5.11.1场地、地基和基础-全国一、二级注册结构工程师专业考试教程

2023-08-28 理论教育版权反馈

【摘要】：土层剪切波速的测量，应符合下列要求：1）在场地初步勘察阶段，对大面积的同一地质单元，测试土层剪切波速的钻孔数量不宜少于3个。表5.11-1 土的类型划分和剪切波速范围注：fak为由载荷试验等方法得到的地基承载力特征值，vs为岩土剪切波速。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表5.11-2所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。覆盖层厚度为51.40m在15～80m之间，根据表5.11-2判定应属于Ⅲ类地区。

《抗规》指出：抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于次要建筑。

建筑场地的类别划分，应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。土层剪切波速的测量，应符合下列要求：

1）在场地初步勘察阶段，对大面积的同一地质单元，测试土层剪切波速的钻孔数量不宜少于3个。

2）在场地详细勘察阶段，对单幢建筑，测试土层剪切波速的钻孔数量不宜少于2个，测试数据变化较大时，可适量增加；对小区中处于同一地质单元的密集建筑群，测试土层剪切波速的钻孔数量可适量减少，但每幢高层建筑和大跨度空间结构的钻孔数量不得少于1个。

3）对丁类建筑及丙类建筑中层数不超过10层且高度不超过24m的多层建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，按表5.11-1划分土的类型，再利用当地经验在表5.11-1的剪切波速范围内估算各土层的剪切波速。

表5.11-1 土的类型划分和剪切波速范围

注：f_ak为由载荷试验等方法得到的地基承载力特征值（kPa），v_s为岩土剪切波速。

建筑场地覆盖层厚度的确定，应符合下列要求：

1）一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定。

2）当地面5m以下存在剪切波速大于其上部各土层剪切波速2.5倍的土层，且该层及其下卧各层岩土的剪切波速均不小于400m/s时，可按地面至该土层顶面的距离确定。

3）剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层。

4）土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。

土层的等效剪切波速，应按下列公式计算

式中 v_se——土层等效剪切波速（m/s）；

d₀——计算深度（m），取覆盖层厚度和20m二者的较小值；

t——剪切波在地面至计算深度之间的传播时间（s）；

d_i——计算深度范围内第i土层的厚度（m）；

v_si——计算深度范围内第i土层的剪切波速（m/s）；

n——计算深度范围内土层的分层数。

建筑场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表5.11-2划分为四类。其中Ⅰ类分为Ⅰ₀、Ⅰ₁两个亚类。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表5.11-2所列场地类别的分界线附近时，应允许按插值方法确定地震作用计算所用的特征周期。

表5.11-2 各类建筑场地的覆盖层厚度（单位：m）

场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评价，并应符合下列要求。

（1）对符合下列规定之一的情况，可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响：

1）抗震设防烈度小于8度；

2）非全新世活动断裂；

3）抗震设防烈度为8度和9度时，隐伏断裂的土层覆盖厚度分别大于60m和90m。

（2）对不符合（1）规定的情况，应避开主断裂带。其避让距离不宜小于表5.11-3对发震断裂最小避让距离的规定。在避让距离的范围内确有需要建造分散的、低于三层的丙、丁建筑时，应按提高一度采取抗震措施，并提高基础和上部结构的整体性，且不得跨越断层线。

表5.11-3 发震断裂的最小避让距离（单位：m）

当需要在条状凸出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石和强风化岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时，除保证其在地震作用下的稳定性外，尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用，其水平地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值应根据不利地段的具体情况确定，在1.1～1.6的范围内采用。

场地岩土工程勘察，应根据实际需要划分的对建筑有利、一般、不利和危险的地段，提供建筑的场地类别和岩土地震稳定性（含滑坡、崩塌、液化和震陷特性）评价，对需要采用时程分析法补充计算的建筑，尚应根据设计要求提供土层剖面、场地覆盖层厚度和有关的动力参数。

【例5.11-1】某工程抗震设防烈度为7度，对工程场地曾进行土层剪切波速测量，测量成果如表5.11-4所示。试问，该场地应判别为下列哪类场地？

（A）Ⅰ₁类场地（B）Ⅱ类场地（C）Ⅲ类场地（D）Ⅳ类场地

答案：（C）

解答：按照式（5.11-1a）和式（5.11-1b）计算等效剪切波速。

确定计算深度d₀：取覆盖层厚度和20m二者的较小值。

需先确定覆盖层厚度，按前述《抗规》规定。一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定，因此由表5.11-4可见覆盖层厚度为51.40m＞20m，取20m为计算深度，即计算到第3层黏土层。