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  • 2022-09-07 发布

抗震通用规范学习札记(三)— 抗震勘察孔的深度

  抗震通用规范学习札记(三)— 抗震勘察孔的深度

  工程场地类别的评价和划分是《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021“场地抗震勘察”基本要求之一。

  场地类别划分的两大前提是场地覆盖层厚度与场地等效剪切波速,二者相互影响。GB50011-2010(2016年版)第4.1.6条根据等效剪切波速将建筑场地覆盖层厚度按0m、3m、5m、15m、50m、>80m分为11个档次,上界面为设计地坪标高,下界面为基岩面。

  如何在场地抗震勘察时安排勘探孔的深度呢?

  还是翻规范。

  《工程场地地震安全性评价》GB 17741-2005将评价工作划分四级:

  Ⅰ级工作包括地震危险性的概率分析和确定性分析、能动断层鉴 定、场地设计地震动参数确定和地震地质灾害评价。适用于核电厂等重大建设工程项目中的主要工程。

  Ⅱ级工作包括地震危险性概率分析、场地设计地震动参数确定和地震地质灾害评价。适用于除I级以外的重大建设工程项目中的主要工程。

  Ⅲ级工作包括地震危险性概率分析、区域性地震区划和地震小区划。适用于城镇、大型厂矿企业、经济建设开发区、重要生命线工程等。

  Ⅳ级工作包括地震危险性概率分析、地震动峰值加速度复核。适用于GB 18306中4、3条b)、c)规定的一般建设工程。

  GB17741-2005第7.1.6条,对钻探的规定如下:

  a)Ⅰ级工作应有不少于三个深度达到基岩或剪切波速不小于700m/s的钻孔;

  b)Ⅱ级工作的钻孔布置应能控制工程场地的工程地质条件,控制孔应不少于两个;地震小区划钻孔布置应能控制土层结构和工程场地内不同工程地质单元,每个工程地质单元内应至少有一个控制孔;

  c)Ⅱ级工作和地震小区划,控制孔应达到基岩或剪切波速不小于500m/s处,若控制孔深度超过100 m时,剪切波速仍小于500m/s,可终孔,应进行专门研究。

  虽然国务院为依法推进“放”、“管”、“服”,第676号国务院令公布《国务院关于修改和废止部分行政法规的决定》,删除了《地震安全性评价管理条例》的第十二条、第十三条、第十五条。但,从技术层面来讲,其勘探孔的数量与深度是否值得借鉴呢?

  《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)第5.7.4条:为划分场地类别布置的勘探孔,当缺乏资料时,其深度应大于覆盖层厚度。当覆盖层厚度大于80m时,勘探孔深度应大于80m,并分层测定剪切波速。这一规定,与《建筑抗震技术规范》GB50011-2010(2016年版)第4.1.6条一脉相承。

  GB50011-2010(2016年版)第4.1.7条,对抗震设防烈度为8度和9度区,存在隐伏断裂时,应能确定其土层覆盖厚度是否分别大于60m和90m。

  《高层建筑岩土工程勘察标准》JGJ/T72-2017第10.0.5条,对勘察等级为特级的高层建筑规定:为场地地震分析提供资料的勘探孔,应能代表场地的地层结构和不同地质单元,孔深应进入基岩层且剪切波速不小于500m/s。当基岩埋深大于100m,且有邻近或区域深孔资料、土动力参数可参照时。孔深可适当减少,但不应小于100m。

  JGJ/T72-2017第10.0.5条有几个关键词:地层结构、地质单元、基岩、500m/s、100m。遗憾的是,对此条,标准并没有提供条文说明。细心的读者也许发现,该条的内容是不是与GB17741-2005第7.1.6条的c)款高度一致?

  根据《工程场地地震安全性评价》GB17741-2005宣贯教材:“对于II级工作和地震小区划,当钻探已揭示出土层下卧基岩层时,应选择基岩层顶面作为地震输入界面;如果钻探未能揭示出土层下卧基岩层,应选用剪切波速不小于500m/s的土层顶面作为地震输入界面,这一规定的依据是500m/s的剪切波速值实际上相当于工程中的坚硬土层的经验剪切波速值,目前已为工程界所公认和采用。同时要求:若控制孔深度超过100m时,剪切波速仍小于500m/s时,可终孔,应进行专门研究。作出这一规定的原因是,对于这种情况的场地,若要求钻孔深度达到基岩或剪切波速大于等于500m/s处,钻孔深度将过深,从而大大增加钻孔施工的难度及工程费用。应进行专门研究,指的是需根据物探等其它手段或邻区相关深孔资料确定基岩输入面等。以上要求可以满足建立场地土层地震反应模型的需要。”

  由上观之,可大致明了场地抗震勘察时勘探孔深度的控制前提:场地覆盖层厚度、勘察等级、场地土的类型,场地工程经验和充分可靠的资料。除特级勘察外,在资料充分条件下,勘探孔深度可以以满足场地等效剪切波速计算为基准。此处的“有可靠资料”,可理解为附近有确切区域地层资料、涵盖场地所有地层的综合性钻孔柱状图、包括场地所有土层的剪切波速测试数据。

  《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021明确要求了“场地抗震勘察”的要求,但对如何满足场地抗震勘察的具体工作量并未明确。这方面,《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019对场地抗浮专项勘察的工作要求更为细致,当然二者的站位高度不同。

  勿庸讳言的是,专项勘察的工作内容与深度、难度、工作投入,与常规勘察不可相提并论,专题勘察的准确性对工程建设的影响更为重要,勘察人的责任也更重大。近年来,多起地下室上浮事故引发的官司告诉我们,勘察这碗饭将越来越难吃。

  针对“场地抗震勘察”、“抗浮勘察”这类专项勘察工作,市场价格并未与技术要求齐头并进,价格反而越发低迷,行业如何应对?

  顾宝和大师得悉《建筑与市政地基基础通用规范》通过审查,向从业者欣然发问:“从奴隶到主人,你准备好了吗?”

  面对行业现状,真不知道几个人可以给顾老以满意的答案。

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  抗震通用规范学习札记(三)— 抗震勘察孔的深度

  工程场地类别的评价和划分是《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021“场地抗震勘察”基本要求之一。

  场地类别划分的两大前提是场地覆盖层厚度与场地等效剪切波速,二者相互影响。GB50011-2010(2016年版)第4.1.6条根据等效剪切波速将建筑场地覆盖层厚度按0m、3m、5m、15m、50m、>80m分为11个档次,上界面为设计地坪标高,下界面为基岩面。

  如何在场地抗震勘察时安排勘探孔的深度呢?

  还是翻规范。

  《工程场地地震安全性评价》GB 17741-2005将评价工作划分四级:

  Ⅰ级工作包括地震危险性的概率分析和确定性分析、能动断层鉴 定、场地设计地震动参数确定和地震地质灾害评价。适用于核电厂等重大建设工程项目中的主要工程。

  Ⅱ级工作包括地震危险性概率分析、场地设计地震动参数确定和地震地质灾害评价。适用于除I级以外的重大建设工程项目中的主要工程。

  Ⅲ级工作包括地震危险性概率分析、区域性地震区划和地震小区划。适用于城镇、大型厂矿企业、经济建设开发区、重要生命线工程等。

  Ⅳ级工作包括地震危险性概率分析、地震动峰值加速度复核。适用于GB 18306中4、3条b)、c)规定的一般建设工程。

  GB17741-2005第7.1.6条,对钻探的规定如下:

  a)Ⅰ级工作应有不少于三个深度达到基岩或剪切波速不小于700m/s的钻孔;

  b)Ⅱ级工作的钻孔布置应能控制工程场地的工程地质条件,控制孔应不少于两个;地震小区划钻孔布置应能控制土层结构和工程场地内不同工程地质单元,每个工程地质单元内应至少有一个控制孔;

  c)Ⅱ级工作和地震小区划,控制孔应达到基岩或剪切波速不小于500m/s处,若控制孔深度超过100 m时,剪切波速仍小于500m/s,可终孔,应进行专门研究。

  虽然国务院为依法推进“放”、“管”、“服”,第676号国务院令公布《国务院关于修改和废止部分行政法规的决定》,删除了《地震安全性评价管理条例》的第十二条、第十三条、第十五条。但,从技术层面来讲,其勘探孔的数量与深度是否值得借鉴呢?

  《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)第5.7.4条:为划分场地类别布置的勘探孔,当缺乏资料时,其深度应大于覆盖层厚度。当覆盖层厚度大于80m时,勘探孔深度应大于80m,并分层测定剪切波速。这一规定,与《建筑抗震技术规范》GB50011-2010(2016年版)第4.1.6条一脉相承。

  GB50011-2010(2016年版)第4.1.7条,对抗震设防烈度为8度和9度区,存在隐伏断裂时,应能确定其土层覆盖厚度是否分别大于60m和90m。

  《高层建筑岩土工程勘察标准》JGJ/T72-2017第10.0.5条,对勘察等级为特级的高层建筑规定:为场地地震分析提供资料的勘探孔,应能代表场地的地层结构和不同地质单元,孔深应进入基岩层且剪切波速不小于500m/s。当基岩埋深大于100m,且有邻近或区域深孔资料、土动力参数可参照时。孔深可适当减少,但不应小于100m。

  JGJ/T72-2017第10.0.5条有几个关键词:地层结构、地质单元、基岩、500m/s、100m。遗憾的是,对此条,标准并没有提供条文说明。细心的读者也许发现,该条的内容是不是与GB17741-2005第7.1.6条的c)款高度一致?

  根据《工程场地地震安全性评价》GB17741-2005宣贯教材:“对于II级工作和地震小区划,当钻探已揭示出土层下卧基岩层时,应选择基岩层顶面作为地震输入界面;如果钻探未能揭示出土层下卧基岩层,应选用剪切波速不小于500m/s的土层顶面作为地震输入界面,这一规定的依据是500m/s的剪切波速值实际上相当于工程中的坚硬土层的经验剪切波速值,目前已为工程界所公认和采用。同时要求:若控制孔深度超过100m时,剪切波速仍小于500m/s时,可终孔,应进行专门研究。作出这一规定的原因是,对于这种情况的场地,若要求钻孔深度达到基岩或剪切波速大于等于500m/s处,钻孔深度将过深,从而大大增加钻孔施工的难度及工程费用。应进行专门研究,指的是需根据物探等其它手段或邻区相关深孔资料确定基岩输入面等。以上要求可以满足建立场地土层地震反应模型的需要。”

  由上观之,可大致明了场地抗震勘察时勘探孔深度的控制前提:场地覆盖层厚度、勘察等级、场地土的类型,场地工程经验和充分可靠的资料。除特级勘察外,在资料充分条件下,勘探孔深度可以以满足场地等效剪切波速计算为基准。此处的“有可靠资料”,可理解为附近有确切区域地层资料、涵盖场地所有地层的综合性钻孔柱状图、包括场地所有土层的剪切波速测试数据。

  《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021明确要求了“场地抗震勘察”的要求,但对如何满足场地抗震勘察的具体工作量并未明确。这方面,《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019对场地抗浮专项勘察的工作要求更为细致,当然二者的站位高度不同。

  勿庸讳言的是,专项勘察的工作内容与深度、难度、工作投入,与常规勘察不可相提并论,专题勘察的准确性对工程建设的影响更为重要,勘察人的责任也更重大。近年来,多起地下室上浮事故引发的官司告诉我们,勘察这碗饭将越来越难吃。

  针对“场地抗震勘察”、“抗浮勘察”这类专项勘察工作,市场价格并未与技术要求齐头并进,价格反而越发低迷,行业如何应对?

  顾宝和大师得悉《建筑与市政地基基础通用规范》通过审查,向从业者欣然发问:“从奴隶到主人,你准备好了吗?”

  面对行业现状,真不知道几个人可以给顾老以满意的答案。