岩土工程勘察规范讲座(高大钊PPT).pdf

1 岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范 讲座讲座 同济大学同济大学高大钊高大钊 2007年年8月武汉月武汉 引引言言 岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范是我国是我国 岩土工程体制改革的成果，规岩土工程体制改革的成果，规 范的变化反映了我国从前苏联范的变化反映了我国从前苏联 勘察设计体制向国际岩土工程勘察设计体制向国际岩土工程 技术体制逐步融合的过程。技术体制逐步融合的过程。 新规范颁布已经新规范颁布已经6年了年了, 规范执行情况良规范执行情况良 好，对保证勘察质量起到了不可替代的好，对保证勘察质量起到了不可替代的 作用，也为相关行业标准和地方标准确作用，也为相关行业标准和地方标准确 定了基本框架和基本准则。定了基本框架和基本准则。 岩土工程勘察规范在我国岩土工岩土工程勘察规范在我国岩土工 程标准化体系中的地位与作用程标准化体系中的地位与作用 岩土工程勘察规范的性质是岩土工程岩土工程勘察规范的性质是岩土工程 勘察的勘察的国家标准国家标准，指与行业标准、地方，指与行业标准、地方 标准而言；是岩土工程勘察的标准而言；是岩土工程勘察的母规范母规范，， 指与勘察行业中的其他标准而言；指与勘察行业中的其他标准而言； 与国际通用标准接轨的与国际通用标准接轨的指南指南，引进与吸，引进与吸 收国际通用的技术标准，为我所用。收国际通用的技术标准，为我所用。 规范面临的主要问题规范面临的主要问题 计划体制对我国标准体系的影响严重制计划体制对我国标准体系的影响严重制 约了标准化体系适约了标准化体系适应市场经济应市场经济与与全球全球化化 需需要的要的转转轨；轨； 设设计与计与施施工工分割分割的体制制约了岩土工程的体制制约了岩土工程 咨询咨询业的业的形成形成与与发展发展，岩土工程，岩土工程咨询咨询业业 的的难产难产 ；； 与国际通用标准的与国际通用标准的磨合磨合、接轨和本土化、接轨和本土化 的问题 。的问题 。 岩土工程勘察规范的岩土工程勘察规范的局部修订局部修订 规范规范执行情况良好，对保证勘察质执行情况良好，对保证勘察质 量起到了不可替代的作用，也为相关行量起到了不可替代的作用，也为相关行 业标准和地方标准确定了基本框架和基业标准和地方标准确定了基本框架和基 本准则。本准则。由于下列原因由于下列原因，，需需对对该该规规 范范局部修订局部修订 2 1 某些条款某些条款不不够够严严密密，，某些条款某些条款与与现现行行 其他标准不其他标准不够协调够协调，，造成施造成施工工图审查时图审查时 执行执行上上的的偏差偏差；； 2工程工程建设强建设强制性制性条文部分摘自条文部分摘自本本 规范规范，，少数少数勘察勘察人员人员和和审图人员未审图人员未 全全面面掌握掌握规范规范条文条文和和条文说明条文说明，，孤孤 立立执行执行某些强某些强制性制性条文条文，，产生理解上产生理解上的的 偏差偏差；； 3 相关国家标准相关国家标准正正在制在制订或修订订或修订，，如如 建筑抗震设建筑抗震设计规范计规范、、混凝混凝土土结构结构 耐久耐久性性设设计规范计规范和和工业工业建筑防腐蚀建筑防腐蚀 规范规范，，有有关关场场地地基地地基抗震抗震与与水水和土和土腐腐 蚀蚀性性评价评价的问题，的问题，需互需互相相协调协调。。 4如何如何对对应实施强应实施强制性制性条文及施条文及施工工图审图审 查以查以后出后出现现的的一一些些问题问题 关关于强于强制性制性条文条文和和审图审图 1强强制性制性条文条文的的出台背景出台背景；； 2强强制性制性条文条文的性质；的性质； 3怎样怎样执行执行强强制性制性条文条文 强调强调对岩土工程对岩土工程原理原理、规范、规范条文条文和和条文条文 说明说明的的全全面面深入深入理解理解 对对审图审图工作的工作的看法看法 政府政府为了为了有有效效地地加加强强对工程对工程建设建设的技术的技术 控控制，制，从从强强制性标准的制性标准的15万万条条文条条文中，中， 摘摘录出一批录出一批条文条文，，编撰编撰了了一套一套工程工程建建 设设标准标准强强制性制性条文条文，作为，作为向向技术技术法法规规 的的过渡过渡，，同同时实时实行了行了一项一项审图审图的制的制度度，， 即即成立成立了了一批一批审图审图公司公司，对，对强强制性制性条文条文 执行的情况进行执行的情况进行审查审查，，违违规要规要处罚处罚。。 从从行行政管政管理理的的层层面面上上看看，，这项措这项措施有施有利利 于于在在事故事故发生发生后后明明确确责任责任，在，在事故事故不不断断 发生发生的的特殊特殊条条件件下下，进行，进行这种这种强强制性的制性的 管管理理是是需需要的。要的。 从从技术技术层层面面来看来看，，这种这种全全面面审图审图的的做做 法法，，未未必能普遍提高必能普遍提高技术技术水水平平，，且且不不利利 于发于发挥挥工程工程师师的的积极积极性和性和创创造造性。性。如如果果 估估计计有有问题的工程问题的工程师占师占有有相相当大当大的的比比 例例，则，则采采用用这种措这种措施或施或许许是是需需要的；要的；但但 这就涉这就涉及及对我国工程对我国工程界界的技术的技术水水平平和工和工 作作责任感责任感的的正正确确估估计问题。计问题。 从从审图审图制制度度执行的情况执行的情况来看来看，，防防止止“扩大扩大 化化”和和“宁左勿右宁左勿右”的的倾向倾向是是值得注意值得注意的。的。 所所谓谓“扩大扩大化化”是指是指审图审图不不仅仅审强审强制性制性条文条文 执行的情况，而执行的情况，而且已且已经经扩大扩大到到审查审查并并不是不是 强强制性的制性的条文条文，，似似乎凡乎凡是在是在全全国性标准国性标准 （包括（包括国家标准和行业标准国家标准和行业标准））中中写写的的条文条文 在在全全国国各各地地都都必必须须执行，执行，完完全全抹杀抹杀了地了地区区 性的性的特特点点。所。所谓谓“宁左勿右宁左勿右”是指是指审图人员审图人员 怕犯错误怕犯错误，，宁宁可可审审得过得过头头一一点点，，“左左”一一点点 不不会犯错误会犯错误，不，不那么那么因因地制地制宜宜，也不，也不实实事事 求求是。是。 3 技术技术控控制体系制体系 世世界界上上大大多多数数国家对国家对建设市场建设市场的技术的技术控控制，制，采采 取取的是技术的是技术法法规与技术标准相规与技术标准相结合结合的的管管理理体体 制，技术制，技术法法规是规是强强制性的，是制性的，是把那把那些些涉涉及建设及建设 工程工程安安全全、、人人体体健康健康、、环境环境保保护护和和公公共共利利益益的的 技术要技术要求求，用，用法法规的规的形形式式规定规定下下来来，严，严格贯彻格贯彻 在工程在工程建设建设工作中，不执行技术工作中，不执行技术法法规规就就是是违违 法法，，就就要要受受到到处罚处罚。而技术标准。而技术标准除除了了被被技术技术法法 规引用规引用部分以部分以外外，，都都是是自自愿愿采采用的，可用的，可由由双双方方 在在合合同同中约定中约定采采用。用。 如何如何与国际与国际惯惯例例接轨接轨 建筑建筑技术制约体制技术制约体制如何如何与国际与国际惯惯例例接接 轨，轨，已已成成了了一一个非常个非常重要重要且且迫切迫切需需要要解解 决决的问题。的问题。 建设部建设部标准定标准定额额司司组织组织了了课课题题组组对对欧欧 盟盟、、英英国、国、加加拿拿大大、、澳澳大利大利亚亚、、美美国、国、 日日本、本、俄罗斯七个俄罗斯七个地地区区和国家进行了重和国家进行了重 点研究点研究，，并并对对法法国、国、德德国、国、荷兰荷兰、、瑞瑞 典典、、挪威五个挪威五个国家作了国家作了一一般般了了解解，，提出提出 了了研究报告研究报告。。 技术技术法法规和技术标准规和技术标准 关关于于技术技术法法规和技术标准，规和技术标准，世世界界贸易组贸易组 织（织（WTO））、国际标准化、国际标准化组织（组织（ISO）） 都都从从不不同同的的角角度度发发布布了定了定义义，，联联合合国国经经 济济与与社会社会发展发展委委员员会会于于1984年年以以英英、、 法法、、俄三俄三种种文文字字发发布布的的建筑建筑法法规术规术语语 及及其定其定义义是是专专门针门针对对建筑建筑业的。业的。 国际定国际定义义 技术技术法法规规（（Technical regulation））一种一种 法法定定权力机权力机构构所接所接受受的约的约束束性性文文件件，，它它 由由技术性规定技术性规定组组成成，，或或涉涉及及技术性规技术性规 定，其中定，其中包括包括适用的适用的管管理条款理条款。。 技术标准技术标准（（Technical standard））基基于于 协协商商一一致致，，由由公公认认的标准化的标准化机机构构批批准，准， 为重为重复复和和连续连续应应用而制用而制订订的技术规定。的技术规定。 由由国际国际建筑建筑业业协协会会提出提出，，并并为为联联合合国国欧欧 洲洲经济经济委委员员会会、、欧欧洲洲联盟联盟、国际标准化、国际标准化 组织（组织（ISO））和和世世界界贸易组织（贸易组织（WTO）） 所接所接受受的，的，建立建立了了建筑建筑技术技术法法规和技术规和技术 标准的国际通行标准的国际通行原原则。则。 1.对对直直接接涉涉及及公公众众基本基本利利益益的的安安全全、、卫卫 生生等等技术要技术要求求和和直直接接涉涉及及国家国家长远长远利利益益 的的环环保、保、节节能能等等技术要技术要求求，，按照按照指指令令性性 模模式式制定制定建筑建筑技术技术法法规。规。它它是是强强制性技制性技 术术文文件件，，必必须须遵照遵照执行。执行。 2.对不对不直直接接涉涉及及公公众众基本基本利利益益和国家和国家长长 远远利利益益的技术要的技术要求求，，以及以及为保证为保证实现强实现强 制性技术要制性技术要求求而而采采取取的的途径途径和方和方法法等等，， 按照陈述按照陈述性性模模式式制制订订技术标准。技术标准。它它是是非非 强强制性技术制性技术文文件件，，自自愿愿采采用。用。 3.为了为了鼓励鼓励生产生产者根据者根据市场需市场需要要发发挥挥主主 动动创创造造性，性，促促进技术进进技术进步步，，只只要要建筑产建筑产 品品和技术和技术能能满足满足强强制性技术制性技术法法规，规，允允许许 不执行不执行非非强强制性的技术标准。制性的技术标准。 4 规范规范中的中的一一些些疑疑难难问题问题 关关于于岩土岩土分分类类 关关于于勘察工作勘察工作布布置置 关关于场于场地地基的地地地基的地震震效效应应 关关于于不良地质作用与地质不良地质作用与地质灾害灾害 关关于于特殊特殊岩土岩土 关关于于地地下水下水 关关于于室内试验室内试验 关关于原于原位位测试测试 关关于水于水和土对和土对建筑建筑材料材料的的腐蚀腐蚀性性 关关于于岩土工程岩土工程评价评价 关关于于报告报告编编写写 关关于于岩土岩土分分类类 关关于于“硬硬土土/软软岩岩” 与与土的土的分分类类标准标准什什么么关系关系 关关于于“硬硬土土/软软岩岩” 软硬软硬是对工程性质的是对工程性质的一种一种通通俗俗化的标化的标识识 词词，，但但难以难以量化；量化； 岩和土是岩和土是按按其其成因成因，，特特别别是是按按成成岩的程岩的程 度来度来识别识别的的大大类类定定名名；； 按按一一般般概念概念，岩，岩比比土土硬硬，，但但却却有有硬硬土、土、 软软岩，土岩，土比比岩岩硬硬 岩岩石按石按其其单轴单轴抗抗压压强强度度有有硬硬质岩、质岩、软软质质 岩岩之之分分；； 软软岩在岩在世世界界上分上分布非常布非常广泛广泛，，仅仅泥泥岩和岩和页页 岩岩就占就占地地球球表表面所面所有有岩岩石石的的50％％左右左右。。 软软岩可岩可以分以分为为原生原生软软岩和岩和风风化化软软岩岩两两大大 类类；； 原生原生软软岩主要是指在岩主要是指在温温度度不不高高和和压力压力不不大大 的的条条件件下形成下形成的的沉沉积积岩，岩，粘粘土基质土基质含含量量 高高，，胶胶结结程程度度差差，，开挖暴露开挖暴露在在大大气气中中易易吸吸 水水膨胀膨胀、、湿湿化化崩崩解解，，强强度度迅速降迅速降低低；； 风风化化软软岩指岩指因因风风化而化而破碎破碎、、软软化的岩化的岩石石，， 硬硬质岩质岩风风化化成成的的软软岩主要是岩主要是全全风风化化带带与与强强 风风化化带带，也，也包括包括少数少数中中等风等风化。化。 与与土的土的分分类类标准标准什什么么关关 系系 历史历史在在1950年年代，我国代，我国各个各个行业行业都都从从 前苏前苏联联引进了规范，引进了规范，细粒细粒土的土的分分类类对地对地 基土用基土用塑塑性指性指数分数分类类，作为，作为填填筑筑材料材料用用 粒粒度度成分分成分分类类；；液限液限试验试验－－76g圆锥圆锥的的 10mm沉沉入深度入深度，，塑限－搓塑限－搓条条法法；；塑塑性指性指 数数大大于于17为为粘粘土，土，7～～17为为亚亚粘粘土，土，0～～7 为为亚亚砂砂土，土，各个各个行业的行业的分分类类界界限限相相同同，， 土的土的名名称称有些差有些差别别，，如如粘粘砂砂土、土、砂砂粘粘 土、土、垆坶垆坶等等；； 5 分分类类方方法法开开始变始变化化1970年年代，代，建筑建筑地地 基规范基规范编编制制时时，对，对粘粘性土的性土的分分类类改改为为现现 在的在的界界限限，划，划出出了了粉粉土土一一类类，其他行业，其他行业 并并没没有有采采用用这种这种方方法法，，但但试验试验标准标准没没有有 变变化；化； 划划分分粉粉土的工程土的工程意意义义；； 30多年多年来来，，粉粉土的土的研究研究得得到了到了发展发展。。 试验试验的的变变化化1980年年代，为了代，为了将将美美国的国的 统统一一分分类类法法引引入入我国，我国，把美把美国的国的碟碟式式液液 限仪限仪的的结结果果等等效效为为锥锥式式仪仪，，出出现现了了两两种种 规规格格，，一种一种是是76g圆锥圆锥17mm的的沉沉入深度入深度，， 另另一种一种是是100g圆锥圆锥的的沉沉入深度入深度20mm，，都都 认认为为自自己己是是符符合合美美国标准的；对国标准的；对塑限塑限试试 验验，也，也改改用用圆锥圆锥沉沉入入的方的方法法，，但这并但这并不不 是是美美国的方国的方法法，我国，我国出出现现了了两两种种规规格格的的 联联合合测测定定仪仪；； 锥锥式式和和碟碟式式两两种种方方法法的的原原则则区区别别。。 用用塑塑性性平平衡衡的的观观点点分分析锥析锥面面上上的的剪剪应应力力 F N τ 卡萨卡萨格兰德格兰德碟碟式式仪仪 分分类类方方法法的的继继续续变变化化1980年年代，代，一一些些 行业的规范行业的规范将将土的土的分分类类方方法法改改为为塑塑性性图图 方方法法，土的，土的名名称称大大幅幅度度地地变变化，化，出出现现了了 一种一种土土能能定为好定为好几几个个不不同同的的名名称称，，同一同一 个个名名称称的土可的土可能能实实际际上上不是不是同一种同一种土。土。 塑塑 性性 图 分图 分 类类 A line 液限含水量 塑 性 指 数 粉土 粘土 6 在在1980年年代中代中期期，，建筑建筑系系统曾统曾经经进行了进行了 系系统统的的研究研究，在，在1987年年，，两两本国标的主本国标的主 编编统统一一了了思想思想，在，在建筑建筑系系统统不不采采用用塑塑性性 图图的的分分类类方方法法。。 20年年来来，土的，土的分分类类基本基本没没有有很很大大的的变变 化。化。 但但存存在的问题在的问题依然存依然存在，在，没没有人有人去去研究研究 解解决决。。 新新的的液限液限标准和标准和分分类类方方法法存存在的问题在的问题研究研究 新新的方的方法法，，必必须须考虑考虑和和解解决决工程工程应应用中用中产生产生 的问题，的问题，因因为为这这影响了影响了这这些些方方法法在工程中的在工程中的 应应用。用。除除了地基了地基承载承载力表之力表之外外，，软软土的划土的划分分 也是也是一一个个不不容忽视容忽视的问题。的问题。按照按照10mm沉沉入深入深 度度的标准，的标准，软软土的定土的定义义是是液液性指性指数数大大于于1.0 或或天然天然含含水水量量大大于于液限液限含含水水量，量，现现在在改改成成沉沉 入深度入深度17mm的的液限液限含含水水量量必必然然大大于原于原来来的标的标 准，也准，也就就是是说说这一这一条条软软土的定土的定义义不不能能用了，用了， 那么那么如何修如何修改呢改呢没没有人有人提出过提出过新新的标准，的标准， 也也没没有有验验证证过采过采用用新新的标准是的标准是否否会会使使软软土的土的 划划分产生分产生不不允允许许的的误误判判。。 关关于于勘察工作勘察工作布布置置 取取样样钻孔钻孔数数量量应应多多少少 强强制性制性条文条文4.1.20为为什什么么规定规定最最少少 取取样样数数量量 什什么么是是“主要土主要土层层” 什什么么是是场场地地 取取样样钻孔钻孔数数量量应应多多少少 “取取样样钻孔钻孔”即即为为“技术技术孔孔”，是和，是和“鉴鉴别别 孔孔”相对而言的；相对而言的； 钻孔钻孔的的数数量是量是由由钻孔间距钻孔间距和和建筑建筑物物的的平平 面面尺寸尺寸确定的；确定的； 只只需需要在要在一一部分部分钻孔钻孔中中取取土土样就样就可可以以满满 足足土土样样数数量的要量的要求求，，因因此此有有一一部分部分钻孔钻孔 的作用的作用仅仅在在于于划划分分土土层层的的层层面和面和鉴鉴别别土土 层层的土的土名名、、状态状态等等，，即即鉴鉴别别孔孔的作用。的作用。 为了为了满足满足鉴鉴别别的作用，对的作用，对回次回次进进尺尺作了作了 规定。规定。尽尽管管如如此此，，但但鉴鉴别别层层面面仍仍有有比比较较 大大的的误误差差，，有有可可能能将虽然厚将虽然厚度度不不太厚太厚，， 但比但比较较重要的土重要的土层层漏漏划了；划了； 20多年多年来来，，静静力力触探触探得得到了到了推推广广应应用，用， 对对层层面的划面的划分分具具有有独独特特的的优优点点；； 在可在可以以采采用用静静力力触探触探试验试验的地的地区区，，宜宜采采 用用静静力力触探触探替代替代鉴鉴别别孔孔；； 上上海海地地区区规定，规定，静静力力触探孔触探孔数数可可占占总总数数 的的1/3～～1/2。。 静静力力触探触探贯贯入入曲线曲线划划分分层层面的作用面的作用 7 强强制性制性条文条文4.1.20 为为什什么么规定规定最最少少取取样样数数量量 关关于于6个个土土试试样样的规定，在的规定，在30年年前前已已经有经有了，了， 那那时人时人们们对对于于这这个个规定的规定的认识认识似似乎乎比比较较清楚清楚，， 心心态态也也比比较较平平和；和； 当当时时的规定是作为的规定是作为一一条条底线底线来来执行的，在执行的，在一一个个 场场地地上上，对，对一一个个土土层来层来说说，，取取样样的的数数量量一一般般是是 大大大大地地多多于于这这个个数数字字。对。对于于比比较较均匀均匀的土的土层层，， 取取样样可可能能少少一一些些，对，对于于比比较较薄薄的土的土层层，，取取样样可可 以少以少一一些些，对，对于于比比较较小小的的场场地，地，取取样样可可以少以少一一 些些，，取取样样多多少少是是由由工程工程师来师来决决定的，定的，但但再再少少也也 不不能能低低于于这这个个底线底线，，大大家家都都比比较较有有统统一一的的认认 识识；； 自自从从有有了了强强制性制性条文条文，而，而这这6个个土土样样作为作为 强强制性制性条文条文规定规定以以后后，情况，情况就就发生发生了了变变 化，化，你你一一强强制性，制性，人人们们不不仅注意仅注意了了这这个个 规定，而规定，而且且把把它它放放在在一一个个很很不不恰恰当当的位的位 置置上上，，错误错误地地认认为为它它是对是对取取样样的的控控制要制要 求求而而完完全全忘记忘记了了取取样样数数量是量是一一个个统统计计数数 据据子子样样数数量的要量的要求求，本，本来来是是有有科学道科学道理理 的规定为的规定为什什么非么非要要装扮装扮成成蛮蛮不不讲讲理理的的强强 制性规定制性规定呢呢这这是是强强制性制性条文条文规定的规定的结结 果果走走向向它它愿愿望反望反面的面的一一个个生生动动的的例例子子；； 于于是是就就有有了了20家工家工厂厂最最好好出一出一份份勘察勘察报报 告告的的荒唐命荒唐命题。本题。本来来，，既既然然是是由由20家工家工 厂厂独独立立委委托托勘察的勘察的报告报告，，出出20份份报告报告是是 天天经经地地义义的的事事。。现现在为了在在为了在6个个土土样样上上做做 文文章章，，就就产生产生了了最最好好20个个工工厂厂出一出一份份报报 告告的的想想法法，，以以为为这样就这样就可可以以在在整整个个场场地地 只只取取6个个土土样样也也符符合强合强制性制性条文条文的规定；的规定； 和和还还是是或或 岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范4.1.20，，第第3款款 每每个个场场地地每每一一主要土主要土层层的的原原状状土土试试样样或或 原原位位测试测试数数据据不不应少于应少于6件件。。 高层高层建筑建筑岩土工程勘察规程岩土工程勘察规程4.1.7，， 第第1款款每幢每幢高层高层建筑建筑每每一一主要土主要土层层内内采采 取取不不扰扰动动土土试试样样的的数数量量或或原原位位测试测试的的次次 数数不不应少于应少于6件件（组）（组）次次。。 但但在在条文说明条文说明中中却却说说“需需要指要指出出的是不的是不扰扰动动土土 样样 和和 原原 位位 测 试测 试 的的 数数 量 要量 要 同同 时时 满 足满 足 。。 ” 土土样样和和原原位位测试测试要要同同时时满足满足是是很很难难做做到的。到的。例例 如如一一个个面面积积不不大大的的单单体体建筑建筑物物，，布布置置6个个勘勘探探 点点，其中，其中3个取个取土土孔孔和和3个个静静力力触探孔触探孔，，从从勘勘探探 孔孔的的布布置置来来说应说应当当是是允允许许的。在的。在取取土土孔孔中，可中，可 以以满足满足每每个个主要土主要土层层各取各取6个个土土样样，，但但如如果果原原位位 测试测试也要也要满足满足6个个，，那那岂岂不要不要求求打打6个个静静力力触探触探 孔孔了了如如果这果这条条要要求求成立成立，，那那就就要要求求静静力力触探触探 试验试验要要么么不不做做，，一做一做起起码码要要做做6个个孔孔了，了，这就这就不不 合理合理了。了。 什什么么是是“主要土主要土层层” 主要土主要土层层、主要、主要受受力力层层都都不是不是具具有有严严格格概概 念念的术的术语语；； 本本来来给给岩土工程岩土工程师师可可以以权权宜宜处处置置的问题，的问题， 由于由于执行执行强强制性制性条文条文，，使使这这些些规定规定都都变变得得 没没有实有实际的际的意意义义了；了； 甚至甚至连连“场场地地”这样这样非常非常明明确的术确的术语都语都成成为为 有有争议争议的的名词名词。。 8 什什么么是是场场地地 有人问我们做岩土工程勘察的，几乎每个有人问我们做岩土工程勘察的，几乎每个 工程都要用到工程都要用到“场地场地”这个词，但我做了多年这个词，但我做了多年 的勘察后，对场地这个词越来越不明白，如的勘察后，对场地这个词越来越不明白，如 一幢房子的地基是一个场地，比一幢房子地一幢房子的地基是一个场地，比一幢房子地 基大一些的范围（基大一些的范围（指影响指影响到这幢房子的到这幢房子的周边周边 环境）环境）是一个场地，几幢房子是一个场地，几幢房子也也是一个场是一个场 地，一个地，一个住宅小区也住宅小区也是一个场地，一个是一个场地，一个村庄村庄 或或1平方公里平方公里是一个场地，是一个场地，那么那么一个一个省可省可不不 可算可算一个场地，一个一个场地，一个中中国国算算不不算算一个场地，一个场地， 一个地一个地球球到到底算底算几个场地。几个场地。 场场地是地是有有严严格格的定的定义义的，在的，在英英文文中中 称称为为“site”，是工程勘察的工作对，是工程勘察的工作对象象，工，工 作范作范围围；；从法从法律律上说上说，是，是经经过批过批准的工准的工 程程项项目目的的红线红线范范围围，岩土工程勘察的，岩土工程勘察的任任 务务就就是要是要把把场场地范地范围围内内的工程地质的工程地质条条件件 调查调查清楚清楚 产生产生这这个个问题的问题的原因原因并并不是技术不是技术上上的的糊糊 涂涂，而是对，而是对付付最最少少试验试验数数量量6个个的的一种一种方方 法法，，因因为为那那是是以场以场地为地为单单位位来来计计算算的。的。 关关于场于场地地基的地地地基的地震震效效应应 地地震震区区划划图图与与抗震抗震规范规范有有什什么么不不同同 卓越周卓越周期期与与特特征周征周期期有何有何不不同同 规范规范场场地地类别类别划划分分中的问题中的问题 初初判判和进和进一一步步判判别别矛盾矛盾怎怎么么办办 判判别别液液化化应应按什按什么么步步骤骤 怎样怎样判判别别液液化地化地层层 怎样怎样理解理解液液化化判判别别的的合理合理性和性和局局限限性性 地地震震区区划划图图与与抗震抗震规范规范有有什什么么不不同同 中国地中国地震震动动参参数数区区划划图图和和建筑抗震设建筑抗震设计计 规范规范是是两两本本由由不不同同部部门门编编制的技术标准。制的技术标准。目目 前前，，新新版版的的建筑抗震设建筑抗震设计规范计规范体体现现了了抗震抗震 设防设防依依据据的的“双双轨制轨制”，，即一即一般般情况情况采采用用抗震设抗震设 防防烈烈度度，，并并将将地地震设防震设防烈烈度度和地面和地面运运动动加加速速度度 建立建立联联系，系，将将来过渡来过渡到到抗震设防抗震设防区区划划提提供供的地的地 震震动动参参数数（（如如地面地面运运动动加加速速度度峰峰值值、地、地震震影响影响 系系数数曲线曲线和地和地震震加加速速度度时时程程曲线曲线等等））；； 卓越周卓越周期期与与特特征周征周期期有何有何不不同同 地地震震波波以以多多种种频率频率成分成分在岩在岩层层中中传播传播。。 地地震震波波通通过过覆盖覆盖土土层层传传向向地地表表的的过过程程 中，中，若若其中其中某某一一分分量的量的频率频率正正好与好与覆盖覆盖 土土层层的的某某固固有有频率频率重重合或合或相相近近，，由于由于共共 振振作用，地作用，地表表输输出出中中该分该分量的量的幅幅值值将将得得 到到明明显放显放大大。。该分该分量的量的周周期期就就被被称称为地为地 面面运运动动的的“卓越周卓越周期期”。。 在在卓越周卓越周期较期较短短的的浅薄坚浅薄坚硬硬土土层层上上，，刚刚 性性结构结构物物（（如如基本基本周周期期为为0.4～～0.5 s的的 五五、、六六层层房屋房屋））的的震震害害有有所所加加重；在重；在卓卓 越周越周期较期较长长的的深深厚厚软软弱弱土土层层上上，，柔柔性性结结 构构物物（（如如基本基本周周期期为为1.5～～2.5 s的的高层高层房房 屋屋））的地的地震震反反应应特特别别强强烈烈，，往往导往往导致致严严 重的重的破破坏坏。。 9 特特征周征周期期 对对于某于某一一个个地地震震输输入入时时程程记记录录，不，不同同自自 振频率振频率（（给给定定阻尼阻尼比比））的体系的体系产生产生不不同同 的的反反应应 将将反反应应的的最最大值大值（包括（包括加加速速度度反反应应最最大大 值值、、速速度度反反应应最最大值大值和位和位移移反反应应最最大大 值值））与体系与体系自自振周振周期期值值的对的对应应关系在关系在反反 应应幅幅值值自自振周振周期期坐坐标标平平面面内内用用曲线曲线表表 示示出来出来，，即即称称为地为地震震反反应应谱谱。。 即加即加速速度度反反应应谱谱、、速速度度反反应应谱谱和位和位移移反反 应应谱谱。。 对对于建于建在不在不同同场场地地基地地基上上的的建筑建筑物物而而 言，为了言，为了充充分分反反映映建筑建筑物物与地基的与地基的动力动力 相相互互作用，作用，提提供供场场地地反反应应谱谱作为作为简简化地化地 震震反反应分应分析析的工的工具具是是必必要的。要的。 将将场场地地按按土土层层厚厚度度和和软硬软硬划划分分为为几几大大 类类，对，对每每一一类类场场地的地的反反应应谱谱曲线曲线根据根据趋趋 势势进行进行统统计，计，给给出平出平均均化、化、光滑光滑化的化的“设设 计计反反应应谱谱”，，供供一一般般应应用。用。 抗震抗震规范地规范地震震影响系影响系数数曲线曲线 特特征周征周期期是是“设设计计反反应应谱谱”上上平台平台的的转转折折 点点，我国，我国建筑抗震设建筑抗震设计规范计规范所所采采用用 的的“设设计计反反应应谱谱”而是对国而是对国内内外外215条强震条强震 记记录录按按场场地地条条件件、、震震中中距距分分类类进行进行统统计计 分分析析得出得出的的结结果果，是，是一一条条归归一一化的化的曲曲 线线，，分分四四类类场场地地给给出出不不同同的的参参数数，所，所以以 是对不是对不同同场场地的，地的，包包络络了了各各种种地地震震，不，不 是对是对特特定地定地震震的的反反应应，也不是，也不是某某一特一特定定 场场地的地的反反应应。。 Ek F 场场地地类别类别的的应应用用 水水平平地地震震作用标准作用标准值值 相相应于结构应于结构基本基本自震自震周周期期的的水水平平地地震震影影 响系响系数数 eqEk GF 1 α max2α ηα γ         T Tg 水平地震影响系数最大值 地震影响 6 度 7 度 8 度 9 度 多遇地震 0.04 0.08 0.16 0.32 罕遇地震 － 0.50 0.90 1.40 10 衰减衰减指指数数 特征周期值 场地类别 设计地震分组 I II III IV 第一组 0.25 0.35 0.45 0.65 第二组 0.30 0.40 0.55 0.75 第三组 0.35 0.45 0.65 0.90 ζ ζ γ 55 . 0 05. 0 9 . 0 − 阻尼阻尼调调整整系系数数，，小小于于0.55时时，，应应取取 0.55。。 下下降降斜斜率率调调整整系系数数 ζ ζ η 7 . 106. 0 05. 0 1 2 − 8 05. 0 02. 0 1 ζ η − 规范规范场场地地类别类别划划分分中的问题中的问题 什什么么是是覆盖覆盖层层 地质地质学学的的覆盖覆盖层层概念概念是是什什么么 抗震抗震规范用规范用波波速速确定确定覆盖覆盖层层厚厚度度的的原理原理 是是什什么么 规范的规范的简简化方化方法法不不能能替代地替代地震震地质的地质的概概 念念。。 影响影响结构结构地地震震反反应应的的场场地地因因素素 1967年年7月月29日委日委内内瑞瑞拉拉加加拉拉加加斯斯地地震震的的 震震级级为为6.4，，加加拉拉加加斯斯震震中中距距60 km 。。城城 区区位位于于厚厚度度变变化化很很大大的的冲冲积积土土层层上上。。调调 查结查结果果表表明明，在，在厚厚度度为为150～～300 m的的冲冲 积层积层上上，，9～～24层层建筑建筑物物震震害害最最严重；在严重；在 土土层层厚厚度度为为50 m的的场场地地上上，，3～～5层层建筑建筑 物物的的破破坏坏相对相对较较多多。。 1985年年9月月19日日墨西哥西墨西哥西海海岸岸发生发生8.1级级 地地震震，在，在400 km以以外外的的墨西哥城墨西哥城第第四四系系 沉沉积积土土层层厚厚达达200～～1000 m，，表表层层是是剪剪切切 波波速速vS小小于于100 m/s的的湖湖成成软粘软粘土。土。深深厚厚 软软弱弱的的覆盖覆盖土土层层在在远远震震的作用的作用下下，地面，地面 运运动动卓越周卓越周期期长长达达2秒秒，，从从而而使使该该城城许许多多 地地区区出出现现烈烈度度异异常常，，尤尤其是其是10层层上下上下的的 柔柔性性建筑建筑出出现现集集中中破破坏坏。。1957年年7月月28日日 震震中中远远离墨西哥城离墨西哥城350 km的地的地震震也也使使该该 城城13～～16层层的的建筑建筑物物产生产生集集中中破破坏坏。。 根据根据1957年美年美国国旧金山旧金山地地震震（（M 5.3）） 中中旧金山旧金山市市内内不不同同厚厚度度土土层层上上获获得得的的强强 震震记记录录作为作为各各种种输输入入，对，对一一幢幢典典型型的的10 层层楼楼房房（（总总重重65000 kN，基本，基本固固有有周周期期 1.2s））进行进行反反应分应分析析。。发现场发现场地土地土层层厚厚度度 明明显显影响影响建筑建筑物物在在同一同一地地震震作用作用下下的的底底 部部剪剪力力值值。。90m以上以上厚厚度度的土的土层层上上的的底底 部部剪剪力力值值是是30m以下以下土土层层上上的的5倍倍。。 11 国国内内也也有有类类似似的的例例子子。。1975年年海海城城地地震震，，震震中中 北北面面110 km处处的的红红阳煤矿二号井阳煤矿二号井地地表表覆盖覆盖层层厚厚 约约110 m，地面，地面以下以下1.4 m～～6.6 m处处有有一层一层淤淤泥泥 质质粉粉质质粘粘土，土，结结果高果高耸柔耸柔性的性的建筑建筑物物（（55.2 m 的主的主井井塔绞车井井塔绞车大大厅厅、、41.7 m的的副井副井提提升升机机 房房、、40 m的的砖烟囱砖烟囱以及以及29.3 m的的装装车仓车仓等等）都）都 发生震发生震害害，而，而高度高度在在10 m 以以内内的的刚刚性性建筑建筑物物 安安然然无恙无恙。。1976年年唐唐山山大大地地震震中，位中，位于于6度度区区 的的北京北京市市的的一一些些中中高层高层建筑建筑，，如如北京饭店北京饭店、、民民 航航大大楼楼、、民族民族文文化化宫宫等等都都遭遭受受一一定程定程度度的的破破 坏坏，而相，而相邻邻的的较低较低矮矮的的建筑建筑物物则则没没有有任任何何破破 坏坏。。 从从上上述述情况可情况可见见，在确定，在确定建筑建筑物物的地的地震震 反反应时应时，，除除了了需需要要考虑考虑建筑建筑物物本本身身的的频频 率率特特性、性、震震中中距距和地面和地面运运动动加加速速度度以以 外外，，场场地地覆盖覆盖土土层层的的厚厚度度和和刚刚度度条条件件的的 影响是影响是必必须须计计及及的。的。 我国我国建筑抗震设建筑抗震设计规范规定，计规范规定，按按覆盖覆盖土土 层层总厚总厚度度和和表表层层土土（（20 m以以内内））刚刚度度 （（按按剪剪切切波波速速计计））来来区区分场分场地地类别类别。。 有人有人问在问在判判别别场场地地类类型型时时，，场场地土为地土为 中中软软土，土，由于由于拟拟建场建场地位地位于于山山前前，，第第四四 系系覆盖覆盖层层厚厚度度变变化化较较大大，，东东部部是基岩是基岩裸裸 露露，，西西部部则则有有6m硬硬可可塑状塑状含含砾砾粉粉质质粘粘 土，土，属冲洪属冲洪积积土，在计土，在计算覆盖算覆盖层层厚厚度度 时时，是，是取取最最大值大值还还时时平平均均值值，我，我们们这这里里 两两位位高高工工两两种种说说法法。可。可以分以分两两个个部分评部分评 价价吗吗 我我们们总总工的工的说说法法，，一一个个场场地地就就允允许一种许一种 场场地土地土类别类别存存在，不在，不知知对对或或错错，，如如对也对也 按按最最大值大值考虑考虑吗吗 1.确定确定场场地地类别类别的的目目的是为了的是为了选选用用特特征征 周周期期，，从从而而求求得得相相应于结构应于结构基本基本自自振周振周 期期的的水水平平地地震震影响系影响系数数，进行，进行抗震抗震验验算算 时时是是将将整整个个建筑建筑物物的的每每一层一层作为作为一一个个质质 点点 ， 是， 是 非 常非 常 粗 略粗 略 的的 一 种一 种 计计 算算 模模 式式 ；； 2.地地震震波波从从基岩基岩传播传播到到建筑建筑物物的的底底部部是是 作为作为一一