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重庆市地震局关于印发《重庆市建设项目区域地震安全性评价工作技术指南(试行)》的通知


发布人:系统管理员         浏览量:54262       发布日期:2019-11-25 18:01:44

重庆市地震局

关于印发《重庆市建设项目区域地震安全性评价工作技术指南(试行)》的通知


各区县(自治县)地震工作部门:

《重庆市建设项目区域地震安全性评价工作技术指南(试行)》经重庆市地震局2019年第1次局务会审议通过,现印发给你们,请认真贯彻执行。



重庆市地震局

2019年2月19日



重庆市建设项目区域地震安全性评价

工作技术指南

(试行)

第一章 总则

1.1 为规范区域性地震安全性评价工作,确保评价结果的科学性和可靠性,提高行政效能和投资效益,提升政务服务水平,依据国务院办公厅《关于开展工程建设项目审批制度改革试点的通知》(国办发〔2018〕33号)、《重庆市人民政府关于印发重庆市工程建设项目审批制度改革试点实施方案的通知》(渝府发〔2018〕43号)、《重庆市建设项目区域整体评价工作实施细则(试行)》(渝规资函〔2018〕291号)精神,制定本技术指南。

1.2 重庆市范围内开展区域性地震安全性评价应当遵循本工作指南。

1.3 区域性地震安全性评价是针对开发区、高新区、自贸区、城市整体改造区域和企业集中建设区等具有较大范围区域开展的地震安全性评价工作,其成果可以直接应用于区内除必须单独开展工程场地地震安全性评价的重大工程以外的、不同于一般工程的较为重要的新建、扩建、改建建设工程选址、抗震设防要求确定、地震风险评价,也适用于该区发展规划、国土利用规划及防震减灾对策制定等工作。

1.4 产出的成果实用性更广泛,是对全国《中国地震动参数区划图》的小范围细化,为评价目标范围内不同类别的建设工程提供基本抗震设计参数,供建设工程抗震设计选取使用,作为国家深化“放管服”改革和优化营商环境,推进防震减灾治理体系和治理能力现代化,落实属地为主原则精神,重庆市解决不同类别建设工程抗震设防需求开展此项工作的工作指南。

1.5 区域性地震安全性评价的主要工作范围称为目标区,为需要采用区域性地震安全性评价结果进行抗震设防的范围,可根据城市规划、片区建设等实际需要,由当地人民政府或者其管理部门(机构)确定;对工程场地地震安全性评价有影响的范围称为区域,应不小于目标区外延150km;为查清目标区及其邻近地区地震构造和地震活动特征所需调查研究的地域称为近场区,应不小于目标区外延25km。

1.6 区域性地震安全性评价,包括区域范围、近场区范围、目标区范围的限定; 收集、整理、分析相关学科资料的范围、资料的内容、资料的精度、图件比例尺的规定;其基本工作内容应包括:区域地震活动性和地震构造评价,近场区地震活动性和地震构造调查与评价,目标区主要断层勘查和活动性鉴定,地震动预测方程确定,目标区概率地震危险性分析,目标区场地地震工程地质条件勘查、土层波速与非线性参数测试,土层模型建立、场地地震反应分析与地震动参数确定等,建立目标区地层数据体和多参数地震动参数数据体,建设区域性地震安全性评价技术服务系统。

1.7 区域性地震安全性评价除了编制区域性地震安全性评价文本报告之外,还应依据场地工程地质条件,建立成果数据库、成果查询系统及其使用说明书等服务要求。由技术服务系统给出建设工程所在场地的地震动参数,并给出地震地质灾害初步评价结果,方便使用单位查询。

1.8 开展区域性地震安全性评价工作,应在前期资料收集和现场踏勘的基础上,根据区域功能定位、规划建设项目类型与特点以及建设工程重要程度等,编制区域性地震安全性评价工作实施方案,并根据实施方案组织实施。区域性地震安全性评价工作实施方案作为直接委托或投标的重要内容。

1.9 工作指南草拟了区域性地震安全性评价工作的基本要求、工作步骤、技术思路、技术途径和技术方法等,作为区域性地震安全性评价工作技术遵循和报告审查依据。

第二章 区域地震活动性和地震构造评价

考虑远源与近源地震对目标范围影响的差异性特点,依据工作内容、详细程度和技术要求的不同,根据到场地距离的远近,地震安全性评价工作范围分为区域、近场区。区域为工程场地外延不小于150km的范围,近场区为工程场地外延不小于25km的范围。

区域工作的重点是,在对区域范围内资料收集和整理的基础上,分析区域地震活动特征和未来地震活动趋势,评价区域范围内地震发生的条件,判识区域范围内对场地地震危险性有影响的发震构造,综合评价区域地震构造环境和地震活动水平,为地震区带和潜在震源区划分、地震活动性参数确定、地震构造区划分与弥散地震确定等提供依据。

区域地震活动性和地震构造评价,以收集、分析现有资料为主,辅以必要的现场地震与地质调查工作。

2.1 区域范围和图件比例尺

2.1.1 区域范围取对目标范围内建设工程地震安全性有影响的范围,应不小于目标范围外延150km。

在弱地震活动区,当目标范围外延150km附近外围区域地震活动水平较高或存在强震的发震构造时,为了更合理分析地震活动水平和评价地震的发生条件,区域范围宜适当扩大。

2.1.2 区域地震构造图比例尺应采用1:1 000 000,其他图件比例尺应不小于1:2 500 000。

对有些内容不多,精度要求不很高的区域性分析图件,如大地构造分区图,地震区、带划分图,地震构造区划分图等,可采用较小比例尺。

2.1.3 所有图件应标明目标范围位置。

所有区域性图件均应标明目标范围的位置,以便直观地显示目标范围所处的地震活动和地震构造环境。

2.2 地震活动性

地震活动性分析的目的是通过分析地震活动的时间和空间特征,评价区域地震活动环境,为划分潜在震源区和确定地震活动性参数提供依据。区域地震活动性分析工作的内容主要包括:地震资料的收集与分析整理,编制区域历史强震目录,编制区域破坏性地震震中分布图和区域现代地震震中分布图,编制区域震源机制解分布图,分析地震活动时空特征和未来地震活动趋势,评价目标范围所遭受的历史地震影响。

2.2.1 地震资料收集与目录编制,应符合以下要求:

a) 根据地震部门正式公布的地震目录和地震报告,收集相关的地震资料;

b) 历史地震资料应包括区域内自有地震记载以来的全部破坏性地震事件;

c) 区域性地震台网地震资料应包括区域内自有区域性地震台网观测以来可定震中参数的全部地震事件;

d) 编制区域破坏性地震目录,包括发震时间、地点、震级、震源深度及定位精度等。

2.2.2 震中分布图的编制,应符合以下要求:

a) 分别编制破坏性地震震中分布图、区域性地震台网记录的地震震中分布图;

b) 注明资料起止年代;

c) 注明主要地震的震级和发震日期;

d) 区分出浅源、中源和深源地震。

2.2.3 地震活动时空特征的分析应包括:

a) 不同时段各级地震的可靠性与相对完整性;

b) 地震的空间分布特征;

c) 震源深度分布特征;

d) 地震活动时间分布特征;

e) 未来地震活动水平。

2.2.4 应收集、补充本区域震源机制解资料,编制震源机制解分布图。

西南地区积累了大量的震源机制解资料,应系统收集整理。

在缺乏震源机制解资料的地区,应根据地震记录反演震源机制解,也可以利用小震综合断层面解资料作为补充,以反映区域平均构造应力状态。

根据震源机制解资料编制震源机制解分布图和最大、最小主应力方位分布图,进行震源机制解P、B、T轴分析,统计最大主应力方位分布,以直方图或玫瑰图表示,给出区域水平最大主应力的优势方位。

2.2.5 应收集、分析对目标范围有影响的历史地震烈度资料。

在收集历史地震资料时,除了区域范围内的破坏性地震外,区域外可能对产生Ⅵ度以上烈度影响的大地震也在考虑之列。历史地震烈度一般应当采用最新版本地震目录中所给出的烈度。若最新版本地震目录所列地震烈度资料不足时,应当广泛地收集地震烈度资料,在此基础上进行对比分析。

具体工作中,可从以下几方面进行分析:

a) 有等震线资料的地震,可直接查明历史地震对目标范围的实际影响烈度;

b) 对于没有等震线资料,但能够得到目标范围及附近的地震破坏宏观资料、或实际调查资料,可通过这些资料复核评定影响烈度;

c) 也可以通过本地区的地震烈度衰减关系估算场地影响烈度值。

在此基础上,给出影响目标范围的综合等震线图,建立影响烈度目录,以得到目标范围所遭受最大历史影响烈度值和各阶段烈度的频次特征。

2.3 地震构造

2.3.1 考虑到重庆市及其周边大部分地区活动断层、地震构造资料方面的积累程度,区域地震构造评价一般不需要开展现场调查工作。基于重庆市地震构造调查研究的资料积累和完成时限可行性要求,区域性地震安全性评价报告简化区域地震构造条件评价基础资料阐述和逻辑论证,只阐述主要结论。

2.3.2 对目标范围地震安全性可能产生较大影响的断层,资料不充分时,应补充下列工作:

a) 查明断层最新活动时代、性质和运动特性;

b) 进行断层活动性分段;

c) 分析重点地段古地震的强度及活动期次。

2.3.3 应根据实地调查和已有资料分析,编制地震构造图,地震构造图应包括以下内容:

a) 第四纪以来活动的主要断层及其活动时代;

b) 活动断层的性质;

c) 第四纪以来活动的盆地及其性质;

d) 现代构造应力场方向;

e) 破坏性地震震中位置。

2.4 综合评价

综合评价是在对区域地震活动性和地震构造基础资料收集与分析的基础上,把握区域地震活动性特点和发震构造整体特征,为合理地划分潜在震源区和确定地震活动性参数提供依据。

2.4.1 应评价区域地震活动特征

区域地震活动特征评价应包括以下内容:

a) 地震资料完整性、可靠性评价,包括区域范围最早记录到的历史地震、历史破坏性地震数量、最大历史地震、历史地震资料完整的年代,以及区域内现代地震观测台网记录的地震资料概况。

b) 地震活动空间分布特征评价,包括不同强度地震发生的空间分布特征、区域平均震源深度和优势分布范围等。

c) 地震活动时间分布特征评价,包括各地震带的地震活动期、各活动期的起止年限、未来100年地震活动水平。

d) 区域现代应力场特征评价,包括现代构造应力场的特征、最大和最小主应力方向。

e) 历史地震影响评价,包括目标范围所遭受到的最大历史地震影响烈度及烈度的频次特征。

2.4.2 应评价区域地震构造环境,并分析不同震级档的地震构造条件。

区域地震构造环境的评价应包括以下内容:

a) 简述述目标范围在区域大地构造上的位置,评价目标范围所在的大地构造单元的属性。

b) 简述区域新构造运动特征,评价目标范围所在新构造分区单元的活动特征及其与地震活动的关系。

c) 简述区域地震构造环境特征,评价目标范围所在地质构造单元的地震构造环境特点。

d) 给出区域范围内不同震级档的地震构造标志,判别区域发震构造,简述各发震构造特征。

第三章 近场区地震活动性和地震构造评价

近场区地震活动性和地震构造评价是进行区域性地震安全性评价的一项基础性工作,也是核心的内容之一。近场区地震活动性和地震构造评价的质量对目标范围地震安全性评价结果的合理性、工程抗震设防的针对性具有重要的作用。

近场区地震活动性和地震构造评价的主要技术步骤和工作内容简要概述如下:

1.调研与准备阶段

本阶段工作内容包括:

a) 收集不同比例尺的地形图和地质构造图;

b) 收集相关的地质和构造资料,重点是大地构造位置、构造发育简史、新构造和活动构造等资料;

c) 收集解译航、卫片资料,尤其是对线性构造和第四纪地质与地貌特征的判识;

d) 收集有关地震资料;

e) 提出野外调查的方案,包括对象、内容、路线和具体要求等。

2.野外调查阶段

主要调查内容应包括:

a) 第四纪地质、地貌特征;

b) 断层的展布、产状和活动性,特别是断层最新活动时代的地质地貌证据;

c) 破坏性地震的宏观震中及发震构造的初步判识。

3.野外小结阶段

包括:初步综合各种基础资料,分析所获得的可靠性、协调性和充分性;对发现的问题,适当补充必要的野外工作;讨论形成野外调查初步结论。

4.室内分析总结

室内分析总结是为了形成近场区地震活动性和地震构造评价的基本结论。主要工作内容应包括:

a) 野外调查资料整理归档;

b) 年龄样品测定;

c) 基础图件编制,包括近场区地震构造图和震中分布图及地质剖面图等;

d) 综合分析近场区地震构造条件,判定发震构造。

3.1 近场区范围和图件比例尺

3.1.1 近场区范围应不小于目标区及其外延25km。

一般情况下,近场区范围可以界定为目标范围及其外延25km。但是,出现下列情况之一者,应将近场区范围适当扩大,应以能够解决近场区主要断层活动性鉴定和发震构造判定等主要问题为原则:

a) 目标范围及其外延25km范围内,断裂基本被第四系所覆盖,但在这个范围外缘有较明显的地质和地貌现象出露;

b) 目标范围及其外延25km范围内,与地震构造条件评价密切相关的地质和地貌证据不充分,但在这个范围外缘有其典型的或有力的证据存在;

3.1.2 近场区地震构造图和震中分布图比例尺应不小于1:250 000。

主要要求包括:

a) 现场地震地质调查线路的设计,应将已有的地震和地质等相关资料表示在比例尺不小于1:250000的地形图上;

b) 现场地震地质调查所依据的地质构造图、航片、卫片等基础资料比例尺应不小于1:250000;

c) 野外各种观测点、新发现的活动断裂(段)、破坏性地震的宏观震中、地震地表形变带、断层地貌现象等野外观测结果,均应定位在比例尺不小于1:250000的地形图上。

3.1.3 活动构造细节图件,根据需要选定比例尺。探槽剖面图比例尺宜取1:10~1:50,地质和地貌平面图和剖面图比例尺宜取1:100~1:l 000。

活动构造细节主要是指:

a) 可能对断裂的活动性和破裂起分段作用的阶区和障碍构造,包括活动断裂的组成、形态、介质结构与地质构造等;

b) 活动断裂的几何形态和产状特殊变异的部位;

c) 反映活动断裂新活动特征的断层地貌现象,如水系与山脊的错动、断层陡坎、断塞塘等。

3.2 地震活动性

对近场区地震活动性进行详细调查与分析基础上,编制1:250000的近场区地震活动分布图,工作深度和资料详细程度与精度应当比区域地震活动性分析要求更高。

3.2.1 对破坏性地震的参数有疑问时,应进行资料核查和现场调查。

3.2.2 应编制近场区地震震中分布图,分析其与活动构造的关系。

编制近场区地震震中分布图时,应注意区分历史地震和仪器记录地震,对破坏性地震,应标明发震时间和震级。

分析地震的空间分布特征,应特别注意强地震与构造活动、中小地震震中分布的成带性和成丛性与构造活动的关系。

3.3 地震构造

近场地震构造评价的工作重点是对主要断层进行活动性鉴定,判识相关的发震构造,确定其空间位置和有关活动性参数。

3.3.1 应收集第四纪地质和地貌资料,分析第四纪构造活动特点。

近场区第四纪构造活动特点包括:构造活动的性质(如均匀沉降,拗陷,断陷,均匀抬升,断隆等)、活动的程度(如缓慢、强烈或稳定、不稳定等)和活动的主要表现形式(地质与地貌方面的响应)。

分析的内容主要是第四纪地层(时代、分布、厚度等)和地貌面(夷平面、剥蚀面、台地、阶地)的划分和时代的判定等,并建立第四纪地层剖面,重点分析与断层第四纪活动有关的地质地貌现象。

工作方法可以收集现有资料为主,但对反映断层最新活动时代及其活动性质有关的地质地貌资料和现象应在野外近场区地震地质调查中予以查验,并开展相应的补充调查工作。

3.3.2 应对主要断层进行详细的活动性鉴定,包括活动时代、性质、运动特性和分段等,并判定其最大潜在地震的震级。

近场区断层活动性鉴定的对象是“主要断层”,一般是指:

a) 区域地震构造图上有标示的区域性断层;

b) 长度大于10km或大于15km的断层;

c) 对其活动时代的认识有分歧,并且可能影响到地震危险分析结果的断层;

d) 晚更新世以来有活动迹象的断层;

e) 通过目标范围的断层;

f) 与破坏性地震特别是M≥6级地震在空间位置上相关的断层;

g) 与现代小震密集活动或条带状分布相关的断层;

h) 可能延伸到目标区内的活动断层;

近场区主要断层活动性鉴定的内容包括:

a) 断层的活动时代;

b) 断层的活动性质;

c) 断层的运动特性;

d) 断层分段性。

近场区主要断层活动性鉴定的工作深度,应注意满足下列要求:

a) 对于活动的断层,应鉴定出最新活动年代,给出其规模、产状、活动性质、活动性参数、古地震事件、最大同震位移、分段性等方面的鉴定和分析结果,并综合判定其最大潜在地震的震级。

b) 对于M≥6级的强地震事件,应确定其是否与已知的活动断层有关,应判定其发震构造。

3.3.3 在覆盖区,已有资料不能确定已知主要断层的活动时代时,应选用地球物理、地球化学、地质钻探和测年等手段进行勘查。

3.3.4 应编制近场区地震构造图,近场区地震构造图应包括以下内容:

a) 第四纪以来有活动的主要断层及其活动时代;

b) 活动断层的性质;

c) 第四系分布及其厚度;

d) 第四纪盆地的范围及其活动性质;

e) 破坏性地震震中位置。

编制近场区地震构造图应达到下列技术要求:

a) 主要断层的活动时代应按前第四纪、早第四纪(Q1-Q2)、晚更新世、全新世4种图例表示。在中国东部地区,与地震构造判定、潜在震源区划分可能相关的中更新世断层,应与早更新世断层相区别。

b) 对于第四纪以前活动的区域性断层以及主要断层,宜表现在近场区地震构造图中,以充分反映近场区的构造格架及主要断裂活动性鉴定的结果。

c) 对活动断层,由于其活动性质与工程的抗断评价、潜在震源区边界及震级上限的确定均密切相关,应按剪切(走滑)、拉张(正断)及挤压(逆冲)三种主要力学(运动)类型标示在地震构造图中。

d) 第四系应尽可能按Q1、Q2(或Q1-2)、Q3、Q4以不同图例表示,特别是主要断层两侧相关的第四系分布,应加以细分,尽可能详细地表现其实际情况。

e) 应反映第四纪盆地的范围及活动性质,尽可能给出第四系等厚线。

f) 破坏性地震应有震级、发生时间的标注。

3.4 综合评价

3.4.1 应综合评价近场区地震活动特征。

3.4.2 应综合评价近场区发震构造。

第四章 地震工程地质条件勘测

内容包括:在分析现有资料的基础上,进行场地钻探及场地土体物理与力学特性测试,编制相关的工程地质图、表,综合评价场地特性。

4.1 地震工程地质条件勘测

4.1.1 勘测范围应为政府部门划定的目标区范围。

4.1.2 应收集、整理和分析相关的工程地质、水文地质、地形地貌和地质构造资料。

应充分利用已有的工程地质勘查资料。通过收集、整理、分析这些资料,再结合场地地质地貌条件进行阵列式初步勘测。

4.1.3 应进行工程地质条件调查、钻探和原位测试。

包括:查明目标范围的地貌、地层、岩性、地质构造、水文地质条件、场地土类型和场地类别等。

在调查的基础上,合理布设钻孔,开展阵列式初步勘察。钻探方法根据地层类别,按采取不扰动土样的要求确定,钻探要有野外详细编录,一般要连续取芯钻探,钻探成果可用钻孔柱状图表示,可拍岩土芯彩照纳入勘察成果资料。

原位测试给出的物理力学指标包括:天然含水量、密度、天然密度、干密度、饱和度等。对于可能发生饱和土液化的场地,应给出地下水位、标准贯入锤击数、粘粒含量资料等。

4.1.4 应编制钻孔分布图及柱状图。

编制钻孔分布图,需选择与场地规模相应的比例尺图件。钻孔柱状图的比例尺视土层结构复杂程度而定,一般用1:1000至1:100。包括层序号、层底埋深(m)、层厚(m)、土类名称与土质描述、剪切波速(m/s)、纵波波速(m/s)、密度或容重(g/cm3)等。

4.1.5 应编制工程地质分区图。

应编制一定比例尺的工程地质单元划分图,比例尺宜为1:100 000至1:50 000。在工程地质单元划分图中,重点要突出工程地质单元划分要素,包括钻孔位置、井口标高(m)、钻孔深度(m)、覆盖层厚度(m),以及古河道、古湖塘等,也要包括相应比例尺的地形、地貌、村镇、街道、河流等。

4.1.6 钻探应符合下列规定:

a)钻孔布置应能控制目标范围的工程地质条件,应能控制土层结构和不同工程地质单元,每个工程地质单元内应至少有3个控制孔;整个目标范围每平方公里应不少于2个钻孔。

b)控制孔应达到基岩或剪切波速不小于500 m/s处。

4.2 地震地质灾害场地勘查

通过对历史地震资料的考证、调查与分析,查明目标范围及附近地区有没有遭受过地震地质灾害,以及灾害的类型和程度等。在此基础上,参照工程地质勘察结果进行地震地质灾害场地勘查,为评价场地可能发生的地基土液化、软土震陷、崩塌、滑坡、地裂缝和泥石流等地震地质灾害提供资料。

4.2.1 地基土液化

应调查历史地震造成的液化现象,勘查地下水位、可能液化土层的埋藏深度,测定标准贯入锤击数和颗粒组成。在历史地震资料考证、调查与分析的基础上,判别场地是否存在能产生液化的饱和砂土地基。

应调查地下水位、标准贯入锤击数、粘粒含量、可液化地层厚度、非液化地层厚度等资料,并进行剪切波速测试。

4.2.2 软土震陷

应收集和调查软土层厚度分布及软土震陷等资料。应收集软土的物理性质和钻孔剪切波速测试资料。对于地震烈度Ⅶ度及Ⅶ度以上时,有必要开展软土震陷调查工作。

4.2.3 崩塌、滑坡、地裂缝和泥石流

应收集和调查地形坡度、岩石风化程度、古河道、崩塌、滑坡、地裂缝和泥石流等资料。

崩塌资料的调查和收集包括:崩塌类型、规模、范围、崩塌体的大小和崩落方向,崩塌区的地形地貌、岩性特征、地质构造等资料。

滑坡资料的调查和收集包括:滑坡的类型、范围、规模、主滑方向、形成原因和稳定程度,以及易滑坡地层分布与山体地质构造、地貌形态等资料。

地裂缝资料的调查和收集包括:场地裂缝发育的规模、特征和分布范围,分析形成裂缝的地质环境条件(地形地貌、地层岩性、构造断裂等),以及产生地裂缝的诱发因素(地下水开采、采煤沉陷)。

泥石流资料的调查和收集目标范围上游沟谷、邻近沟谷形成泥石流的条件,包括地形地貌、水文气象和地下水活动情况、地层岩性、地质构造等,查明形成区断裂、滑坡、崩塌等不良地质现象的发育情况及可能形成泥石流固体物质的分布范围。

4.2.4 地表断层

应收集地震引起的地表和近地表断层的分布、产状、活动性质、断层带宽度、位错量及覆盖层厚度等资料。

要注意收集地震引起的地表和近地表断层的分布状况,比如展布位置方向、产状、活动性质、断层带宽度、位错量及覆盖层厚度等资料。

4.2.5 应编制地震地质灾害分布图

地震地质灾害分布图能反映调查结果,应标明灾害的类型和程度。图件比例尺不小于1:100000。

4.3 场地岩土力学性能测定

4.3.1 应进行分层岩土剪切波速的原位测量和密度的测定。

在开展工程地质条件勘测钻孔的同时,应进行钻孔分层岩土剪切波速的原位测量和样品密度测定,给出场地钻孔剖面岩土分层剪切波速和密度随深度的变化值。

开展钻孔分层岩土波速的原位测量,可采用单孔检层法或跨孔法,但测量间距不得大于2m,在地层分界面附近应加密测点,以便得到较合理的波速剖面。

对于一些深水区域,由于波速原位测量的作业条件难以满足,致使波速原位测量精度较低,在此情况下,可在场地钻孔时获取分层岩土原状土样,利用室内模拟土层埋设环境下的土样波速测试手段测定钻孔分层岩土波速值。

4.3.2 应测定剪变模量比与剪应变关系曲线、阻尼比与剪应变关系曲线。应对有代表性的土样进行动三轴或共振柱试验。

土样动三轴试验、共振柱试验,为场地地震反应计算中合理地考虑场地土体的非线性特性影响提供剪变模量比与剪应变关系曲线、阻尼比与剪应变关系曲线数据。

4.3.3 进行竖向地震反应分析时,应取得纵波速度值、压缩模量比与轴应变关系曲线、阻尼比与轴应变关系曲线。

一些工程的抗震设计需要考虑结构的竖向地震反应,则必须确定场地竖向地震动参数。因此,应取得分层土体纵波波速、压缩模量比与轴应变关系曲线、阻尼比与轴应变关系曲线。

第五章 地震动衰减关系确定

5.1 地震动是地震波引起的地表附近土层的振动。烈度是最早用来表示地震动特性的参数,但更为合理的表示地震动工程特性的地震动参数一般认为至少应包括以下三种,即地震动幅值(加速度、速度、位移)、谱型(反应谱的形状)及强震动持续时间(简称持时)。

直接采用中强地震区水平向基岩地震动加速度反应谱预测方程(周期至10s),可参照表1、表2。

表1: 中强地震区基岩水平向加速度反应谱预测方程模型系数(长轴)

表2: 中强地震区基岩水平向加速度反应谱预测方程模型系数(短轴)

第六章 地震危险性的概率分析与地震动参数确定

概率地震危险性分析是地震安全性的主要评价方法。

6.1 地震区和地震带划分

地震区、带,就是地震活动性参数的统计单元,也可称为地震统计区。地震区和地震带划分就是在一定的地震构造和地震活动性依据的基础上,在空间上确定地震活动性参数统计的样本空间。

6.1.1 应依据地震活动空间分布的分区性和地震与活动构造区的相似性划分地震区。

6.1.2 应在地震区内依据地震活动空间分布的成带性和地震与活动构造带的一致性划分地震带。

一般推荐使用最新全国性区划图工作中使用的地震区带划分方案。

6.2 潜在震源区划分

潜在震源区划分包括潜在震源区的识别和确定其地震的主要破裂方向、位置、范围、震级上限和各震级档的地震年发生率。

潜在震源区划分的工作深度应达到如下要求:

a) 发震构造与潜在震源区协调一致的原则。这一原则要求每一个潜在震源区均要有明确的地震构造对其负责,相应的地震构造的空间形态、活动性、潜在发震能力,应与所划分的潜在震源区协调一致;

b) 高震级档地震活动水平的确定与大震复发间隔协调的原则。特别在中国西部大震活动地区,地震危险性分析结果极大地取决于近场及其邻区高震级档地震的活动水平。确定这一结果必须有分析、有证据;

c) 近场及其邻区潜在震源区复核的原则。对近场及其邻区的潜在震源区,应根据近场区地震活动性和地震构造的评价结果进行位置、边界、震级上限的复核。

6.2.1 应在地震带内划分潜在震源区。

潜在震源区划分一般采用地震构造类比和地震活动重复这两条原则。

在使用地震构造类比原则时,应注意下列问题:

a) 这种构造类比原则应用在同一地震带内的不同地区、或同一地震区内地震构造条件类似的不同地震带内;

b) 主要是进行新构造、活动构造和地震水平的相似性,以及发震构造条件和应力场一致性的类比;

c) 在强震原地重复发生情况不高的地震区,在历史上从未记录到较高震级破坏性地震的的情况下主要使用该原则。

在使用地震活动重复这一原则时,应注意以下情况:

a) 历史上发生过5.5级或6级以上地震的地区均应划入大于或等于该震级的潜在震源区;

b) 充分运用小震活动条带和中等强度地震聚集区等地震活动性特征资料来勾划潜在震源区;

c) 要充分注意不同发震构造类型的地震重复发生模型的差异。

6.2.2 综合判定潜在震源区时应考虑下列标志:

a) 破坏性地震震中;

b) 微震和小震密集带;

c) 古地震遗迹地段;

d) 地震空间分布图像的特征地段;

e) 断层活动段;

f) 晚第四纪断陷盆地;

g) 活动断层的端部、转折处或交汇处等特殊部位。

潜在震源区具体划分时,还应注意强地震活动区与弱地震活动区判定潜在震源区方法上的差异,注意新资料、新成果的应用。

6.2.3 应根据地震活动空间分布图像和地震构造几何特征确定潜在震源区边界。

划分潜在震源区时,地震震中分布特点是必须考虑的因素之一。地震活动空间分布特点包括:有某种规则的地震活动图像,例如地震活动的空区、条带状分布中的空段,震中所形成的网络的交汇部位等。

发震构造的空间几何特征及活动的性质,是确定潜在震源区边界的重要依据。

6.2.4 应考虑各个潜在震源区主破裂取向,确定其方向性函数。

椭圆长轴取向随地而异,与相应潜在震源区的构造走向有关,其方向性函数可表示为:

f(θ)=cδ(θ1)+dδ(θ2) (2-3)

式中θ1和θ2为潜在震源区内可能的主破裂面走向与正东方向的夹角;c和d为相应的取向概率。具体确定时,可按研究区内已有资料的统计结果,并结合各潜在震源区的构造条件取值。

6.3 地震活动性参数的确定

对目标范围周围地震活动性特征的认识,最终表达为各个地震活动性参数。它们决定了描述周围地震环境的概率模型,构成概率地震危险性分析的输入。地震活动性参数合适与否直接关系到地震安全性评价结果的可接受性。

6.3.1 地震活动性参数应包括:

a) 地震带的震级上限;

b) 地震带的震级下限;

c) 地震带的震级-频度关系;

d) 地震带的地震年平均发生率;

e) 地震带的本底地震震级及其年平均发生率;

f) 潜在震源区的震级上限;

g) 潜在震源区各震级档空间分布函数。

6.3.2 确定地震带的地震活动性参数应符合下列要求:

a) 按地震带内历史地震的最大震级和地震构造特征,确定地震带的震级上限;

b) 考虑地震资料的完整性、可靠性、代表性以及必要的样本量,统计确定震级-频度关系;

c) 根据地震活动趋势确定地震带的地震年平均发生率;

d) 根据区域地震活动水平和震源深度确定震级下限;

e) 本底地震震级,应取地震带内潜在震源区震级上限的最低值减去0.5。

对于弱地震活动区,应重视本底地震的影响。

6.3.3 确定潜在震源区的地震活动性参数应符合下列要求:

a) 依据下列因素确定潜在震源区震级上限:

——潜在震源区内最大地震震级;

——构造类比结果;

——古地震强度;

——地震活动图像判定的结果;

b) 潜在震源区震级上限按0.5级分档;

c) 按各潜在震源区资料依据的充分程度和相应各震级档地震发生的可能性大小确定空间分布函数。

6.4 地震危险性分析计算

6.4.1 应给出地震动参数超越概率曲线。

6.4.2 对于较大(面积≥10平方千米)的或者狭长形态的(最大直径或边长≥5千米)目标范围的计算控制点的间距,应不大于地理经纬度0.02°,在结果变化较大的地段,应加密控制点,总计算控制点不少于5个;对于较小(面积<10平方千米)的目标范围计算控制点不少于5个,一般选取目标范围的几何中心、几何边界角点、拐点。

6.4.3 计算地震动反应谱时,周期点的分布应能控制反应谱形状,数目应不少于15个。

概率地震危险性分析输出地震动参数的不同,取决于所采用的衰减关系的类型,但不同地震动参数的概率危险性分析计算过程是一致的。常用地震动参数类型有:地震烈度、地震动峰值加速度(水平向/竖直向)、地震动加速度反应谱(水平向/竖直向),有些特殊工程,如生命线工程,有时还需要提供地震动峰值速度等地震动参数。在进行反应谱的计算时,周期范围应当满足工程特点的需要,为了可靠地限定反应谱的形状,周期点数不应少于15 个,并且应注意这些周期分布应相对均匀。

6.5 不确定性校正

6.5.1 应考虑地震动衰减关系不确定性校正。

6.5.2 宜分析潜在震源区及地震活动参数不确定性对结果的影响。

概率地震危险性分析中,每个环节都存在不确定性,往往对结果会产生较大的影响。

对于其他方面的不确定因素的影响,可根据结果对参数变化的敏感性分析来考虑对计算结果的适当的调整。

6.6 结果表述

6.6.1 应以表格形式给出对目标范围地震危险性起主要作用的各潜在震源区的贡献。

6.6.2 应以图和表格的形式给出不同控制点不同年限、不同超越概率的地震危险性的概率分析结果。

抗震设防概率水准 年限 超越概率 重现期

50年 63% (50年一遇)

40% (100年一遇)

10% (500年一遇)

5% (1000一遇)

2% (2500一遇)

1% (5000年一遇)

100年 63% (100年一遇)

40% (200年一遇)

10% (1000一遇)

5% (2000年一遇)

4% (2500年一遇)

3% (3300年一遇)

2% (5000一遇)

1% (10000年一遇)

第七章 地震动参数确定

地震动参数确定是地震安全性评价的目标,其结果作为建设工程抗震设防的依据。

7.1 地震动参数和时程的确定

7.1.1 确定场地地表的地震动峰值和反应谱。

地震动峰值加速度和加速度反应谱是最常用的地震动参数。

7.1.2 反应谱宜以规准化形式表示

反应谱宜以规准化形式表示,如采用《建筑抗震设计规范》中的标准反应谱的形式。

7.1.3 自由基岩场地,应根据地震危险性分析结果确定场地地震动参数:

应根据概率方法的结果确定场地地震动参数。

对于目标范围为自由地表基岩场地或场地分类属于I类场地的情况,不存在或可不考虑工程场地局部土层条件对地震动影响的问题,地震危险性分析计算得到的基岩地震动将代表工程场地的地震动。因此,可根据地震危险性分析结果直接确定场地地震动参数值。

7.1.4 土层场地,应建立场地地震反应分析模型,进行场地地震反应分析,并基于场地地震反应分析结果确定场地地震动参数。

由于场地地震反应计算中,利用人工地震动合成技术给出计算输入地震动时程,每一人工合成的地震动时程均只能看作是给定反应谱对应的一个样本时程,要提高反应计算结果的可靠性,在场地地震反应分析计算时,应利用多条样本时程作为计算输入地震动。

场地地震动参数值应根据反应计算结果确定,其确定方法为取对应不同的钻孔模型和输入地震动样本时程的计算场地地震动反应谱(包括地震动峰值)均值拟合谱参数值作为场地地震动参数值。

目标区范围较大时,应根据场地地震反应所给出的不同位置的场地地震动反应谱值(包括地震动峰值)的差异情况,确定不同分区范围及相应的场地地震动反应谱值(包括地震动峰值)。

7.1.5 依据场地地震动参数合成场地地震动时程。

反应谱拟合周期控制点数不得少于50个,周期控制点应大体均匀地分布于周期的对数坐标上,控制点谱的相对误差应小于5%。

7.2 场地地震反应分析模型的建立

7.2.1地面、土层界面及基岩面均较平坦时,可采用一维分析模型;土层界面、基岩面或地表起伏较大时,宜采用二维或三维分析模型。

7.2.2 确定地震输入界面时应符合下列规定:

——钻探确定的基岩面;

——剪切波速不小于500 m/s的土层顶面;

——钻探深度超过100 m,且剪切波速有明显跃升的土层分界面或由其他方法确定的界面。

7.2.3 选用二维或三维分析模型时,应考虑边界效应。

7.3 场地土层模型参数的确定

场地地震反应分析模型参数包括土层剖面描述参数及土体力学性能参数,它们是土层厚度(空间三维变化)、土体密度、土体S波(剪切波)与P波波速、土体动力非线性关系,即剪变(或压缩)模量比与剪(或轴)应变关系曲线、阻尼比与剪(或轴)应变关系曲线。这些参数均可根据场地工程地质条件勘测与试验结果确定。

7.4 输入地震动参数的确定

输入地震动参数指地震反应分析计算中地震输入界面处的入射地震波参数,它反映的是地震震源特性、地震波从震源传播至场地的途径及介质特性对场地地震动的影响。

7.4.1基岩地震动参数应按概率方法得到的结果确定。

取计算地震动反应谱(包括地震动峰值)均值拟合谱参数值作为基岩地震动参数值。

7.4.2 合成适合工程场地的基岩地震动时程,应符合下列要求:

反应谱的周期控制点在对数坐标轴上应合理分布,个数不得少于50个,控制点谱的相对误差应小于5%;应给出三个以上相互独立的基岩地震动时程。

7.4.3 本地有强震动记录时,宜充分利用其合成适合工程场地的基岩地震动时程。

7.4.4 应按基岩地震动时程幅值的50%确定输入地震波。

7.5 场地地震反应分析与场地相关反应谱的确定

7.5.1 一维模型土层厚度应划分得足够小,使层内各点剪应变幅值大体相等,计算可用等效线性化波动法。

7.5.2 二维及三维模型采用有限元法求解时,有限元网格在波传播方向的尺寸应在所考虑最短波长的1/8~1/12范围内取值。

7.5.3 应根据场地反应分析得到的地震动时程,计算场地相关反应谱。

7.5.4 应根据计算所得到的场地相关反应谱,综合确定场地地震动参数。

7.6 区域性地震安全性评价结果表述

7.6.1 应以阵列图(或网格化图)和表格的形式给出目标范围内各控制点的不同年限、不同超越概率、不同阻尼比的地震动参数。

抗震设防概率水准(阻尼比5%) 年限 超越概率 重现期

50年 63% (50年一遇)

40% (100年一遇)

10% (500年一遇)

5% (1000一遇)

2% (2500一遇)

1% (5000年一遇)

100年 63% (100年一遇)

40% (200年一遇)

10% (1000一遇)

5% (2000年一遇)

4% (2500年一遇)

3% (3300年一遇)

2% (5000一遇)

1% (10000年一遇)

不同年限、不同超越概率、不同阻尼比的地震动参数见下表:(根据控制点所处位置处的场地类别情况分别提供不同场地类别的地震动参数)

7.6.2 应给出抗震设计数据选取建议或说明。

以上给出的区域性地震安全性评价结果适用于目标范围内重大工程(特殊重大工程除外)的抗震设计,在选取参数进行抗震设计时应根据以下步骤选取:

1.根据建筑结构所处位置的经纬度确定应该采用哪个控制点的计算结果;

2.根据建筑场地类别选取评价结果;

3.根据建筑结构类型选取不同年限对应的不同超越概率水准的地震动参数;

4.根据建筑结构材料确定对应的阻尼比;如果阻尼比为5%,可直接采用给出的结果;

5.如果工程结构抗震设计中需要设计地震动的其它阻尼比加速度反应谱,可依据不同建筑结构的抗震规范中所给的地震影响系数的阻尼比调整规定,利用场地地震动5%阻尼比加速度反应谱计算场地地震动的其它阻尼比加速度反应谱值。

6.如需竖向地震动参数,可依据不同建筑结构的抗震规范中所给的竖向地震影响系数调整方法进行调整得出。

7.6.3 该结果不适用哪些建设工程的特别说明。

该结果不适用于核电、试验反应堆结构设施等特殊重大工程和超长自振周期建筑结构。

第八章 建立资料数据体和成果查询系统

8.1创建目标区地层数据体

包含场地类别分区图、钻孔剖面图、钻孔柱状图和不同场地类别分区地震动参数数据体。

8.2创建成果查询系统

8.2.1依据场地工程地震条件,由查询系统给出建设工程所在场地的地震动参数,并给出地震地质灾害初步评价结果。

8.2.3成果查询系统界面友好,操作简便,不依赖于第三方软件或服务,给出使用说明书。

第九章 评价报告编写

9.1报告核心内容

区域性地震安全性评价报告包含区域与近场区地震活动环境评价、区域与近场区地震构造条件评价、目标区设计地震动参数确定结果、本结果使用说明以及成果数据库、成果查询系统及其使用说明书等主要内容。

9.2简化与侧重

基于重庆市地震构造调查研究的资料积累和完成时限可行性要求,区域性地震安全性评价报告简化区域地震构造条件评价基础资料阐述和逻辑论证,只阐述主要结论;简化地震动衰减关系确定的技术方法、地区对比、适用性分析等逻辑论证;强化近场区地震构造条件评价阐述和逻辑论证。

重庆市地震局 2019年2月19日印发