关于估算各土层剪切波速引发的新问题

安海锋

根据GB 50011-2010建筑抗震设计规范4.1.6条，对场地类别的判别，是根据等效剪切波速与建筑场地覆盖层厚度查表得到的，对层数不超过 10层、高度不超过 24m的多层建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，按表 4.1.3划分土的类型，再利用当地经验在表 4.1.3的剪切波速范围内估算各土层的剪切波速，此时会出现这样一种情况，持力层好的场地类别低于持力层差的场地类别。下面我们作一探讨。

1 工程实例对比

某建筑物为4层，层高3.3m，长30m，宽12m，框架结构，无地下室，基础预计埋深1.5m，基础形式拟采用柱下独立基础，本地区覆盖层厚度 25m左右，设计地震分组为第一组，如在此区下述两种场地内进行建设，通过估算场地等效剪切波速后我们会发现一个问题，持力层好的甲场地的场地类别为Ⅲ类，持力层差的乙场地的场地类别却为Ⅱ类。

甲场地地层分布如下:

0.0 m～1.5m人工填土，以粉土为主，夹有生活及建筑垃圾，力学强度低且不均匀，不能用作建筑物基础持力层。

1.5 m～8.0m粉质粘土层，灰黄色，可塑，摇振无反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等，孔隙比为 0.785～0.883，液性指数为0.62～0.75，比贯入阻力为1.25～1.45，承载力特征值120 kPa。

8.0 m～20.0m粉土，灰黄色，中密，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，夹薄层中砂，孔隙比为0.755～0.843，含水量为26.5%～29.5%，比贯入阻力为2.2～3.5，承载力特征值140 kPa。

对甲场地等效剪切波速估算过程如表 1所示。

表1 等效剪切波速估算表(一)

分层估算结果:场地等效剪切波速vse=145.5m/s，覆盖层厚度 25m，场地类别为Ⅲ类，属可进行建设的一般场地。

乙场地地层分布如下:

0.0 m～1.5m人工填土，以粉土为主，夹有生活及建筑垃圾，力学强度低且不均匀，不能用作建筑基础持力层。

1.5 m～8.0m粉质粘土层，灰黄色，软塑，摇振无反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等，孔隙比为0.855～0.953，液性指数为0.81～0.95，比贯入阻力为0.45～0.96，承载力特征值80 kPa。

8.0 m～20.0m圆砾，灰色，饱和，中密，粗砂、中砂充填，夹有砾砂、中砂及粗砂透镜体，骨架颗粒呈亚圆形，母岩成分以石英岩为主，中等风化，重型动力触探原位测试修正击数为14.7击/10 cm～19.2击/10 cm，平均值16.5击/10 cm，承载力特征值360 kPa。

对乙场地等效剪切波速估算过程如表 2所示。

表2 等效剪切波速估算表(二)

分层估算结果:场地等效剪切波速vse=182.81m/s，覆盖层厚度 25m，场地类别为Ⅱ类，基础下持力层为软弱土，为抗震不利的地段。

很明显，乙场地持力层为软塑粉质粘土，承载力低，抗水平地震力很差，还有震陷可能，为抗震不利地段，而因其下存在了圆砾层使整个场地剪切波速估算值变高，导致场地类别为Ⅱ类，所得抗震参数优于甲场地抗震参数，如乙场地特征周期为 0.35，而甲场地特征周期为 0.45，会影响到所提抗震参数，对建筑物不利。

2 对此问题的分析评价

根据以上两场地估算结果的对比，对场地类别的判定我认为先考虑其持力层性质，如持力层为软弱土层，应按建筑抗震不利地段考虑，此时用等效剪切波速与覆盖层厚度判定场地类别时，如为Ⅱ，Ⅲ类，均应按降低一类别考虑，或考虑其他方式，使所提抗震参数与持力层实际情况相适应。

[1] 邓祎文，梁令枝.广州软土各向异性直剪试验研究[J].山西建筑，2009，35(11):108-109.