馬秀芳，陳永新

(1.山西省地震局，山西 太原 030002；2.太原大陸裂谷動(dòng)力學(xué)國家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，山西 太原 030025)

0 引言

場(chǎng)地類別根據(jù)建筑場(chǎng)地覆蓋層厚度和土層等效剪切波速等因素，劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類[1]。建筑場(chǎng)地類別的確定除對(duì)建筑抗震設(shè)防起著極其重要的作用外，也對(duì)地震地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、地震應(yīng)急中的災(zāi)害預(yù)警有著重要的作用。

第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖與第四代相比，增加地震構(gòu)造區(qū)的概念，建立“三級(jí)潛在震源區(qū)”劃分的技術(shù)體系，采用符合國際上地震危險(xiǎn)性分析趨勢(shì)、符合我國地震資料和地震活動(dòng)性特點(diǎn)的地震活動(dòng)性模型[2]。地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系借鑒國內(nèi)外有關(guān)最新研究成果，以大量觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立我國分區(qū)地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系[2]。大同斷陷盆地有著獨(dú)特的、復(fù)雜的地貌和新構(gòu)造，多年來，一直被列為國家地震局劃定的晉冀蒙交界帶地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的主體。大同市又是該地區(qū)人口密度、建筑密度最高的地區(qū)，更重要的是第四代和第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖在大同市發(fā)生很大變化[3-4]。已有的地震安全性評(píng)價(jià)項(xiàng)目是按照第四代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖進(jìn)行，而且是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的、分散的個(gè)體，缺乏對(duì)大同市在第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖指導(dǎo)下場(chǎng)地類別與地震動(dòng)參數(shù)整體宏觀的認(rèn)識(shí)。故對(duì)大同市場(chǎng)地類別和在新區(qū)劃圖指導(dǎo)下的地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，更有研究意義。

1 數(shù)據(jù)與方法

收集大同市開展過的地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告117項(xiàng)，重點(diǎn)整理報(bào)告中的319個(gè)鉆孔數(shù)據(jù)，核對(duì)報(bào)告中各場(chǎng)地的場(chǎng)地類別。選取有代表性的22個(gè)工程場(chǎng)地，在第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的指導(dǎo)下，重新對(duì)各場(chǎng)地進(jìn)行地震危險(xiǎn)性概率分析和土層反應(yīng)計(jì)算，確定各場(chǎng)地50年超越概率為63%、10%、2%的地震動(dòng)參數(shù)，對(duì)大同市場(chǎng)地類別和地震動(dòng)參數(shù)結(jié)果進(jìn)行分析。

2 研究結(jié)果分析

2.1 大同市工程場(chǎng)地場(chǎng)地類別分布

進(jìn)行的安全性評(píng)價(jià)項(xiàng)目集中分布在大同市南部，工程場(chǎng)地的場(chǎng)地類別主要為Ⅱ類和Ⅲ類，其中，絕大多數(shù)為Ⅱ類，只有6個(gè)為Ⅲ類，且分布在2個(gè)區(qū)域，南部的3個(gè)場(chǎng)地比較集中，北部的3個(gè)相對(duì)分散(見第11頁表1、圖1)。

2.2 大同市工程場(chǎng)地地震動(dòng)峰值加速度分布

比較這些工程項(xiàng)目，從中選擇分布比較分散的22個(gè)，在第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的指導(dǎo)下，對(duì)各場(chǎng)地進(jìn)行地震危險(xiǎn)性概率分析和土層反應(yīng)計(jì)算，確定各場(chǎng)地50年超越概率為63%、10%、2%的地震動(dòng)參數(shù)。根據(jù)GB18306-2015中編圖指標(biāo)為Ⅱ類場(chǎng)地條件下的Max(αmaxⅡ,10%/50Y，αmaxⅡ,2%/50Y/1.9),配合該標(biāo)準(zhǔn)條文的規(guī)定，保證在全國范圍內(nèi)不低估罕遇地震動(dòng)所對(duì)應(yīng)的峰值加速度[2]，比較αmaxⅡ,10%/50Y和αmaxⅡ,2%/50Y/1.9，選取較大值作為最后結(jié)果(見表2、第12頁圖2)。

表1 大同市工程項(xiàng)目Ⅲ類場(chǎng)地鉆孔資料表Table 1 Drilling data of projects with class Ⅲ site in Datong

圖1 大同市工程項(xiàng)目場(chǎng)地類別分布圖Fig.1 The distribution of site classification of projects in Datong

表2 22個(gè)工程場(chǎng)地50年超越概率63%、10%、2%的地表水平峰加速度和地震影響系數(shù)模型常數(shù)(阻尼比:0.05)Table 2 Surface horizontal peak acceleration and seismicinfluence coefficient model constant of thebasic ground motion of 22 projects

編號(hào)項(xiàng)目名稱50年超越概率AmaxgαmaxgT1secTgsecγ18114大同市武定北路東側(cè)城市棚戶區(qū)改造建設(shè)項(xiàng)目63%0.0670.1670.100.400.910%0.2010.4970.100.560.92%0.3820.9540.100.820.919大同市億都國際綜合樓項(xiàng)目63%0.0680.1690.100.400.910%0.2010.5030.100.550.92%0.3810.9520.100.780.920大同市云城乳業(yè)有限責(zé)任公司國有墾區(qū)危房改造及配套基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目63%0.0690.1720.100.430.910%0.1970.4920.100.750.92%0.3700.9240.101.050.921魏都·瀾庭小區(qū)項(xiàng)目63%0.0680.1690.100.400.910%0.1990.4950.100.560.92%0.3780.9440.100.800.922大同市城區(qū)第十四小學(xué)校上河校區(qū)項(xiàng)目63%0.0680.1700.100.400.910%0.2060.5060.100.560.92%0.3910.9770.100.800.9

50年超越概率10%的水平峰值加速度中，只有大同市益豐房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司麗華家園工程場(chǎng)地的結(jié)果是0.182 g，位于0.15 g區(qū)，其余21個(gè)均在0.195～0.209 g之間，平均值為0.203 g，位于0.20 g區(qū)，與第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖一致。

圖2 大同市50年超越概率10%的水平地震動(dòng)峰值加速度分布圖Fig.2 The distribution of seismic peak ground acceleration of the basic ground motion in Datong

2.3 大同市工程場(chǎng)地地震動(dòng)特征周期分布

50年超越概率10%的特征周期如表2和圖3所示，特征周期在0.52～0.65 s之間，平均值為0.58 s，各概率水平的特征周期Tg雖然呈現(xiàn)一定的離散性，但相差較小。

3 結(jié)論

圖3 大同市50年超越概率10%的特征周期分布圖Fig.3 The characteristic periods of the basic ground motion in Datong

地震構(gòu)造的研究有助于認(rèn)識(shí)斷裂的危險(xiǎn)性[5-7]，認(rèn)識(shí)工程場(chǎng)地所處的地震環(huán)境，而場(chǎng)地類別則直接影響場(chǎng)地對(duì)地震環(huán)境的響應(yīng)。研究選取的大同市工程場(chǎng)地絕大多數(shù)為Ⅱ類場(chǎng)地，有6個(gè)Ⅲ類場(chǎng)地，其中南部的3個(gè)較集中，北部的3個(gè)相對(duì)分散。

在第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的指導(dǎo)下，重新對(duì)分布比較分散的22個(gè)工程場(chǎng)地進(jìn)行地震危險(xiǎn)性概率分析和土層反應(yīng)計(jì)算，確定場(chǎng)地50年超越概率為63%、10%、2%的地震動(dòng)參數(shù)。50年超越概率10%的水平峰值加速度中，只有大同市益豐房地產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司麗華家園工程場(chǎng)地的結(jié)果是0.182 g，位于0.15 g區(qū)；其余均在0.195～0.209 g之間，平均值為0.203 g，位于0.20 g區(qū)，與第五代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖一致。但這些項(xiàng)目在第四代區(qū)劃圖中都位于0.15 g區(qū)，設(shè)防偏低。50年超越概率10%的特征周期在0.52～0.65 s之間，平均為0.58 s，特征周期Tg結(jié)果雖具有一定的離散性，但相差較小。

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50011—2010 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010：28.

[2] 高孟潭.GB18306—2015 中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖[M].北京：中國質(zhì)檢出版社、中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015：169，20.

[3] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB18306—2015 中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.

[4] 馬秀芳.第五代與第四代區(qū)劃圖山西省域部分差異性初步研究[J].山西地震，2014(1)：24-26.

[5] 扈桂讓，李自紅，閆小兵，等.韓城斷裂晚第四紀(jì)活動(dòng)性研究[J].地震地質(zhì)，2017(1)：206-217.

[6] 閆小兵，李自紅，趙晉泉，等. 黃河壺口逆源速率及其與韓城斷裂的關(guān)系[J].地震地質(zhì)，2016(4)：911-921.

[7] 徐 偉，楊源源，袁兆德，等. 華山山前斷裂斷錯(cuò)地貌及晚第四紀(jì)活動(dòng)性[J].地震地質(zhì)，2017(3)：587-604.