工程地質(zhì)學(xué)——地震工程地質(zhì)研究(參考版)
2025-02-17 19:43本頁面
【正文】 第五節(jié) 震區(qū)抗震原則及措施 （ 一）場地選擇原則 活斷層 避開 具有強烈振動效應(yīng)和地面效應(yīng)的地段 不穩(wěn)定斜坡地段 避開 孤立地區(qū)、地下水埋深淺的地區(qū) （二）抗震措施（持力層和基礎(chǔ)方案的選擇） ，以防發(fā)震時傾斜 ，提供抗震性能。 （ 6）斷裂影響（略） 二、地震小區(qū)劃 —靜態(tài)小區(qū)劃 （步驟如下） （ 1）將同一基本烈度區(qū)劃分成方格單元（ 300～ 2023m） （ 2） 考慮土層地震剛度的烈度增量△ I1 ii111 vvLO ????viρi—被研究 土層的地震剛度； v1p1 —由基本烈度研究時所確定的標(biāo)準(zhǔn)土層的地震剛度 （ 3）考慮 “地下水埋深”的烈度增量△ I2 2 eI ???h —地下水埋深（ m） 當(dāng) h6~10m時， △ I2＝ 0 （ 4）考慮“ 土層共振”的烈度增量△ I3 通過下覆基巖剛度和卓越周期和波速計算得出 某一單元的烈度增量△ I △ I＝ △ I1＋ △ I2 ＋ △ I3 繪制各單元內(nèi)的地震烈度等值線，各單元內(nèi)按調(diào)整后的場 地烈度進行設(shè)計。對軟土層及砂層土層影響最大。 丘陵區(qū)，坡中點以下不考慮影響。 原因：弧類處產(chǎn)生駐波作用，地形越高這種作用越明顯。 VsHTo4?（ 4）地形條件 局部地形對震害影響顯著。實質(zhì)是這種土層有自身的固有周期，他與同周期的地震波產(chǎn)生共振作用，因而提出“ 卓越周期 ”慨念。 （ 2）松軟土層厚度 土層厚度越大，震害越大，但對于不同建筑影響程度不同， 如下圖： 原因：地震波多次反射，長周期波疊加 土層厚( )土層底剪力基巖底剪力舊金山地震，土層對 10層房屋最大底部剪力 原因：軟層的隔震作用，軟層埋深 25m以上越厚影響越顯著； 阻尼增大，吸收許多短周期波成分，減弱了地面反應(yīng)。 ② 地基震動破壞效應(yīng)不同。 （ 1）強度及剛度 震害程度： 巖 性： 時 代： 以基巖為準(zhǔn)，高 1~2倍 小 大 基巖 ——密實礫石 ——粘土 ——飽水砂 ——淤泥、填土 老 新 （工基教材中表 2— 2—7 列出了不同巖性烈度差值。實際上，例如場地條件的差別，可能使同一基本烈度區(qū)不同場地的實際烈度相差 23度。 根據(jù)地震剪切波及室內(nèi)、現(xiàn)場實驗測得的土體液化時的剪應(yīng)力大小，對比判斷 。 （ 1）初步判別 飽和砂土或粉土，當(dāng)符合下列條件之一， 可判為不液化土或不考慮液化作用 。液化范圍（液化最遠點，以震中距 R表示， Km） lgR= 根據(jù) 地質(zhì)條件，可初步判定該區(qū)土層是否存在液化的可能。 Ⅵ 度以下地區(qū)很少有液化現(xiàn)象； Ⅶ 度區(qū)只能使疏松的粉、細砂層液化；而Ⅸ 度以上地區(qū)才能使粗粒及粘粒含量較高的土液化。 ★ 砂層越厚越易液化。 ★ 地下水位埋深 愈大，愈不易液化。 ★ 砂層上覆非液化土層愈厚，液化可能性愈小。 ★成因及年代 多為沖積成因的粉細砂土，如濱海平原、河口三角洲等。極易液化土的特征是： 平均粒度 ， ?=28，粘粒含量 10% ★密實度 松砂極易液化，密砂不易液化。我國 90%發(fā)生在粉組、砂、亞砂土中。一部分覆蓋層荷載由水來支撐，這就無法阻止水體橫向運移。 1液化機理 ： 砂土的抗剪強度： ????????????????????tg)u(tg)]uu([tg)u(tg00＝砂基液化問題： 砂土液化（橫向移動）系因地震時球粒（理想砂粒）的重新堆集。 按 大小評出沉陷的不同等級。 下面介紹關(guān)于地基土產(chǎn)生震陷情況的評價方法。 B DA雁行分支分支裂隙次生裂隙隆起凹陷 —— 強烈震動作用下，土體較大變形移動，使地基承載力下降或喪失，由此造成建筑物的破壞。且逆斷層 正斷層 走滑。 （ 3） M， M=6級、震源 1030Km時，很少產(chǎn)生。 —下部斷裂錯動垂直位移（ m）， 一般 3m。 （ 2）與上部土層厚有關(guān)。 B DA 產(chǎn)生的可能性：與斷層活動方式、震源深、 M 、 覆蓋層厚等有關(guān)。 E39。 走滑型 正斷型 逆斷型 AD、 AB、 AD’最易出現(xiàn)的斷裂及范圍。 逆 斷 裂 — 地表斷裂與原斷層有一定偏移。 位置一般按已有的主干斷層線或分支斷裂線出現(xiàn)。 斷層長度及寬度可按估計的震級用經(jīng)驗公式計算。 等效靜力分析方法： 地震力 式中： c為結(jié)構(gòu)影響系數(shù) ， 為 地震影響系數(shù) 上述設(shè)計實質(zhì)是采用一個最大加速度平均值，有人提出 考慮震動的時間因素，按反應(yīng)譜形狀的特征進行設(shè)計即時程設(shè)計方法， cWKcPaagaKccWcWgacMaP???????????????????m ax0m axm ax0m axm ax?二 地面破壞效應(yīng) 地面破裂效應(yīng) 地基基底效應(yīng) 地震斷層 地面裂縫 沉降 砂土液化 地基滑移 —— 指地震時斷層 錯斷及地面裂縫引起的破壞。 m ax0m axaa?? 標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜 由于強震地面運動受許多因素影響 ， 準(zhǔn)確確定某地區(qū)的 a0及 ?有困難， 抗震部門是根據(jù)不同巖土地面所有強震平均值 a0的平均反應(yīng)譜計算 出 ?， 并從安全及最低設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)考慮對譜的高低值作了處理 ， 制定供設(shè)計用的這一譜稱為 設(shè)計用標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜 。 原理：由質(zhì)點受振動后的性能可建立微分方程，該方程中包括了質(zhì)點 a及地面 a0， 解方程時，按簡化的辦法輸入一次地震的不同時刻的 a0，得到一系列 amax值，得到一個特定 T
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