前面提到,场地条件对建筑震害的影响主要因素是:场地土的刚性(即坚硬或密实程度,一般用土的剪切波速表示)大小和场地覆盖层厚度。那么,为什么呢?
首先,让我们来回顾一下地震波的传播。地震时,地震波是通过地层内的不同介质达到地球表面,并通过建筑物所在的场地对地面建筑物施加影响。地震波在基岩和地表土层中的传播和衰减的速度各不相同,因此,地震波首先到达建筑场地下的基岩,再向上传播到达地表。专题一中已经提到地震动最主要的参数之一是地震动加速度。理论和实测表明,地表土对地震加速度起放大的作用,一般土层中的加速度随距地面深度的增加而递减,基岩顶面的覆盖土层越厚、土层越软,地表面处的地震加速度比基岩面的地震加速度放大作用越明显。所以根据场地土刚性和覆盖层厚度来划分场地类别是科学合理的。
1、剪切波速与覆盖层厚度
浅层土的固有周期,即其自振周期是场地土的重要动力特征之一,是评价场地总体动力特性的一个指标。同时土层的固有周期与覆盖层厚度具有良好的相关性,土层的固有周期随覆盖层厚度的增大而增加。
震害调查表明,不同覆盖层厚度上的建筑物,其震害明显不同。在冲积层最厚的地方,高层建筑破坏较严重,在覆盖层为中等厚度的一般地基上,中等高度的一般房屋破坏比高层建筑严重,在基岩上的各类房屋,破坏普遍较轻。
震害调查还表明,地下水位对建筑物震害也有明显影响。地下水位越高,建筑物震害越重。在不同的地基中,地下水位的影响也有差别,对软弱土层的影响最大,黏性土次之,对卵石、砾石、碎石、角砾石的影响较小。
通过对震害现象的分析。可以发现以下的规律: