“场地类别划分与计算”,给建筑选 “地基” ,摸清地下土层的 (软硬、厚度),再给场地分等级,最后用等级指导建筑抗震设计。
土层越软、越厚,地震时传给建筑的震动可能越强烈,就像在棉花上跳和在水泥地上跳,震动完全不同
一、为什么要划分场地类别?
地震对建筑的破坏,不光看地震本身的大小(比如里氏 8 级 vs 6 级),还看建筑脚下 “场地” 的 “放大效应”
硬场地(比如地下全是岩石、硬土):地震波传过来时,震动会被 “抑制”,建筑感受的震动相对小;
软场地(比如地下全是淤泥、软土,还很厚):地震波会被 “放大”,就像声音在空房间里回声更大一样,建筑感受的震动会更强,甚至可能引发土层自己 “晃动”(场地液化)。
所以,必须先给场地分类,让设计师知道:“这个场地容易放大震动,设计时要多留抗震余量”,避免 “在软土上按硬土标准设计,建筑扛不住地震” 的问题。
二、场地类别划分:核心看 2 个 “关键指标”
场地类别不是凭感觉分的,而是靠 “土层等效剪切波速”和 “覆盖层度”*这两个指标算出来的,就像给场地测 “硬度” 和 “软土层厚度” 两个核心数据。
1. 第一个指标:土层等效剪切波速(vse)—— 衡量土层 “软硬”
可以理解成:地震波在地下土层中 “跑” 的速度。
土层越硬,波跑得越快(比如岩石中波速能到 500m/s 以上,像跑车在高速上跑);
土层越软,波跑得越慢(比如淤泥中波速可能不到 150m/s,像走路陷在泥里)。
怎么算? 不用自己测,而是由地质勘察单位现场钻孔,取地下不同深度的土样,测每个土层的 “剪切波速”(vs1、vs2…),再结合每个土层的厚度(h1、h2…),用公式算 “平均值”
举例:地下 0-5 米是软土(v=120m/s),5-20 米是硬土(v=300m/s),计算深度 d0=20 米。
先算每层土的 “传播时间”:5 米软土用了 5/120≈0.0417 秒,15 米硬土用了 15/300=0.05 秒,总时间 0.0917 秒。 等效剪切波速 vse=20 米 / 0.0917 秒≈218m/s(属于 “中硬土” 范围)。
2. 第二个指标:覆盖层厚度(dov)—— 衡量 “软土层有多厚”
“覆盖层” 指的是:地下能被地震波明显撼动的软土层,直到下面 “摇不动” 的硬岩(叫 “下卧基岩”)为止的厚度。
比如:你家楼下挖 10 米就挖到坚硬的岩石,那覆盖层厚度就是 10 米;
如果挖 30 米还是软土,那覆盖层厚度就按 20 米算(规范有上限,避免无意义的深挖)。
怎么确定? 还是靠地质勘察:钻孔时用仪器测土层的硬度,当某个深度的土层剪切波速≥500m/s(说明是硬岩),那这个深度就是 “覆盖层底面”,从地面到这里的距离就是覆盖层厚度。
三、场地类别:用两个指标 “查表” 划分(共 4 类,1 类最硬,4 类最软)
有了 “等效剪切波速(vse)” 和 “覆盖层厚度(dov)”,不用复杂计算,直接查规范给的 “对照表” 就能确定场地类别
核心逻辑是:波速越快(越硬)、覆盖层越薄(软土少),场地类别越好(抗震越有利)。
下面是简化后的对照表:
| 场地类别 | 等效剪切波速 vse(m/s) | 覆盖层厚度 dov(m) | 通俗举例 |
|---|---|---|---|
| Ⅰ 类(硬) | vse > 500 | 任意厚度(只要下卧是硬岩) | 地下全是岩石、表层只有 1-2 米薄土 |
| Ⅱ 类(中硬) | 250 < vse ≤ 500 | dov ≤ 50 米 | 地下是硬土、砂层,20 米内没有软泥 |
| Ⅱ 类(中软) | 150 < vse ≤ 250 | dov ≤ 100 米 | 地下有少量软土,厚度不超过 30 米 |
| Ⅲ 类(软) | 100 < vse ≤ 150 | dov > 100 米 | 地下以软土、淤泥为主,厚度超过 100 米 |
| Ⅳ 类(极软) | vse ≤ 100 | dov > 50 米 | 地下全是淤泥、泥炭,或在河边、海边的软土地带 |
注:规范中 Ⅰ 类还分 Ⅰ0 和 Ⅰ1,Ⅱ 类不分,这里简化为 4 大类,核心是区分 “硬 – 中 – 软 – 极软”
四、场地类别有什么用?直接指导建筑抗震设计
Ⅰ 类场地(硬):建筑抗震要求可以适当放宽,比如不用做太复杂的抗震验算;
Ⅳ 类场地(极软):属于 “抗震不利场地”,设计时必须加强 —— 比如柱子要加粗、地基要打更深的桩、甚至限制建筑高度(避免高楼在软土上晃得太厉害)。
真实例子:2008 年汶川地震中,同样是 7 级地震,建在岩石地基(Ⅰ 类)上的老房子可能只是裂缝,而建在河边软土(Ⅳ 类)上的房子可能直接倒塌,这就是场地类别对抗震的影响。
先让地质队钻地,测出土层 “波速”(看软硬)和 “软土厚度”,再用这两个数查表,把场地分成 “硬、中硬、软、极软”4 类,最后按类别告诉设计师:这个地方抗震好不好,房子该怎么设计才安全。
未经允许不得转载:工程设计学习网 | 道路给排水专业 » 抗震设计中,场地类别如何划分和计算

工程设计学习网 | 道路给排水专业
微信交流 
最新评论
抗扭计算中,纵筋和箍筋的数量要达到平衡,同时要满足最小配筋率要求