论文部分内容阅读
中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A 文章编号:
地震对建筑的破坏主要表现在两方面:一是上部结构的破坏:二是地基失效。因此勘察部门对于场地勘察应注意合理地评价场地地震稳定,为基础和结构抗震设计提供依据,从而使整个建筑的抗震设计做到安全与经济的优化。本文主要研究和田地区场地抗震性能评价的基本方法,并对工作中存在的若干问题进行讨论。
在勘察中场地的地震稳定性和场地的地震效应至关重要,对场地地震稳定性和地震效应最具影响的,是地震断裂和饱和砂土液化两方面。
1.和田地区地震地质概况与历史地震
1.1 从大的活动地块来说,和田地区属于青藏和西域两大活动地块区,包括巴颜喀拉、东昆仑和塔里木三个二级活动地块和西昆仑山前、阿尔金二个边界活动带,地块的边界活动带内发育了以挤压和走滑为主的活动断裂,现今浅源地 震基本沿断裂发生(图1)[1]。
图1和田地震区构造地质
1:走滑断裂;2:逆冲断裂;3:2008年于田地震震中位置。
1.2地震断裂是公认的主要地震成因,对场地地震稳定和抗震性能影响很 大。对一般单体建筑工程而言,不可能作場地地震的专门研究,而主要是在收集 和分析原有资料的基础做一些辅助工作。
在和田市区200km范围内,有东西、北东和北西向断裂分布,上述断裂的活动情况有所差异,对和田可能产生影响的断裂有:
1.2.1和田断裂:西起普沙、东至洛浦县城东,东西走向,长约235km,雁行状排列。据现有资料,在玉龙喀什河深剖面上,和田市南北近郊各有一条南倾斜断裂通过,市南断裂已错断中更新统;市北断裂将第三系错断270m。断层面南倾,倾角30~50°[2]。
1.2.2西昆仑山前断裂:距和田市约28km,区内长度约240km,走向近东西,南倾倾角70~80°,局部近直立,该断裂错断4级河流阶地,据断裂带崩塌楔14C测定,其形成年代距今28000年,估计该断裂最新一次明显活动实在晚更新世晚期,全新世以来未发现明显活动,沿断裂有3~4级地震分布[2]。
1.2.3慕士山北麓断裂:该断裂据和田市约75km,区内长440km,总体呈向南凸出的弧形,断面西段倾向北;东段倾向南,倾角60~70°。该断裂错断了中、上更新统,并使冲沟右行走滑达60m,在慕士山北有地表破裂带展布,曾于1948年2月、1975年4~6月发生了3个6.0~6.5级地震[2]。
1.2.4策勒断裂:在策勒县西南约40km,呈北东东走向,地表有一系列近东西向的断层陡坎带组成,地表宽3~6km,探槽揭露和14C年代测定,该断层带最晚一次活动距今约2000年左右[2]。
1.3和田地区历史地震
在此次地震之前,和田地区曾发生过多次中强地震,详见下表:
[1]
2. 砂土液化的判别:
对场地效应有影响的另一个重要因素是砂土液化。历次发生的地震灾害大多数是由地基失效产生的,而地基失效的重要原因是砂土液化。
和田地区的地层大都以粉土——卵石的二元结构形式存在。粉土液化的判别,首先要依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中第4.3.3条初步判别公式,饱和粉土的粘粒含量百分率是否符合7度设防地区大于10%可初判为不液化的要求,和上覆非液化土层厚度、地下水位深度是否满足du>d0+db-2、dw>d0+db-3、du+dw>1.5d0+2db-4.5三个条件之一可不考虑液化。大量试验数据表明,和田地区平原区饱和粉土的粘粒含量百分率大部分小于10%,鲜有大于10%的,须进一步采用标准贯入试验判别法,按公式Ncr=N0(4.3.4)判别地面以下20m深度范围内的液化。对存在液化的粉土层,按公式(4.3.5)计算每个孔的液化指数,并按表4.3.5综合划分地基的液化等级。
3. 标贯试验应注意的问题
由公式Ncr=N0 (4.3.4-4)和公式(4.3.5)可以得知,标贯击数是判定饱和砂土粉土是否液化、计算液化土层液化等级的重要指标。在进行标贯试验前,除对重锤质量、落锤距离和标贯器刃口角度进行校验外,还要注意如下问题:
3.1 钻进方式对标贯击数的影响:粉土地层在和田地区广泛分布,在长期的勘察实践活动中的笔者发现了一个现象:同一场地,在地下水水位以下的粉土层,采用不同的钻进方式,标贯击数有差别。
在和田地区一般采用冲击钻进和回转钻进两种钻进方式。地下水水位以上的、水位附近的粉土层,两种钻进方式的标贯击数相差不大;静水位以下2m后,差别开始显露,回转钻进标贯击数明显大于冲击标贯击数。究其原因,笔者认为是钻进方式造成的:冲击钻进、套管护壁,劈土钻头和套管的冲切作用对水下粉土层扰动较大(造成液化),从而使标贯击数偏低失真。而回转钻进、泥浆护壁,钻头回转切削对水下粉土扰动有限,标贯试验数据可靠度高。
3.2 钻杆直径对标贯击数的影响:百米汽车钻标配的开孔钻杆直径为50mm。在进行标贯测试时,应根据规范使用42mm钻杆进行测试,有些钻探单位钻工嫌换42mm钻杆麻烦,直接将开孔用50mm钻杆接标贯器进行测试,造成标贯击数虚高。虚高的标贯击数会对场地液化判别和液化等级造成误判,其后果严重。因此,外业工程师应监督、督促钻工使用标准42mm触探杆进行标贯试验测试,确保测试数据的准确性、真实性。
尹光华、蒋靖祥、吴国栋. 2008年3月21日于田7.4级地震的构造背景 干旱地理2008年7月 第31卷第4期543-549
朱江等 1994.10 和田市城市抗震防灾规划
地震对建筑的破坏主要表现在两方面:一是上部结构的破坏:二是地基失效。因此勘察部门对于场地勘察应注意合理地评价场地地震稳定,为基础和结构抗震设计提供依据,从而使整个建筑的抗震设计做到安全与经济的优化。本文主要研究和田地区场地抗震性能评价的基本方法,并对工作中存在的若干问题进行讨论。
在勘察中场地的地震稳定性和场地的地震效应至关重要,对场地地震稳定性和地震效应最具影响的,是地震断裂和饱和砂土液化两方面。
1.和田地区地震地质概况与历史地震
1.1 从大的活动地块来说,和田地区属于青藏和西域两大活动地块区,包括巴颜喀拉、东昆仑和塔里木三个二级活动地块和西昆仑山前、阿尔金二个边界活动带,地块的边界活动带内发育了以挤压和走滑为主的活动断裂,现今浅源地 震基本沿断裂发生(图1)[1]。
图1和田地震区构造地质
1:走滑断裂;2:逆冲断裂;3:2008年于田地震震中位置。
1.2地震断裂是公认的主要地震成因,对场地地震稳定和抗震性能影响很 大。对一般单体建筑工程而言,不可能作場地地震的专门研究,而主要是在收集 和分析原有资料的基础做一些辅助工作。
在和田市区200km范围内,有东西、北东和北西向断裂分布,上述断裂的活动情况有所差异,对和田可能产生影响的断裂有:
1.2.1和田断裂:西起普沙、东至洛浦县城东,东西走向,长约235km,雁行状排列。据现有资料,在玉龙喀什河深剖面上,和田市南北近郊各有一条南倾斜断裂通过,市南断裂已错断中更新统;市北断裂将第三系错断270m。断层面南倾,倾角30~50°[2]。
1.2.2西昆仑山前断裂:距和田市约28km,区内长度约240km,走向近东西,南倾倾角70~80°,局部近直立,该断裂错断4级河流阶地,据断裂带崩塌楔14C测定,其形成年代距今28000年,估计该断裂最新一次明显活动实在晚更新世晚期,全新世以来未发现明显活动,沿断裂有3~4级地震分布[2]。
1.2.3慕士山北麓断裂:该断裂据和田市约75km,区内长440km,总体呈向南凸出的弧形,断面西段倾向北;东段倾向南,倾角60~70°。该断裂错断了中、上更新统,并使冲沟右行走滑达60m,在慕士山北有地表破裂带展布,曾于1948年2月、1975年4~6月发生了3个6.0~6.5级地震[2]。
1.2.4策勒断裂:在策勒县西南约40km,呈北东东走向,地表有一系列近东西向的断层陡坎带组成,地表宽3~6km,探槽揭露和14C年代测定,该断层带最晚一次活动距今约2000年左右[2]。
1.3和田地区历史地震
在此次地震之前,和田地区曾发生过多次中强地震,详见下表:
[1]
2. 砂土液化的判别:
对场地效应有影响的另一个重要因素是砂土液化。历次发生的地震灾害大多数是由地基失效产生的,而地基失效的重要原因是砂土液化。
和田地区的地层大都以粉土——卵石的二元结构形式存在。粉土液化的判别,首先要依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中第4.3.3条初步判别公式,饱和粉土的粘粒含量百分率是否符合7度设防地区大于10%可初判为不液化的要求,和上覆非液化土层厚度、地下水位深度是否满足du>d0+db-2、dw>d0+db-3、du+dw>1.5d0+2db-4.5三个条件之一可不考虑液化。大量试验数据表明,和田地区平原区饱和粉土的粘粒含量百分率大部分小于10%,鲜有大于10%的,须进一步采用标准贯入试验判别法,按公式Ncr=N0(4.3.4)判别地面以下20m深度范围内的液化。对存在液化的粉土层,按公式(4.3.5)计算每个孔的液化指数,并按表4.3.5综合划分地基的液化等级。
3. 标贯试验应注意的问题
由公式Ncr=N0 (4.3.4-4)和公式(4.3.5)可以得知,标贯击数是判定饱和砂土粉土是否液化、计算液化土层液化等级的重要指标。在进行标贯试验前,除对重锤质量、落锤距离和标贯器刃口角度进行校验外,还要注意如下问题:
3.1 钻进方式对标贯击数的影响:粉土地层在和田地区广泛分布,在长期的勘察实践活动中的笔者发现了一个现象:同一场地,在地下水水位以下的粉土层,采用不同的钻进方式,标贯击数有差别。
在和田地区一般采用冲击钻进和回转钻进两种钻进方式。地下水水位以上的、水位附近的粉土层,两种钻进方式的标贯击数相差不大;静水位以下2m后,差别开始显露,回转钻进标贯击数明显大于冲击标贯击数。究其原因,笔者认为是钻进方式造成的:冲击钻进、套管护壁,劈土钻头和套管的冲切作用对水下粉土层扰动较大(造成液化),从而使标贯击数偏低失真。而回转钻进、泥浆护壁,钻头回转切削对水下粉土扰动有限,标贯试验数据可靠度高。
3.2 钻杆直径对标贯击数的影响:百米汽车钻标配的开孔钻杆直径为50mm。在进行标贯测试时,应根据规范使用42mm钻杆进行测试,有些钻探单位钻工嫌换42mm钻杆麻烦,直接将开孔用50mm钻杆接标贯器进行测试,造成标贯击数虚高。虚高的标贯击数会对场地液化判别和液化等级造成误判,其后果严重。因此,外业工程师应监督、督促钻工使用标准42mm触探杆进行标贯试验测试,确保测试数据的准确性、真实性。
尹光华、蒋靖祥、吴国栋. 2008年3月21日于田7.4级地震的构造背景 干旱地理2008年7月 第31卷第4期543-549
朱江等 1994.10 和田市城市抗震防灾规划