Download
1 / 70
700 likes | 825 Views
案例二：. 郑州市郑东新区 ( 大学园区、龙湖区 ) 地震小区划. 0 概述. 郑东新区（大学园区、龙湖区）位于郑州市东郊 107 国道以东，连霍高速以南、京珠高速以西，面积 83km2 。地形比较平坦，属黄河冲、洪积泛滥平原区。. 工作内容：. 1. 地震活动资料收集与环境条件评价； 2. 区域地震地质环境调查与分析； 3. 场地近场区地震构造环境调查与分析； 4. 地震危险性分析计算； 5. 场地工程地震条件勘察与评价； 6. 人工合成地震波与场地地震反应分析； 7. 场地地震地质灾害评价； 8. 场地地震动参数和地震地质灾害小区划。. 技术要求.
E N D
案例二： 郑州市郑东新区(大学园区、龙湖区) 地震小区划
0 概述 郑东新区（大学园区、龙湖区）位于郑州市东郊107国道以东，连霍高速以南、京珠高速以西，面积83km2。地形比较平坦，属黄河冲、洪积泛滥平原区。
工作内容： 1.地震活动资料收集与环境条件评价； 2.区域地震地质环境调查与分析； 3.场地近场区地震构造环境调查与分析； 4.地震危险性分析计算； 5.场地工程地震条件勘察与评价； 6.人工合成地震波与场地地震反应分析； 7.场地地震地质灾害评价； 8.场地地震动参数和地震地质灾害小区划。
技术要求 1.严格按中华人民共和国国家标准《工程场地地震安全性评价》GB17741-2005中Ⅲ级工作内容及技术要求进行地震小区划； 2.突出近场区隐伏断裂的物探、化探、钻探、测年等基础工作； 3.加强场地钻探、各种试验及测试等勘察工作。
1.区域地震活动性分析 从公元前23世纪至2002年，工作区范围内共记录到中强地震（M≥4）41次， 其中最早的记录是公元前1767年河南偃师西南的6级地震，最大地震是1830年6月河北磁县7级地震。
本工作区位于地震活动性较强的华北地震区，该区是我国大陆历史地震记载最为长久、丰富的地区。地震的空间分布显示了明显的不均一性，4.7级以上历史中强地震呈现北北东向或北西向分布。本工作区位于地震活动性较强的华北地震区，该区是我国大陆历史地震记载最为长久、丰富的地区。地震的空间分布显示了明显的不均一性，4.7级以上历史中强地震呈现北北东向或北西向分布。 工作区中强地震震中 分布图（M4.7）
1970年以来地震观测结果表明，区域现代小震活动也较为频繁。仪器记录地震与历史中强地震活动的空间分布特征基本一致，在菏泽、林州各有一个小震密集区，工作区东南部仪器记录地震较为稀疏。1970年以来地震观测结果表明，区域现代小震活动也较为频繁。仪器记录地震与历史中强地震活动的空间分布特征基本一致，在菏泽、林州各有一个小震密集区，工作区东南部仪器记录地震较为稀疏。 在郑州西南，许昌—偃师一带，现代仪器记录地震呈北西向分布，另外，在太行山山前呈北东向带状分布。 工作区仪器记录地震震中分布图（ML2.0, 1970年1月以来）
区域地震震源深度分布特征 在整个工作区内地震震源深度均在40km以内，其中89%以上在5-24km的深度范围内，而4级以上地震也只在该深度范围内出现，说明本地区所发生的地震大部分属于地壳中上层的浅源构造地震。 工作区内震源深度沿经度线分布图
地震区、带划分 工作区主要涉及华北地震区的华北平原地震带及汾渭地震带 地震带与强震震中分布图（虚框为工作区范围）
历史地震对工程场地的影响 距场地最近的4级以上地震是927年8月河南郑州43/4级地震，震中距P1点约9km，震中烈度为VI度，史料记载“地大震，杀二人”。虽然震级不大，因为距离很近，对场地的影响达到VI度。 场地历史地震的最大影响烈度为VI度。 工作区范围内历史地震最大烈度分布图
2 区域地震地质环境 2.1 区域大地构造概述 郑州市郑东新区大地构造及其分区图
2.2 地球物理场和深部构造 2.3 区域新构造特征及其与地震活动的关系 2.4 区域主要断裂活动特征及其与地震活动的关系 2.5 现代地壳形变与地震的关系 2.6 区域构造应力场 2.7 区域地震地质环境分析 （略）
3 近场区地震构造特征 3.1 晚新生代以来的地层与地貌特征 3.2 新构造活动特征 3.3 主要断裂的活动性研究 3.4 近场区地震活动性 3.5 近场区发震构造评价 （略）
4 地震危险性分析 4.1 地震危险性分析方法概述 4.2 潜在震源区划分 4.3 地震活动性参数的确定 4.4 地震动衰减关系 （略） 工作区范围内潜在震源区分布图
4.5 地震危险性分析结果 根据上述原理及提供的参数计算各场地的地震危险性。 各计算点50年不同超越概率水平的地震烈度值
计算点50年不同超越概率水平的基岩水平加速度峰值(gal)计算点50年不同超越概率水平的基岩水平加速度峰值(gal)
本章所得到的地震烈度危险性分析结果，可以作为场地综合评价的依据，基岩水平峰值加速度值和反应谱值，则可以作为场区土层动力反应分析人工合成地震波的输入参数。 各计算点50年超越概率为10%时的计算烈度值、基岩水平峰值加速度值（PGA）
5 场地工程地震条件 5.1概述 主要工作内容和实施的技术路线为： 1 对场地地形、地貌、工程地质及水文地质条件进行现场调查，收集现场以往已有工程地质工作资料，分析确定所属地貌及工程地质单元。 2 针对每个工程地质单元布置钻孔，钻孔深度可终孔于满足场地地震反应所需的深度处，这里最深达200m为控制性孔，代表孔100m，普通孔80m。 3 对每个钻孔进行分层或加密剪切波速测试。 4 对有代表性地层取常规土工试验样品和动三轴试验样品。 5 对地下水位以下的砂层进行标准贯入试验。 6 对场地各地层进行岩性、物理状态描述。 7 室内进行剪切模量与剪切应变关系、阻尼比与剪切应变关系试验；土工常规试验；颗粒分析等； 8 对场地内可能存在的地震地质灾害地段进行专门性详查
场地工程地震条件勘察内容及工作量 1 钻探：考虑到地形比较平坦，是黄河的冲洪积平原区，钻孔布置原则上均布，但兼顾地形地貌的局部差异。钻孔数量83m，深度100m～200.5m，27孔（其中24个100m，1个195m，2个200.5m），作为代表性孔；深度80m以上56个孔作为一般性孔，GPS定孔位。场地位置及钻孔分布见图5.1.1。 场地位置及钻孔分布图
2 取样：动三轴土动力学试验样品取39组，选代表性孔中的代表性地层；土工常规试验样品取995个，颗粒分析样1350个。 3 标准贯入试验：在地下水位以下至20m深度以上的砂层、粉土层中进行，间隔1.0～1.5m标贯一次，共1170次，同时取样进行粘粒含量分析。 4 波速测试：在79个钻孔中均进行了波速测试，并测到层波速达500m/s或者100m深度。 5 地下水位测量83孔，孔位坐标及高程测量81孔。
场地地形和地貌特征 • 场地及其附近断裂位置和活动性 • 场地工程地质分区及其岩土分层 • 场地地下水 • 场地土结构 • 场地土物理力学性质 • 场地土剪切波速测试及其结果 • 建筑场地类别确定及其分区 • 场地土剪切模量比及阻尼比与剪应变关系试验
场地工程地震条件综合评价 根据GB50011-2001《建筑抗震设计规范》中第4.1.1条和表4.1.1有关划分对建筑抗震有利、不利和危险地段标准，该场地均为Ⅲ类建筑场地，中软场地土；虽地面比较平坦，但有砂土、粉土地震液化地震地质灾害问题，属对建筑抗震不利地段（表5.11.1）。
6 场地土层地震反应分析及设计地震动参数 6.1 场地基岩人造地震动时程 以基岩加速度反应谱、加速度峰值和速度峰值为目标，用数值模拟的方法合成地震动时程，作为场地土层地震动力反应分析的地震动输入值。 给出的7个场点的50年超越概率63%、10%及2%加速度峰值和反应谱值具有一定差异，为保持基底输入的一致性，在合成本工程场地基岩地震动时程时，将本工程场地分为南、北两区，其中南区取第3、4、5、7场点危险性分析得到的平均结果，北区取1、2、5、6、7场点危险性分析得到的平均结果。
南区对应于50年超越概率2%情况的场地基岩加速度时程南区对应于50年超越概率2%情况的场地基岩加速度时程 北区对应于50年超越概率10%情况的场地基岩加速度时程
南区场地基岩地震动对目标谱拟合情况（50年超越概率63%）南区场地基岩地震动对目标谱拟合情况（50年超越概率63%） 北区场地基岩地震动对目标谱拟合情况（50年超越概率10%）
6.2 场地土层地震反应计算 根据前面人工合成得到的地震动加速度时程，并根据场地工程地质特征及土动力特征建立相应的地震反应分析模型，采用一维波动方程的等效线性化分析方法计算各点地表地震动加速度峰值及加速度反应谱。 进行场地土层地震动力反应分析，需要土层剖面的土层分层厚度及土层土体性状等资料，同时也需要土层中土体的力学特性资料。他们包括土体的波速值、土体的密度值及土体动力非线性特性参数值等。本项工程共布置了83个工程地质钻孔，各钻孔均钻至波速≥500m/s处。
根据各个钻孔处50年超越概率10%的地表加速度峰值及相应的T2值将场地分为A（北）、B（南）两区。根据各个钻孔处50年超越概率10%的地表加速度峰值及相应的T2值将场地分为A（北）、B（南）两区。 A区地震动加速度反应谱及设计地震动反应谱（50年10%） B区地震动加速度反应谱及设计地震动反应谱（50年2%）
工程场地A区地表设计地震动反应 工程场地A区地表设计地震动峰值加速度及反应谱参数值
A（北） B（南）
7 场地地震地质灾害评价 7.1 场地地震液化评价 根据GB50011-2001《建筑抗震设计规范》，进行场地土地震液化判别。 场地土层（饱水砂土及粉土）液化判别可分两步进行，先初判，后详判。初判是根据震害经验统计阀值和影响液化的地质因素分析判别，凡经初判为不液化和不考虑液化影响的场地，则可以不进行液化可能性的详判。详判是在初判有可能液化条件下，以试验和计算为主的判别。
7.2场地软土震陷评价 依照GB50011-2001《岩土工程勘察规范》，软土判定条件为：天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等；依据JGJ83-91《软土地区工程地质勘察规范》软土判别应符合下列要求： 1）外观以灰色为主的细粒土； 2）W≥WL ; 3）e≥1.0。 根据钻孔资料，各钻孔标准贯入资料、各钻孔主要地层土工试验资料，场地内没有天然孔隙比在大于等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土；土工试验定名的，没有淤泥或淤泥质土，泥炭或泥炭质土。因此，该场地没有软土，也就没有软土震陷问题。
7.3 场地及其附近断裂活动对工程影响评价 通过近场区地震构造研究结果，确定其位置和活动性如下： 1场地内无晚更新世以来的发震断裂通过； ②从场地中部通过的中牟断裂属前第四纪断裂，为非全新世活动断裂； ③从场东南部通过的上街断裂属早、中更世断裂，为非全新世活动断裂； ④从场地西北部通过的的花园口断裂属前第四纪断裂，为非全新世活动断裂。 ⑤在场地外北部通过的中牟北断裂属前四纪断裂，为非全新世活动断裂。 ⑥在场地南外约1km通过的须水断层属早更新世断裂，为非全新世活动断裂； ⑦老鸦陈断裂虽为晚更新世活动断裂，但在场地外西7.5km处通过。 据此，根据GB50011-2001《建筑抗震设计规范》中第4.1.7条规定，场地内不存在发震断裂，所以不存在发震断裂对工程影响进行评价问题。
7.4坡体地震稳定性评价 场地属黄河冲、洪积泛滥平原区，场地地形比较平坦，没有明显的坡体，不存在坡体地震稳定性评价问题。
8 地震小区划 8.1 概述 地震小区划的目的：提供郑东新区（大学园区、龙湖区）建筑物抗震设计、抗震减灾、土地利用、场地选择、规划等必要的参数和基础资料。 地震小区划的内容：①地表加速度峰值与反应谱特征参数小区划；②地震地质灾害小区划。 地震小区划的技术思路：以工程地震条件为基础，以地震反应分析和地震地质灾害为重点，以适应于场地规划、土地利用、抗震减灾、抗震设计等应用为宗旨。 地震小区划的主要依据：场地工程地震条件、地震反应分析及其地震地质灾害评价结果。
8.2 场地工程地震条件 该场地分为两个工程地质单元：①河流冲积相泛滥堆积单元；②河湖相泛滥堆积单元。 据此将场地划分成两个工程地质区：工程地质Ⅲ1区（河流冲积相泛滥堆积单元）和工程地质Ⅲ2区（河湖相泛滥堆积单元）。
8.3地震动小区划及其编图 按照《工程场地地震安全性评价》（GB17741-2005）中的分区原则，结合场地实际地质状况，根据场地83个钻孔50年超越概率10%的三个初始相位地表峰值加速度平均值和相应T2值对该场地进行了地震反应谱分区。针对各区（A区、B区）提供不同概率水平的设计地震动参数，
A（北） B（南）
8.4场地地震地质灾害小区划 场地地震地质灾害小区划的内容是评价和区划场地地震质灾害的类型和程度。 场地地震地质灾害小区划步骤： ①根据地震地质灾害评价结果，列出同类灾害不同程度的代表性孔号； ②在钻孔分布图上分别标明同类灾害各孔的程度指标，勾画出严重、中等、轻微、无不同等级灾害分区界线。 根据第七章场地地震地质灾害评价结果该场地除有地震液化灾害外，没有其它地震地质灾害。
9 建议 ①地震动小区划后，整个场地分成二个区（A区、B区），50年不同超越概率时设计地震动峰值加速度及反应谱参数见表6.3.1和表6.3.2，其分区界线见图6.2.1。 ②场地内一般的工业及民用建筑可以分别按建筑抗震设防分类和相应设防标准，选用本报告提供的50年超越概率63％、10％、2％的三级设防标准的抗震设计地震动参数。 ③特殊重要的建筑物结构需专门研究其设防标准及设计地震动时程和参数（如特大型桥、超高层楼、电视塔、贮油罐、贮气罐、生命线工程等）。 ④上街断裂在场地东南部通过。虽然断裂为早、中更新世活动断裂，属于非发震断裂，不会直接引起强地面运动或错动对建筑的影响，但场地上更新统地层底界埋深30～44m左右，如果特大型、超高层建筑深基础接近或揭穿了断裂带破碎带上的上更新统地层底界，这时必须考虑该条断裂的存在位置，采取必要的设防措施。 ⑤场地土地震液化评价是在现有资料基础上进行的，受钻孔密度限制，分区界线较粗，以后宜以详勘资料为依据审核确定。
