经济、环境与社会以及工程自身等造成潜在的损失及其可能性。(2)重大岩土工程风险评估基本框架研究。在讨论和分析重大岩土工程风险研究现状和背景基础上,构建了风险科学与岩土工程相结合的理论框架和学科体系,目的是将风险科学理论和方法与岩土工程相结合,解决重大岩土工程风险评估的内容与框架问题。本文把重大岩土工程风险评估划分为明确背景、风险识别、风险估计与风险评价4个阶段,并给出了工程风险评估的基本流程。根据风险评估基本流程,提出了重大岩土工程风险评估研究内容,具体包括风险评估内涵、风险因素分析框架、风险评价标准和风险评估方法研究等4个方面内容。论文认为,重大岩土工程风险评估是风险科学在岩土工程中应用的初级阶段,基于风险的重大岩土工程设计理论则是风险科学在岩土工程中应用的高级阶段和发展方向,认为重大岩土工程应由基于性能设计向基于风险设计理念转变。(3)重大岩土工程风险因素分析和风险评估方法研究。建立了重大岩土工程风险因素分析框架,主要包括外部的危险性因素和工程内部的易损性因素以及工程失事影响区域承灾体的脆弱性因素。结合风险评估必须回答的3个问题,本文系统地论述了重大岩土工程风险识别方法、风险概率估计方法和工程失事的损失估计方法、风险估计方法以及减轻风险的评价方法。其中,岩土工程风险概率估计采用可靠度法和易损性估计方法,并给出了多种失效失稳破坏模式下的风险概率估计方法;损失估计方法主要讨论了损失估计的基本模型、生命损失估计、经济损失估计、社会与环境影响估计方法。根据我国的基本国情,探索建立重大岩土工程风险估计货币化方法。(4)重大岩土工程可接受风险标准的初步研究。论文首先阐明可接受风险概念及其标准。在问卷调查的基础上,参考国内外已有的研究成果,提出了我国重大岩土工程生命、经济、社会与环境可接受风险标准的建议值。岩土工程个人生命可接受风险标准的建议值为:个人可容忍风险标准为10–5/年,可接受风险标准为10–6/年,可忽略风险标准为10–8/年;绘制了重大岩土工程社会生命可接受风险的FN曲线(生命损失数量累积概率曲线),并建议了曲线的相关参数;绘制了重大岩土工程经济可接受风险标准的FD曲线(经济损失金额累积概率曲线),并给出曲线的相关参数的建议值;根据生活质量指数(LQI)和生命统计价值(VSL)模型计算了减轻生命风险的公共决策成本标准;提出了社会稳定与环境可接受风险的等级标准。这项工作可为重大岩土工程风险评价提供标准,为减轻工程风险决策提供了重要依据。(5)开展高土石坝地震风险评估示例研究。本文通过搜集、整理和分析国内外学者公开发表的高土石坝震害实例的研究文献,对高土石坝地震危险性、地震破坏形式和地震易损性进行了分析。按照本文提出的重大岩土工程风险评估流程、方法和风险可接受标准,对某高土石坝地震风险进行了评估。论文对该高土石坝地震风险进行了背景分析、风险识别、风险概率估计、工程自身破坏损失估计。估计了地震溃坝情况下,溃坝下游区域的灾害损失。选取坝坡失稳和永久变形两种破坏模式开展高土石坝地震风险概率估计。对于坝坡失稳破坏模式,采取相对可靠度法的安全率估算失效概率;对于坝体永久变形破坏模式,采用坝顶相对沉陷地震易损性分析方法,绘制出了不同地震动加速度的工程地震易损性概率曲线。该高土石坝地震破坏直接经济损失根据易损性指标进行评估。假设该高土石坝出现地震溃坝,对工程下游影响区域的生命损失、经济损失、社会与环境影响进行了粗略的估计。根据本文提出重大岩土工程可接受风险评价标准,给出了某高土石坝地震风险评价的结论。     

工程力学研究所地震工程代表团赴韩国参加第二届中韩地震工程学术讨论会

应韩国地震工程研究中心的邀请，以中国地震局工程力学研究所薄景山副所长为团长的工程力学研究所地震工程代表团一行７人，于２００１年９月２０日至２００１年９月２４日访问了韩国，并参加了第二届中韩地震工程学术讨论会。 韩国地震工程学会于 ２００１年 ９月 ２１ 日至 ９月 ２２日在公州大学召开了《２００１年秋季地震工程工作会议暨学术会》，同时，于 ２００１年 ９月 ２２日召开了《第二届中韩地震工程学术讨论会》。在此学术讨论会上，我方代表作６篇报告，韩方作了５篇报告。报告涉及四个方面的内容：地震工程４篇，岩土工程４…     

中国地震学会岩土工程防震减灾专业委员会(第一届)成立大会纪要

正中国地震学会岩土工程防震减灾专业委员会成立大会于2016年5月21日上午在南京隆重举行。在会上,中国地震学会秘书长李小军研究员宣读了中国科学技术协会与中国地震学会文件,宣布中国地震学会岩土工程防震减灾专业委员会(第一届)正式成立,专业委员会挂靠单位为南京工业大学交通学院,并聘任陈国兴教授担任专业委员会主任     

吉林省西部岩土震害潜势研究

岩土震害是指由于岩土体在地震时产生的不稳定所导致的场地和地基破坏.场地和地基的稳定是地震后工程结构不遭受破坏的前提条件,因此岩土震害的研究对减轻震后工程结构破坏具有重要的意义.当前,我国岩土地震灾害评价多是针对某一具体工程或某一小区划范围进行的,尽管已经积累了大量的基础资 料,但基本上停留在分散的、零星的、孤立的状态,不能充分的综合利用这些资料,也不可能形成对岩土地震灾害的总体直观认识,无法供国家防震减灾决策使用.     

《地震工程与工程振动》征稿简则

《地震工程与工程振动》1981年正式创刊,双月刊,国内外公开发行。本刊系中国自然科学核心期刊、中国期刊方阵双效期刊、中国核心期刊(遴选)数据库源刊以及中国学术期刊综合评价数据库源刊。本刊主要登载国内外地震工程与工程振动方面的学术论文,综述性文章和问题讨论、学术动态等。其内容包括:强震观测与分析;工程结构抗震理论;结构、工程体系的震害调查总结和震害评定;地震危险性分析和地震小区划;岩土地震工程和场地效应;建筑物与生命线系统的抗震性能和设计原理。     

地震层析成像技术在岩体完整性测试中的应用

地震波层析成像借鉴了医学上X射线断面扫描的基本原理,利用地震波穿过地质体后走时及能量的改变等物理信息,通过数学处理重建地质体内部图像,从而得到所研究地质体的岩性及构造分布。本文利用这种方法,在一个钻孔中利用电火花震源激了弹性波,在另一个钻孔布设多个检波点同时接收,拾取弹性波初至时间,将接收到的数据利用SIRT方法进行反演迭代计算,最终形成一个弹性波速度谱图,然后利用岩土体的弹性波速度差异推断岩体完整性分布。与其它测试方法比较,该方法分辨率高,空间位置准确,在工程物探、岩土工程勘察中具有较好的应用前景。     

渭南市地震小区划地震工程地质分区

渭南市位于华北地台鄂尔多斯地块南缘渭河断陷盆地中西部,固市凹陷西南缘,地貌单元主要为渭河漫滩和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地。通过钻孔勘探、剪切波速测试、地基土的物理力学性质及地脉动测试,结合场地地下水等资料,将小区划场地划分为四个Ⅰ级工程地质亚区和九个II级工程地质段,从而为地震小区划场地设计地震动参数和评价场地地震地质灾害提供基础资料。     

抗震设计中多遇地震的问题和讨论

指出作为截面抗震验算标准的“小震”混淆了两种明显不同的概念:其一是对应于50年超越概率63％的地震动参数(以下简称“多遇小震”);其二是50年超越概率10％的地震动参数经过折算得到的参数(以下简称“折算小震”).上述混淆导致抗震设计中实际上执行着不同的标准.文中讨论了中、小地震动参数之间关系的复杂性,包括从地震危险性分...     

图象识别方法在工程地震学中的应用

本文讨论图象识别方法在工程地震学中应用的现状及前景。首先简略介绍算法的基本原理及对算法的改进,然后作为新研究成果的介绍论述了图象识别方法在确定潜在震源区、砂土液化势方面的应用以及用C-拓扑模糊决策分类系统——一种新的动态分类系统去估计潜在震源区随时间变化发震能力——地震势的方法     

Accuracy of three-dimensional seismic ground response analysis in time domain using nonlinear numerical simulations

To provide appropriate uses of nonlinear ground response analysis for engineering practice, a three-dimensional soil column with a distributed mass system and a time domain numerical analysis were implemented on the OpenSees simulation platform. The standard mesh of a three-dimensional soil column was suggested to be satisfied with the specified maximum frequency. The layered soil column was divided into multiple sub-soils with a different viscous damping matrix according to the shear velocities as the soil properties were significantly different. It was necessary to use a combination of other one-dimensional or three-dimensional nonlinear seismic ground analysis programs to confirm the applicability of nonlinear seismic ground motion response analysis procedures in soft soil or for strong earthquakes. The accuracy of the three-dimensional soil column finite element method was verified by dynamic centrifuge model testing under different peak accelerations of the earthquake. As a result, nonlinear seismic ground motion response analysis procedures were improved in this study. The accuracy and efficiency of the three-dimensional seismic ground response analysis can be adapted to the requirements of engineering practice.     

软土地区地铁车站结构的非线性地震反应分析

为了明确天津市软土地基对地铁车站的结构地震反应的影响规律,以天津市地铁3号线的昆明路站为工程背景,采用数值模拟分析的方法,研究了该地铁站的地震反应。通过建立二维平面有限元模型,分析了结构抗震薄弱环节及结构抗震性能的影响因素。研究结果表明:天津宁河波作用下结构中柱内力响应明显大于其他构件,且柱底连接处内力幅值最大,为结构抗震薄弱环节;周围土层的弹性模量及上覆土层厚度对结构抗震性能的影响更明显,而结构自身的等效弹性模量对结构抗震性能影响不明显。研究成果丰富了软土地区地铁车站抗震设计理论,对地铁车站的优化设计具有重要意义。     

Application of passive source surface-wave method in site engineering seismic survey

Site engineering seismic survey provides basic data for seismic effect analysis. As an important parameter of soil, shear-wave velocity is usually obtained through wave velocity testing in borehole. In this paper, the passive source surface-wave method is introduced into the site engineering seismic survey and practically applied in an engineering site of Shijingshan District. By recording the ubiquitous weak vibration on the earth surface, extract the dispersion curve from the surface-wave components using the SPAC method and obtain the shear-wave velocity structure from inversion. Over the depth of 42 m underground, it totally consists of five layers with interface depth of 3.31, 4.50, 7.23, 17.41, and 42.00 m; and shear-wave velocity of 144.0, 198.3, 339.4, 744.2, and 903.7 m/s, respectively. The inversion result is used to evaluate site classification, determine the maximum shear modulus of soil, provide basis for further seismic hazard analysis and site assessment or site zoning, etc. The result shows that the passive source surface-wave method is feasible in the site engineering seismic survey and can replace boreholes, shorten survey period, and reduce engineering cost to some extent.     

地震岩石物理研究概述

地震岩石物理是研究岩石物理性质与地震响应之间关系的一门学科,它通过对各种岩心资料、测井资料和地震资料进行综合分析,研究岩性、孔隙度、孔隙类型、孔隙流体、流体饱和度和频率参数等对岩石中弹性性质的影响,并提出利用地震响应预测岩石物理性质的理论和方法,是地震响应与储层岩石参数之间联系的桥梁,进行定量储层预测的基本前提.在查阅了大量相关资料的基础上,对国内外地震岩石物理研究现状进行了详细的概述,并总结了其存在问题和发展前景.     

Soil–structure interaction effects on seismic inelastic analysis of 3-D tunnels

This paper investigates the importance of seismic soil–structure interaction in three-dimensional lined tunnels, assuming inelastic material behaviour for both the concrete liner and the soft rock type of soil. The seismic response of the soil–structure system is determined by the finite element method (FEM) in the time domain. Viscous absorbing boundaries are used in conjunction with the discretization of the rock medium. Both the rock medium and the concrete liner are assumed to behave inelastically on the basis of the continuum damage mechanics theory. The seismic waves are assumed to have any arbitrary time variation and direction of propagation. The system is analysed with and without soil–structure interaction in order to assess its importance on the response of the system. Through parametric studies, the influence of the most critical parameters affecting the structural response is determined and critically discussed.     

Two-dimensional scattering of in-plane body waves due to a discontinuity in bedrock

The direct boundary integral equation technique is used to study in-plane surface amplification of in-plane seismic body waves for the case of an inhomogeneity in a bedrock half-space. In the studied soil configuration, a soil layer rests on a rock half-space which includes a rock inclusion. The rock inclusion considered is a semi-infinite horizontal rock layer in which its upper boundary borders the soil layer. Materials in the soil–rock configuration are considered viscoelastic except for the section of the rock half-space below the level of the rock inclusion which is considered elastic. A parametric study is performed to determine controlling factors for surface displacement due to in-plane body waves. The study investigates varying the stiffness and the thickness of the rock inclusion for a range of frequencies and wave incidence angles. Anti-plane waves for this type of soil-rock configuration have been addressed in a previous article by Heymsfield (Earthquake Engng. Struct. Dyn. 28 : 841–855 (1999)). Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.