杭州地區(qū)巖土體剪切波速與土層深度關(guān)系研究.pdf

1、2008年5月12日汶川8.0級大地震，給我國建筑物密集的城市、經(jīng)濟(jì)及交通不發(fā)達(dá)地區(qū)造成了巨大的災(zāi)難。在地震災(zāi)難中，軟土塌陷、地基砂土液化、巖體崩塌、滑坡等都與土體狀態(tài)，特別是與土體狀態(tài)的剪切波速或剪切模量聯(lián)系的動力應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和抗剪強(qiáng)度特性有關(guān)，而剪切波速又與剪切模量的平方根成正比。因此，在目前巖土體工程抗震中，剪切波速在場地分類、建筑場地土類的劃分、城市抗震規(guī)劃、飽和砂土液化的評判、建筑抗震設(shè)計(jì)等方面有著極其廣泛的運(yùn)用。
　　

2、在場地巖土工程勘察過程中也要求進(jìn)行剪切波速測試。我國《工程場地地震安全性評價(GB17741-2005)》,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)》,《構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50191-93)》等規(guī)范中規(guī)定地震輸入界面的確定、土層地震反應(yīng)分析的等效線性化波動方法、場地分類等時都要利用土類的剪切波速。因此，剪切波速及其相關(guān)的科學(xué)技術(shù)問題成為當(dāng)前巖土工程抗震領(lǐng)域研究的重點(diǎn)課題，有著重要的工程應(yīng)用價值和理論價值。
　　土是一種

3、復(fù)雜的地質(zhì)體，由于組成成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及歷史成因的不同，使不同的土層在不同的地質(zhì)條件下其剪切波速顯示出巨大的區(qū)別。在工程規(guī)劃階段、初期勘察階段等，因鉆孔深度、鉆孔出現(xiàn)塌孔、沉渣等其他原因鉆探往往只給出巖土體的巖性，而不進(jìn)行剪切波速測試或無法進(jìn)行剪切波速測試，但工程抗震設(shè)計(jì)及工程決策需要給出場地類別，供選址及估計(jì)抗震設(shè)計(jì)地震動參數(shù)使用。因此，根據(jù)己有的剪切波速數(shù)據(jù)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行分析，分析其固有的特征和統(tǒng)計(jì)意義上的規(guī)律性，是一項(xiàng)有意義的

4、研究工作。
　　本文中通過現(xiàn)場實(shí)測和收集的方法對杭州地區(qū)工程地質(zhì)條件開展了如下工作:
　　(1)在查閱大量科研資料、文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，全面系統(tǒng)地分析了國內(nèi)外剪切波速的研究現(xiàn)狀，并分析了其中存在的主要問題。
　　(2)本文詳細(xì)介紹了目前我國應(yīng)用于剪切波速測試的主要儀器及其原理、技術(shù)參數(shù)和使用方法。對各種儀器的適用范圍、測試方法、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對比分析，指出了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　(3)通過現(xiàn)場測試及收集等方法，掌握了杭州地

5、區(qū)35個工程場地的164個鉆孔的巖土工程勘察資料和剪切波速測試資料，這些場地主要位于杭州市區(qū)和周邊地區(qū)，并對掌握的資料進(jìn)行了整理和分析，給出了杭州地區(qū)典型土層的主要特征，分類統(tǒng)計(jì)了不同土類在不同深度范圍內(nèi)剪切波速數(shù)值的分布特征。
　　(4)本文運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)回歸分析方法對不同土類的剪切波速與土層埋深的關(guān)系進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。首次給出了杭州地區(qū)土類剪切波速與土層埋深的統(tǒng)計(jì)公式。并進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果表明:給出的統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)表達(dá)式具有可使用的價值，對