地震安全性评价课程第7章.ppt

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1、,Changan University,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,7.0 绪 论,什么是地震工程地质条件？对场地地震效应产生影响的场地条件。有什么作用？是确定场地设计地震动参数和评价场地地震地质灾害的基础。勘测的内容包括：在分析现有资料的基础上，进行场地钻探及场地土体物理与力学特性测试，编制有关的工程地质图、表，综合评价场地特性。,Changan University,7.1 场地勘测,应收集、整理、分析工程场区及附近地区已有的工程地质勘查资料，为场地勘测的钻孔布设、钻孔深度确定，以及开展必要的原位测试工作提供依据。应进行场地工程地质条件调查、钻

2、探和原位测试.调查：查明工程场地的地貌、地层、岩性、地质构造、水文地质条件、场地土类型和场地类别等。钻探：在调查基础上，合理布设钻孔，开展场地钻探。钻探方法根据底层类别，按采取不扰动土样的要求确定，钻探要求按GB50021-2001岩土工程勘察规范确定。钻探要有野外详细编录，一般要连续取芯钻探，钻探成果可用钻孔分布图、柱状图表示，可拍岩土芯彩照纳入勘察成果资料。,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,Changan University,图件要求：钻孔分布图需选择与场地规模相应的比例尺图件。钻孔柱状图的比例尺视土层结构复杂程度而定，一般用1：1000至1：1

3、00。任何钻探与原位测试都会存在一定的误差，在场地土层地震反应分析模型中，应合理地使用这些钻探测试结果，以减少直接使用钻探和原位测试结果进行土层地震反应分析引起的偶然误差使其结果更趋合理。通常可在前面工作的基础上，对场地工程地震地质条件进行综合评价，建立相应的工程地质综合剖面，并可用图表的形式描述，包括层序号、层底埋深(m)、层厚(m)、土类名称与土质描述、剪切波速（m/s）、纵波波速(ms)、密度或容重(gcm。)等。,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,Changan University,钻探应符合下列规定？a)级工作应有不少于三个深度达到基岩或剪切

4、波速不小于700 ms的钻孔；b)级工作的钻孔布置应能控制工程场地的工程地质条件，控制孔应不少于两个；地震小区划钻孔布置应能控制土层结构和工程场地内不同工程地质单元，每个工程地质单元内应至少有一个控制孔；c）级工作和小区划，控制孔应达到基岩或剪切波速不小于 500m/s处，若控制孔深度超过lOO m时，剪切波速仍小于500m/s，可终孔，应进行专门研究。,？,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,Changan University,原位测试：原位测试可根据GB50021-2001岩土工程勘察规范的相关要求进行，给出的物理力学指标包括：天然含水量、密度、天然

5、密度、干密度、饱和度等对于可能发生饱和土液化的场地，应给出地下水位、标准贯入锤击数、粘粒含量资料等。,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,Changan University,7.2 地震地质灾害场地勘查,地基土液化：应调查历史地震造成的液化现象，勘察地下水位、可能液化土层的埋藏深度，测定标准贯入锤击数和颗粒组成。级工作应符合GB50267-1997中5.3条的规定。软土震陷：应收集和调查软土层厚度分布极软土震陷等资料。软土主要包括淤泥、淤泥质土、充填土、杂填土或其他高压缩性土层。软土震陷与土的静承载力标准值的大小有关，经验表明，地震烈度度及度以下时，产生

6、有害震陷的实例很少，可不开展软土震陷调查工作。除收集和调查场地软土厚度分布等资料外，还应收集软土的物理性质和钻孔剪切波速测试资料。,核电厂抗震设计规范,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,Changan University,崩塌、滑坡、地裂缝和泥石流：崩塌资料的调查和收集包括：崩塌类型、规模、范围、崩塌体的大小和崩落方向，崩塌区的地形地貌、岩土特性、地质构造、水文气象等资料。滑坡资料的调查和收集包括：滑坡的类型、范围、规模、主滑方向、形成原因和稳定程度，以及场地的易滑坡地层分布与山体地质构造、地貌形态等资料。地裂缝资料的调查和收集包括：场地裂缝发育的规模

7、、特征和分布范围，分析形成裂缝的地质环境条件（地形地貌、地层岩性、构造等），以及产生地裂缝的诱发因素（地下水）。泥石流资料的调查和收集主要内容有工程场地及其上游沟谷、邻近沟谷形成泥石流的条件，包括地形地貌、水文气象和地下水活动情况、地层岩性、地质构造等，查明形成区断裂、滑坡、崩塌等不良地质现象的发育情况及可能形成泥石流固体物质的分布范围。,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,Changan University,海啸和湖涌：对于级工作，应对场地及附近地区是否存在历史地震引起的波浪影响进行调查与分析，并收集工程场地所在地区的地震构造环境、地理环境以及水坝的设

8、防标准等。地表断层：在近场区和场区地震构造分析的基础上，要注意收集地震引起的地表和近地表断层的分布状况比如展布位置方向、产状、活动性质、断层带宽度、位错量及覆盖层厚度等资料。,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,Changan University,7.3 场地岩土力学测定,分层岩土剪切波速原位测量和密度的测定：在开展场地工程地质条件勘测钻孔时，应进行钻孔分层岩土剪切波速的原位测量和样品密度测定，给出场地钻孔剖面岩土分层剪切波速和密度随深度的变化值。钻孔分层岩土波速的原位测量方法可采用单孔检层法或跨孔法，但测量间距不得大于2m，在地层分界面附近应加密测点，

9、以便得到较合理的波速剖面。本条款是针对陆地工作制定的，对于一深水区与如海域中的工程场地，由于波速原位测量的作业条件难以满足，致使波速原位测量精度降低，在此情况下，可在场地钻孔时获取分层岩土原状土样，利用室内模拟土层埋设环境下的土样波速测试手段测定钻孔分层岩土波速值。,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,Changan University,应测定剪切模量与剪应变关系曲线、阻尼比与剪应变关系曲线：I级工作应对钻孔揭示的各自然分层土取样，并对土样进行动三轴和共振柱试验，但对于较薄、难以获得原状土样的夹层土可不取样；级和地震小区划工作应对钻孔揭示的自然分层中有代

10、表性土层的土样进行动三轴或共振柱试验。,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,Changan University,动三轴和共振柱试验的异同：土样动三轴或共振柱试验，可获得土体动力非线性特性参数，动三轴试验一般给出的有效试验值是较大剪应变范围(大约为10-2-10-3量级)的值，共振柱试验一般给出的有效试验值是较小剪应变范围(约为lO-4lO-6量级)的值。因此，l级工作要求动三轴试验和共振柱试验都做，共同确定大小剪应变范围的剪变模量比和阻尼比值，以确保提供较为准确的数据；而级和地震小区划工作采用动三轴或共振柱试验来确定剪变模量比和阻尼比值，这一作法既可提供相对合理的剪变模量、阻尼比数据，同时又考虑了工作量和经济性问题，在这一情况下，试验有效值范围外的剪变模量比和阻尼比值可由经验公式外推获得。,第七章 工程场地地震工程地质条件勘测,工程场地地震安全性评价讲义 邓亚虹,