波速测井的应用.ppt

本节内容
§
§ -1 在工程地震勘察中的应用;
§ -2 场地土类型及类别的判断、划分;
一)关于场地土类型和场地类别
二)因为Vs比Vp 更能反映介质的弹性的变化,即用剪切
波速度判断、区分、确定场地土的类型更准确。
三)特殊土类: A)填土 B)黄土 c)常用砂土:
四)场地土类型的划分举例:
五)建筑场地类别的划分:
六)场地工程地震勘察的内容:
§-1 在工程地震勘察中的应用
弹性波速测井简称波速测井,它是地球物理测井的一个分支,由于方法简单,可以直接得到剪切波速度,目前以广泛应用于石油、煤田、固体矿产和水文观察地质调查的多种领域,特别是工程及水文工程地质调查中,波速测井经常与浅层地震勘察相配合,两种方法可以取得 1+1> 2的效果。在工程地震勘察的资料解释中,准确的Vp 和Vs 波资料是不可缺少的。在速度分析中获得的速度资料与测井相比,精度上是有较大差别的。因此,使用波速测井提供的速度资料,确定标准层、进行地层分层是工程地震勘察过程中不能短缺的重要方法。在设计和布置工程地震勘察测线时,如果测区内做过波速测井(或者其他地球物理观测),则应当使测线尽量通过测井或者靠近测井位置,以求得到原有的地层速度及其它地球物理资料,使勘察工作能够达到更高的水平。
在大面积工程勘察的施工时,为了地震勘察需要,在测区内或者测线上的地质构造复杂地段,可以专门进行波速测井测试,以求使工程地震勘察能够达到最佳效果。
一般来说,波速测井可以原位测定P波和S波的速度,在不同的地球物理前提下,能够有效地解决许多地质方面的问题。例如:提供断裂破碎带的位置、地层厚度、地层岩土的软弱特性和固结程度,还可以解决反射法、折射法难以探测和解决的低速夹层等问题。
§- 2 场地土类型与建筑场地类别的划分
一)关于场地土类型和场地类别:
场地土类型是确定建筑场地类别的主要依据。为了考虑不同场地土质条件对地震反映的影响,需要对场地土进行分类。场地土是场地工程地质条件(简称场地条件)的一个方面。它包括:地形地貌、水文工程地质、土层结构、剪切波速、岩土类型等方面。国内外地震现场调查资料表明,场地条件对地震场地效应具有重要影响。由于各地区各种工程地质因素组合不同,场地条件随之而变化,因此,产生的地震效应往往各地都不相同。为了评估未来地震对建筑物场地可能产生的地震效应,以便对工程场地的抗震性能做出评价并提供有关工程抗震设防依据。因此,必须对场地土类型和场地类别进行评价。
场地土类型、类别不同,对地震的响应和影响大不相同。土是地球表层岩石经受风化作用后而形成的。其主要特征是分散性、复杂性和多变性。
它的性质随形成过程和自然环境的不同有显著的差异。在工程建设中,土既是作为承受建筑物荷载的地基,也是建筑物周围的介质和环境。地震波就是通过土介质传到地面,而产生强烈的地面运动。由于场地土地质条件的不同,所产生的地震地基效应也不同,导致建筑物的破坏形式也不同。
场地土质条件,是在近场地范围内,地表以下的地层结构、土层类型、分布深度与厚度、土性变化与工程特征等以及对地基稳定性可能产生的地震影响。
场地土的类型系场地范围内表层土的刚度(软硬程度)的表征,它是根据岩土名称、性状和剪切波速来划分的。我国现行有关建筑物抗震设计规范规定,一般按取地下20米,且不得深于场地覆盖层厚度内各土层的性状和平均剪切波速,将场地划分为:坚硬土、中硬土、中软土、和软弱土四种类型。见表:
土的类型
岩土名称和性质
土层剪切波速度(m/s)
坚硬土和岩石
稳定岩石,密实的碎石
υs >500
中硬土
中密、稍密的碎石土密,密、中密的砾、粗、中砂,ƒa>200KPa的粘性土和坚硬黄土
500>υs >250
中软土
稍密的砾、粗、中砂除松散外的细粉砂ƒa≤200KPa的粘性土和粉土。ƒa>130KPa
的填土,可塑黄土
250>υs >140
软弱土
淤泥和淤泥质的土,松散的砂,新近沉积的粘性土和粉土,ƒa≤130KPa的填土,流塑黄土。
υs<140
土的类型划分和剪切波速值的划分
《建筑抗震设计规范》规定,对于楼房层数不超过10层且高度不超过30米的一般建筑物,当场地尚无实测剪切波速时,可根据岩土名称和性状,按表中划分土的类型,在利用当地经验在表内的剪切波速范围内估计各个土层的剪切波速。
这里特别指出的是,由于各地土层沉积环境的不同,由各种土类构成的层状场地土的性状差异很大,即使是同一类型的土层,其饱和度、密度、有效应力等物理力学性质也有明显的变化。显然,对于重大的建筑物场地进行场地土分类时,应该以实测剪切波速为依据。为什么使用实测剪切波速为依据来对场地土进行分类呢?
二)因为Vs比Vp 更能反映介