土木工程專業(yè)知識（二）：確定場地覆蓋層厚度（6）

1、土木工程專業(yè)知識（二）：確定場地覆蓋層厚度（6）     273相關(guān)的場地問題1場地和場地類別場地，指大體上相當于廠區(qū)、居民點、自然村的區(qū)域范圍內(nèi)的建筑或構(gòu)筑物所在地，在其范圍內(nèi)，影響反應譜特性的巖土性狀和土層覆蓋厚度大致相近。研究表明，場地覆蓋層厚度和表層土的軟硬是影響反應譜特性的重要因素，二者綜合考慮可較全面、合理地劃分場地類別。場地類別系按場地土類型和場地覆蓋厚度對場地地震效應的一種劃分，作為表征場地條件的指標。2場地土和場地土類型場地土，指場地范圍內(nèi)的地基土，在平面上大體相當于廠區(qū)、居民點和自然的區(qū)域范圍，在剖面上按地面下15m或20m

2、范圍內(nèi)土層平均特性進行劃分。當場地覆蓋層厚度小于15m時，按覆蓋土層的平均特性劃分。場地土類型系按土的剛度的一種劃分，可根據(jù)常規(guī)勘察資料按平均剪切波速或參照一般土性描述進行劃分。3場地覆蓋層厚度從理論上講，當下層波速比上層波速大得多時，下層當做基巖，這時從地表反射回來的地震波到達巖土界面時將向上反射，只有很小一部分能量向下透射，這個分界面的埋深就是所謂覆蓋層厚度或土層厚度。但是實際地層的剛度往往是逐漸變化的，假如要求巖土波速比很大時才能當做基巖，覆蓋層厚度勢必定得很大，有時甚至可能要達巖漿層，這時一般工程是難以行得通的。另一方面，由于對建筑物破壞作用最大的主要是地震波中的中短周期成分，而深層介

3、質(zhì)對這些成分的影響并不很顯著。基于這些考慮，許多規(guī)范中場地覆蓋層厚度指地表面至剪切波速大于500ms堅硬土層頂面的距離。4層狀土剪切波速地震引起的振動以波的形式從震源向各個方向傳播，其中土中各點的振動方向與波的前進方向相垂直的波稱為剪切波（或橫波），其波傳播的速度稱剪切波速，單位ms。剪切波只能在固體里傳播。5場地的脈動周期土的微小振動通常稱脈動，其幅度往往以m計，它產(chǎn)生的原因有多種，例如暴風、海浪、機器、交通工具和各種地面設施引起的振動等。然而在地震工程上所感愛好的是與建筑物自振周期范圍內(nèi)相近的那些微動，通常指的是由地面設施、機器、運輸工具所產(chǎn)生的脈動。日本人較早就曾發(fā)現(xiàn)，將放大倍率大于10

4、00倍以上的地震儀放置于地面上時，可記錄到由各種振源產(chǎn)生，從四面八方傳來的微動。經(jīng)分析后，可看出其中有一些性質(zhì)與地震工程中需要的地震動性質(zhì)有密切關(guān)系的波群，通常被稱為常時微動。將其進行頻譜分析，與所給出的曲線峰點所對應的周期值，稱為場地土的脈動周期或卓越周期。6有關(guān)場地周期的一些問題目前就場地的有關(guān)周期，經(jīng)常出現(xiàn)場地脈動（卓越）周期，地震動卓越周期和反應譜特征周期等名詞。就以上3個周期概念來說，其確切的含義是清楚的，場地脈動周期是在微小震動下場地出現(xiàn)的周期，也可以說是微震時的卓越周期；地震動卓越周期是在受到地震作用下場地出現(xiàn)的周期，一般情況下它大于脈動周期（一般1220）。場地卓越周期反應場地

5、特征，地震動卓越周期不但反應場地特征，而且反應地震特征（如近、遠震則明顯不同）。由此可見二者震動干擾源有區(qū)別，另外反映的特征也是不同的。反應譜特征周期一般是指規(guī)范反應譜平臺段與下降衰減段的拐點周期，它表示規(guī)范反應譜值隨周期變化的突變特征，是平均意義上的參數(shù)，它綜合反映場地和地震環(huán)境的影響。三者之間有一定關(guān)系，但概念不一樣，在工程上不能等同?！纠}23】下列關(guān)于場地脈動周期、地震動卓越周期以及反應譜特征周期的敘述，正確的選項為（）。a、場地脈動周期地震動卓越周期反應譜特征周期；b、場地脈動周期反應場地特征，地震動卓越周期不但反應場地特征，而且反應地震特征；反應譜特征周期，表示規(guī)范反應譜值隨周期變

6、化的突變特征，是平均意義上的參數(shù)它綜合反映場地和地震環(huán)境的影響；b、三者是完全不同的概念，彼此之間無任何關(guān)系；c、雖然三者概念不同，但三者之間存在一定的關(guān)聯(lián)，因此工程上通常是等同使用；答案：b7樁基是否改變場地類別劃分問題人們在震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，下面打樁的建筑和構(gòu)筑物其震害普遍比不打樁的同類工程輕。為此，在工程應用中，產(chǎn)生了如下一些問題：（1）打樁是否可以改變場地類別的劃分?假如不改變場地類別，那么為什么打了樁的建筑震害比不打樁的同類建筑輕?（2）假如說建筑打少量樁不能改變場地類別的劃分，那么打很密的樁是否可以改變類別?（3）打樁費用占總造價相當大的比例但卻不能改變場地類別的劃分，那么打樁有什么

7、用處。（4）國外的一些規(guī)范曾采用樁基或基礎下面的土進行場地類別判定，為什么我國規(guī)范不做這一考慮?在規(guī)范制訂過程中，曾對上述問題進行了一些討論。由于試驗數(shù)據(jù)、理論分析的結(jié)果都較少，因此無法提供很有說服力的結(jié)論。但持如下想法：第一，我國的抗震規(guī)范所規(guī)定的反應譜特征周期tg值相應要比國外同類規(guī)范小，為安全起見，不宜再找理由使其減小。第二，打樁改變不了場地所在小區(qū)的地面振動效應。因此一般來講打樁不能改變場地類別?；诤暧^震害資料和對場地影響的熟悉，一般認為：打樁只是防止地基失效時建筑破壞的一種良好處理方法，顯然與場地類別劃分完全分屬于場地地震效應處理的2個不同方面。由于地震時砂土或粉土液化往往易于使地基發(fā)生震陷，故打樁建筑震害輕的主要原因在于建筑不會因地基形變而產(chǎn)生附加震害。這一點也可從當樁尖未打到穩(wěn)定土層上時，建筑震害重，或液化產(chǎn)生滑移時，建筑和樁都有較重的震害得到證實。近些年來，理論分析和強震觀測的結(jié)果都表明，地基土與結(jié)構(gòu)相互作用主要表現(xiàn)在2個方面，即地基運動的改變和結(jié)構(gòu)動力特性的改變，而這些改變對場地的地震效應影響不大，因此即使考慮地基與結(jié)構(gòu)相互作用影響，也并不能改變場地類別。綜上所說，在目前的科技水準條件下，打樁仍以不改變場地類別劃分為好?！纠}24】下列關(guān)于樁基與場地類別，敘述正確的是（）