張亮亮 王慧敏

(1.廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510010； 2.廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊(duì)，廣東 惠州 516001)

1 概述

在進(jìn)行巖土工程勘察中，建筑抗震場(chǎng)地類(lèi)別劃分是一項(xiàng)重要任務(wù)。建筑場(chǎng)地類(lèi)別在一些特殊的地質(zhì)條件下，如場(chǎng)地范圍較大，巖土層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，橫向和垂向變化較大，可能較難劃分，結(jié)果會(huì)有爭(zhēng)議。如果不能準(zhǔn)確地劃分場(chǎng)地類(lèi)別，可能會(huì)引起抗震安全隱患或者浪費(fèi)建設(shè)開(kāi)支。

2 原理及劃分依據(jù)

土層等效剪切波速的計(jì)算公式，劃分依據(jù)詳見(jiàn)規(guī)范GB 50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(2016年版)。以下為土層等效剪切波速的計(jì)算公式：

(1)

(2)

3 工程實(shí)例分析

3.1 廣州某項(xiàng)目

廣州南沙項(xiàng)目，表層為填土，前20 m～30 m為較深厚的淤泥層，基巖面埋深約40 m～50 m，由于本場(chǎng)地淤泥剪切波速小于150 m/s，本場(chǎng)地前20 m等效剪切波速小于150 m/s，因此本工程場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)。

3.2 廣州某中醫(yī)院

廣州某中醫(yī)院項(xiàng)目位于珠江二沙島上，淤泥質(zhì)土或淤泥質(zhì)粉細(xì)砂下覆中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，基巖面埋深約10 m～13 m，雖然本場(chǎng)地覆蓋層剪切波速小于150 m/s，但是覆蓋層厚度小于15 m，因此本工程場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)(見(jiàn)圖1)。

3.3 佛山某中學(xué)

佛山某中學(xué)，淤泥層較厚，下方為強(qiáng)風(fēng)化細(xì)砂巖。強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖剪切波速大于其上部各土層剪切波速2.5倍，且強(qiáng)風(fēng)化層及其下臥各層巖土的剪切波速均不小于400 m/s，因此本項(xiàng)目強(qiáng)風(fēng)化細(xì)砂巖波速雖然小于500 m/s，但由于其速度大于淤泥層剪切波速的2.5倍且大于400 m/s，因此，本工程強(qiáng)風(fēng)化層以上部分可以看作覆蓋層。由于本場(chǎng)地淤泥層剪切波速小于150 m/s，且覆蓋層厚度大于20 m，因此本工程場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)。

3.4 廣東某金融學(xué)院

廣東某金融學(xué)院場(chǎng)地為花崗巖場(chǎng)地，存在中、微風(fēng)化孤石，剪切波速大于500 m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周?chē)翆?，不能作為基巖面。場(chǎng)地覆蓋層厚度為30 m～40 m，上部土層主要為可塑砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化及強(qiáng)風(fēng)化，因此本工程場(chǎng)地類(lèi)別劃分為Ⅱ類(lèi)。

3.5 湛江某黨校

湛江某黨校位于湛江市麻章區(qū)，地質(zhì)較復(fù)雜，來(lái)自上地幔玄武巖巖漿沿著擴(kuò)張的東西向深斷裂上涌噴溢到淺水海域環(huán)境地帶，形成海相玄武巖。本區(qū)火山巖為間歇性火山噴溢活動(dòng)的產(chǎn)物，具噴溢—沉積亞旋回、溢流—沉積韻律等特點(diǎn)。本場(chǎng)地表層約20 m為中風(fēng)化或塊狀強(qiáng)風(fēng)化玄武巖。根據(jù)抗震規(guī)范，本場(chǎng)地上部硬夾層，視為剛體，中風(fēng)化玄武巖下部為粉質(zhì)粘土及中粗砂。根據(jù)區(qū)域資料，覆蓋層厚度可達(dá)上百米，因此本工程場(chǎng)地類(lèi)別劃分為Ⅱ類(lèi)。

4 場(chǎng)地類(lèi)別劃分應(yīng)考慮的因素

4.1 覆蓋層厚度

覆蓋層厚度的判斷直接關(guān)系到場(chǎng)地類(lèi)別的劃分，本文第二章節(jié)已經(jīng)列出其定義，但是在實(shí)際工作中，仍然有復(fù)雜的地質(zhì)出現(xiàn)，對(duì)覆蓋層的厚度判斷有分歧，例如在波速大于500 m/s的巖石中存在軟弱夾層，這種情況在泥質(zhì)粉砂巖中會(huì)容易遇到，這就會(huì)難以判讀覆蓋層厚度。

4.2 剪切波速

根據(jù)規(guī)范，剪切波速小于150 m/s的土體為軟弱土，波速大于500 m/s的巖土體作為基巖，波速的大小和覆蓋層的厚度決定了場(chǎng)地土類(lèi)別的劃分依據(jù)。有時(shí)候建筑場(chǎng)地較小，僅根據(jù)場(chǎng)地內(nèi)鉆孔揭露地質(zhì)情況可能不能準(zhǔn)確反映場(chǎng)地土的類(lèi)別，例如附近存在較深的河溝、含有較深厚淤泥的池塘等情況。雖然場(chǎng)地內(nèi)土體可能為Ⅱ類(lèi)，但是旁邊的池塘為Ⅲ類(lèi)，綜合判斷時(shí)應(yīng)按Ⅲ類(lèi)考慮。

4.3 基礎(chǔ)埋深

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，有的項(xiàng)目設(shè)有地下室，需要開(kāi)挖土方，挖深5 m～10 m；有的項(xiàng)目設(shè)計(jì)室外地坪標(biāo)高要高于現(xiàn)地面，需要填高3 m～5 m。因此因基礎(chǔ)埋深變化可能會(huì)導(dǎo)致場(chǎng)地類(lèi)別劃分的變化。

4.4 地基處理

池塘、淤泥、填土等經(jīng)過(guò)地基處理后土體會(huì)被壓實(shí)，孔隙度和含水率會(huì)變小，覆蓋層等效剪切波速會(huì)變大，也可能會(huì)對(duì)場(chǎng)地土的類(lèi)別判斷產(chǎn)生影響。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)影響建筑場(chǎng)地類(lèi)別劃分的因素進(jìn)行分析，可以更好地判斷場(chǎng)地土的類(lèi)別，使劃分結(jié)果更接近場(chǎng)地實(shí)際情況。對(duì)于高層建筑，尤其是超高層建筑，通過(guò)對(duì)抗震設(shè)計(jì)提供可靠參數(shù)，既可以保證建筑物抗震安全性能，還可以有效節(jié)約建設(shè)成本。因此應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)條件和建筑物的結(jié)構(gòu)、規(guī)模等具體情況科學(xué)判別建筑場(chǎng)地類(lèi)別。