目前对于建筑场地类别的划分,依据国标《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的规定:“建筑的场地类别,应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度进行划分”。对于基岩埋深大于20m的土层取天然地面下20m深度范围内土层为测试对象,对于基岩顶板埋深小于20m的土层取天然地面下至基岩顶板埋深范围内土层为测试对象,测定各岩土层剪切波速值,确定等效剪切波速值。然后通过钻探或区域地质调查确定覆盖层厚度,然后按表进行场地类别定性。但工程实践中,往往遇到如下问题: _qO'(DKylC
1、取天然地面以下20m深度范围以内的沉积土层为受测对象,此规定有时会遇到几个矛盾:若城市老城区人工填土层较厚,或郊区新堆填土层较厚,20m深度范围内填土层所占比重较大,场地土层等效剪切波速往往较大程度地依赖于填土层的波速值,尤其是填土层实测波速存在一定变幅,其微小变动有时都会影响到场地类别定性,在参照规范表格确定场地类别时,难度较大。按照规范对天然地面以下20m深度范围以内所遇孤石,其实测波速值常规做法是从中扣除,这表征了为安全确定场地类别,不应对局部陡增的波速值进入到计算中来,所以,对待填土波速实测值的这种做法有待商榷。 T!ww3d
2、人工填土的成因具有极不均匀性,堆填时间短,成分复杂等特征,受人为影响因素控制。对待人工填土层在20m深度内的波速贡献,我们可以这样推理:一般的人工填土层沉积时间为几十年~几百年,近几年甚至近期在场地的弃土仍属人工填土的范畴。那么,某场地假定覆盖层厚度为51m,自天然地面以下20m深度范围内土层等效剪切波速值为249m/s,按规范判定其建筑场地类别为III类;若在勘察以前对场地浅层人工填土挖除2m,采用均匀性及密实度好的土层碾压处理,处理后的填土层仍然隶属于填土层,再行勘察时20m深度范围内土层等效剪切波速值必然大于250m/s,由此就会得出建筑场地类别为II类的结论。换填垫层法或其它地基处理方法可以改变建筑场地类别吗? Ab
In\,x
3、“天然地面以下20m深度范围以内”的定义对于建筑场地标高变化不大,土层沉积厚度相对均匀的场地是无可争议的。但有些场地,有时是平面尺寸不大但标高变化较大的建筑场地,自“天然地面起算”的要求具有相当的不合理性。如某山区单栋多层建筑物,其平面尺寸为15m×78m,场地沿长度方向上变化极大,标高差距已超过20m。若以高标高地面为起算,其为典型的Ⅰ类场地;在建筑物长度中间位置,为Ⅱ类场地;以低标高地面为起算标高,其为典型的Ⅲ类场地。本例工程的结论为单一建筑物建筑在不同类型建筑场地类别的土层上,以不同的“天然地面”起算,受测土层不一致,等效剪切波速值也不一样。 p>l:^-N;f
4、确定“天然地面以下20m深度范围以内”的土层为受测对象,起决定场地类别的关键作用。笔者以为:其针对的是传统的多层建筑物,一般采用浅基础型式,天然地基。20m的深度范围包括了本工程的持力层及主要受力层。但目前高层及超高层建筑物的兴起,基坑挖深较大,基础型式往往已不限于浅基础型式,“20m深度范围”已不能够承担评价持力层及主要受力层的责任。如天津某高层建筑物,经钻探知其天然地面以下为海相沉积粘性土与粉土互层,局部夹砂类土层,其覆盖层厚度大于80m。本工程基坑挖深21m,采用钻孔灌注桩基础型式,桩长30m。若仍以天然地面以下20m深度范围进行评价确定场地类别,此范围以内仅仅包括基础埋深以上土层,不含持力层、受力层,也不含桩侧地基土层,更不含桩端受力土层。不针对具体工程,统一确定“天然地面以下20m深度范围以内”的土层为受测对象,这种做法是否合理? w$DHMpW'
上述问题为岩土工程勘察时在评价建筑场地类别时常遇的问题。显然,科学的确定建筑场地类别,对于正确指导建筑结构设计有着重要的意义。但是,按照目前规范的规定确定的建筑场地类别,能确保相应烈度的地震产生时建筑物的安全吗?