1)场地土的类型
场地土的类型(场地土的刚性)指土层本身的刚度特性,一般用土的剪切波速表示,因为剪切波速是土的重要动力参数,是最能反映场地土的动力特性的。因此,以剪切波速表示场地土的刚性广为各国抗震规范所采用。
根据土层剪切波速将土的类型划分为4种,我国《建筑抗震设计规范》中给出的土的类型划分和剪切波速范围见表2-1。
表2-1 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(kPa);vs为岩土剪切波速。
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,测量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,数据变化较大时可适量增加;对小区中处于同一地质单元内的密集建筑群,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、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2-1划分土的类型,再利用当地经验在表2-1的剪切波范围内估算各土层的剪切波速。
2)场地覆盖层厚度(dov)
建筑场地覆盖层厚度是指从地表到地下基岩面的垂直距离,也就是基岩的埋深。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相邻上层土剪切波速2.5倍的土层,且其下卧岩土的剪切波速不小于400m/s时,可按地面至该土层顶面的距离确定。
(3)土层中夹有剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体,应视同周围土层。(www.daowen.com)
(4)土层中的火山岩硬夹层应视为刚体,其厚度应从覆盖层厚度中扣除。
3)等效剪切波速(vse)
建筑场地一般由各种类型土层构成,不能用其中一种土的剪切波速来确定土的类型,也不能简单地用几种土的剪切波速平均值来确定,而应按等效剪切波速来确定土的类型。
所谓等效剪切波速就是根据剪切波通过计算深度范围内多层土层的时间等于该波通过计算深度范围内单一土层所需的时间的原则来定义的土层平均剪切波速(图2-1)。
图2-1 多层土层等效剪切波速计算简图
等效剪切波速可按下式计算:
式中:d0——计算深度(m),取覆盖层厚度和20m两者的较小值;
di——计算深度范围内第i土层的厚度(m);
t——剪切波在地面至计算深度之间的传播时间;
n——计算深度范围内土层的分层数;
vsi——计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s)。
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