1、中华人民共和国国家标准工程场地地震安全性评价技术规范发布实施国家质量技术监督局发布目次前言范围引用标准定义符号地震安全性评价工作分级区域地震活动性和地震构造近场及场区地震活动性和地震构造场地工程地震条件地震烈度与地震动衰减关系地震危险性的确定性分析地震危险性的概率分析区域性地震区划场地地震动参数确定和地震地质灾害评价地震动小区划前言本标准是根据中国地震局现行工程场地地震安全性评价工作规范和该规范年实施以来所积累的经验制定的制定本标准的主要目的是为了贯彻中华人民共和国防震减灾法切实做好建设工程场地及区域地震安全性评价工作制定本标准时广泛听取了我国工程界地震界技术专家和管理专家以及国家地震烈度评定
2、委员会委员的意见本标准由中国地震局提出并归口本标准起草单位中国地震局地球物理研究所地质研究所工程力学研究所本标准主要起草人胡聿贤时振梁冯启民张裕明金严杜纬吴为民中华人民共和国国家标准工程场地地震安全性评价技术规范范围本标准规定了工程场地地震安全性评价的技术要求和技术方法适用于新建扩建改建建设工程大型厂矿企业大城市和经济建设开发区的选址确定抗震设防要求制定发展规划和防震减灾对策引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性核电厂抗震设计规范建筑地基基础设计规范软土地区工程地质勘察规
3、范定义本标准采用下列定义本底地震一定地区内没有明显构造标志的最大地震场地相关反应谱考虑地震环境及场地条件影响得到的地震反应谱地震带地震活动性与地震构造条件密切相关的地带地震地质灾害在地震作用下地质体变形或破坏所引起的灾害地震动参数地震引起地面运动的物理参数包括加速度反应谱等地震构造与地震孕育和发生有关的地质构造地震构造区具有同样地质构造和地震活动性的地理区域地震活动断层曾发生和可能再发生地震的断层地震区地震活动性和地震构造环境均相类似的地区断层活动段国家质量技术监督局批准实施在一活动断层上活动历史几何形态性质地震活动和运动特性等具有一致性的地段构造类比一种地震活动性分析方法该方法认为具有同样构
4、造标志的地区有发生同样强度地震的可能古地震没有文字记载采用地质学方法发现的地震活动断层晚第四纪以来有活动的断层活动构造晚第四纪以来有活动的构造包括活动断层活动褶皱活动盆地活动隆起等能动断层地表或近地表处有可能引起明显错动的活动断层起算震级地震危险性概率分析中参与计算的最低震级潜在震源区未来可能发生破坏性地震的震源所在地区一致概率反应谱在相同超越概率水平下不同周期点的反应谱值所组成的谱震级档地震危险性概率分析中所能分辨的震级间隔一般为级震级上限在地震带或潜在震源区内可能发生的最大地震震级符号本标准采用下列符号第个潜在震源区面积震级频度关系斜率第个潜在震源区面积微元衰减关系中不确定性随机变量的概率
5、密度函数第个潜在震源区的方向性函数第个潜在震源区第个震级档地震年平均发生率的权系数强度包络函数地震烈度地震震级震级分档档数潜在震源区总数地震烈度或地震动参数值大于等于某一给定值概率震中距近场距离饱和因子场地类别参数强度包络函数上升段截止时间强度包络函数平紊段截止时间强度包络函数下降段系数给定的地震动参数地震动参数表征强度包络函数特性参数可以是和地震烈度或地震动参数给定的地震烈度或地震动参数可能的主破裂方向回归分析中不确定性随机变量衰减关系的标准差第个潜在震源区第个震级档的地震年平均发生率地震带内第个震级档的地震年平均发生率地震安全性评价工作分级工程场地地震安全性评价工作共分四级各级工作必须符合
6、下列要求级工作包括地震危险性的概率分析和确定性分析能动断层鉴定场地地震动参数确定和地震地质灾害评价适用于地震安全性要求高的重大建设工程项目中的主要工程级工作包括地震危险性概率分析及地震小区划适用于中国地震烈度区划图烈度值度及度以上地区的大城市重要经济开发区以及覆盖区域较大的重要生命线工程中的主要工程级工作包括地震危险性概率分析场地地震动参数确定和地震地质灾害评价适用于中国地震烈度区划图烈度值度及度以上地区除级级以外的重大建设工程项目中的主要工程级工作依据现行中国地震烈度区划图使用规定对需要进行地震烈度复核者进行地震危险性概率分析适用于级级级以外的工程区域地震活动性和地震构造研究范围和图件比例尺
7、区域取对工程场地地震安全性评价有影响的范围不应小于工程场地外围区域图件比例尺宜采用万对精度要求稍低的图件可采用较小比例尺所有图件都应标明场点位置区域地震活动性地震目录的编制应遵照以下原则收集正式出版的地震目录和地震部门公布的地震报告编制区域地震目录历史地震目录包括本区域自有地震记载以来的全部破坏性地震事件区域性地震台网地震目录给出自有区域性台网观测以来全部可定震中参数的地震事件其震级下限可视地区和工作级别而定地震震中分布图的编制应遵照下列规定编制历史地震震中分布图注明资料起止年代编制区域性台网记录的地震震中分布图图中标明台站位置并注明资料起止年代地震活动时空特征分析应包括下列内容分析不同时段各
8、级地震的可靠性与相对完整性分析地震的空间分布图像分析地震活动强弱随时间的起伏特点评价未来地震活动水平应收集补充本区域震源机制解资料编制震源机制分布图应收集并分析历史地震的场地烈度资料区域地震构造根据实地调查和已有资料编制地震构造图图中应包括下列内容第四纪以来活动的断层及其性质和运动特性第四纪以来活动的盆地及其性质现代构造应力场方向破坏性地震的震中对地震危险性概率分析和确定性分析结果有较大影响的断层在资料不充分时应重点补充下列内容查明断层最新活动时代性质和运动特性进行断层活动性分段分析重点地段的古地震强度和活动期次级工作应建立区域地球动力学模型宜收集已有资料编制下列基础图件区域大地构造单元划分图
9、必要时编制新构造图布格重力异常图必要时进行延拓或均衡重力异常计算编制相应图件航磁异常图必要时进行延拓和居里面计算编制相应图件地壳结构图地震区和地震带划分应依据下列因素划分地震区地球物理场和地壳结构的区域性差异大地构造和构造发展史的差异地震活动的区域性差异应依据下列因素划分地震带地震活动空间分布的成带性地震与活动构造带的一致性区域地震构造综合分析应根据本章各节规定工作的结果对区域不同震级的地震构造进行综合分析其震级可取为级级级近场及场区地震活动性和地震构造研究范围和图件比例尺近场可取为工程场地及其外延的地区级级和级工作必须在此范围内进行实地调查场区可取为工程场地及其外延的地区级工作必须在此范围内
10、进行能动断层调查和鉴定近场地震构造图和震中分布图比例尺宜采用万级工作必须采用万说明活动构造细节的图件可根据研究对象选定比例尺探槽剖面图宜采用至地质和地貌平面图和剖面图宜采用至近场地震活动性破坏性地震分析应包括下列内容对近场所有已知破坏性地震重新确认其震中位置和强度凡证据不充分或有怀疑的破坏性地震在进行资料核查和现场调查后确认震中位置和强度震级小于地震活动与活动构造关系的分析应符合下列规定编制震中分布图分析其与活动构造的关系级工作对地震事件重新定位应利用近场震源机制资料包括小地震综合断层面解资料进行局部构造应力场分析和分区近场和场区的活动构造应对主要断层进行详细的断层活动性鉴定包括活动时代性质运
11、动特性分段等应采集测年样品进行断层活动时代判定在覆盖区应配合相应的地球物理和地球化学勘探方法探明断层位置宜收集地壳形变和考古资料分析现代构造活动特点级工作应进行第四纪地质和地貌调查并应提出第四纪地质构造的剖面图和平面图说明第四纪构造活动特点级工作必须在场区万地质图的基础上进行能动断层鉴定近场及场区地震构造综合评价应编制近场地震构造图应对近场及场区地震构造作出综合评价场地工程地震条件场地勘察场地范围可取工程建设规划的范围勘察内容应包括现场调查收集整理和分析工程地质水文地质地形地貌和地质构造资料应编制钻孔分布图钻孔柱状图工程地质分区图钻探符合下列规定级工作钻探深度必须达到基岩或剪切波速大于等于处级
12、级工作宜有不少于两个钻孔达到基岩或剪切波速大于等于处若土层厚度超过可终孔于满足场地地震反应分析所需要的深度处级工作场地钻孔布置应能控制土层结构和场地内不同工程地质单元对可能产生地震地质灾害场地的勘察应符合下列规定在可能发生饱和土液化的场地调查地下水位标准贯入锤击数粘粒含量级工作要符合规定在可能产生软土震陷的场地调查软土层厚度分布及历史地震造成的软土层变形特点并进行分析在可能产生崩塌滑坡与地裂缝的场地调查和收集地形坡度岩石风化程度古崩塌古滑坡古河道等资料对可能遭受海啸与湖涌影响的场地搜集历史海啸与湖涌对场地及附近地区的影响资料对地震作用下可能产生断层活动的场地搜集断层分布产状断层带宽度位错量及覆
13、盖层厚度等影响资料场地土动力性能测定测定土动力性能应包括下列内容剪切波速初始剪切模量剪切模量比与剪应变关系曲线阻尼比与剪应变关系曲线具体要求如下应进行分层剪切波速测量在土层岩性变化处加密控制点级工作必须对不同土层进行动三轴试验级级工作应对有代表性的土层进行动三轴试验如需考虑竖向地震反应应取得纵波速度初始压缩模量比与轴应变关系曲线阻尼比与轴应变关系曲线地震烈度与地震动衰减关系基础资料应搜集区域及邻区的等震线图或地震烈度资料应搜集区域及邻区的强震观测资料地震烈度衰减关系地震烈度衰减关系可采用椭圆或圆模型其形式为式中地震烈度回归常数其中震级级震中距近场距离饱和因子随机变量确定模型参数时宜采用有仪器记
14、录的地震烈度资料地震烈度衰减模型应体现近场烈度饱和并与远场有感范围相协调若采用椭圆模型长短轴衰减关系的烈度差别在近震中处应小于半度在远场趋近于零度基岩地震动衰减关系在基岩地震动衰减模型中应考虑加速度峰值和反应谱的高频分量在大震级和近距离的饱和特性其关系式可为式中近场距离饱和因子强度包络函数强度包络函数应由上升平稳和下降三个阶段构成其形式可为式中强度包络函数时间强度包络函数上升段截止时间强度包络函数平稳段截止时间强度包络函数下降段系数强度包络函数的特征参数与震级距离和场地条件的关系可采用下列模型式中表征强度包络函数特性的参数可以是或场地类别参数基岩场地缺乏强震观测资料地区的地震动衰减关系可根据研
15、究区地震烈度衰减关系以及参考区的地震烈度和地震动衰减关系确定研究区地震动衰减关系若采用地震烈度椭圆衰减模型可按长短轴分别换算的方法得到研究区地震动衰减关系换算结果的标准差不应小于参考区地震动衰减关系的标准差确定研究区地震动衰减关系时应论证其合理性若研究区有少量强震观测资料应与换算所得的衰减关系进行对比地震危险性的确定性分析地震构造法应依据地震活动性和地质构造划分地震构造区应依据下列因素对地震活动断层进行分段几何形态和结构的差别力学性质正断层逆断层走滑断层及组合断层的差别地震活动性的差别发育历史的差别运动特性蠕滑或粘滑的差别地球物理场和地壳结构的差异应根据断层活动段的尺度活动特点活动规模以及断层
16、活动段上最大历史地震判定各断层活动段的最大潜在地震应确定地震构造区内与已确认的地震活动断层无关的最大潜在地震确定场地地震动参数应遵照下列规定将各最大潜在地震置于其可能发生范围内距场地最近处计算场地的地震动参数值并考虑衰减关系的不确定性考虑衰减关系的近场适用性取计算结果的最大值作为地震构造法所确定的地震动参数历史地震法应按适合于本地区的衰减关系对各次历史地震计算场地的地震动参数值应根据各次历史地震破坏情况的记载与调查资料确定场地的烈度值按本标准的规定转换得到地震动参数值应取和两条中计算结果的最大值作为历史地震法所确定的地震动参数结果的确定应取地震构造法和历史地震法结果中之大者作为地震危险性确定性
17、分析的结果地震危险性的概率分析潜在震源区划分应在地震带或地震区的基础上划分潜在震源区宜考虑下列标志结合本标准规定所得的区域地震构造综合分析结果划分潜在震源区破坏性地震震中微震和小震密集带古地震遗迹地段地震空间分布图像的特征地段断层活动段晚第四纪断陷盆地活动断层的端部转折处或交汇处等特殊部位与地震有关的深部构造和地球物理场特征部位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若地震动衰减关系采用椭圆模型应考虑各个潜在震源区地震烈度或地震动衰减长轴多种取向的可能性确定其方向性函数地震活动性参数的确定地震活动性参数应包括地震带的震级上限地震带的值地震带的地震年平均发生率潜在震源区的震
18、级上限潜在震源区各震级档地震年平均发生率的权系数起算震级本底地震震级和年平均发生率按照下列各款规定确定地震带的地震活动性参数应按地震带内历史地震的最大震级和地震构造特征综合确定地震带的震级上限确定值时应考虑地震资料的完整性可靠性代表性以及必要的样本量应根据地震活动趋势确定地震带的地震年平均发生率起算震级宜取为级应按下列规定确定潜在震源区的地震活动性参数考虑下列因素确定潜在震源区震级上限潜在震源区内最大历史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潜在震源区震级上限按级分档按下式确定潜在震源区内各震级档的地震年平均发生率式中第个潜在震源区第个震级档的地震年平均发生率地震带内第个震级档的
19、地震年平均发生率第个潜在震源区第个震级档的地震年平均发生率的权系数宜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本底地震震级可取潜在震源区震级上限的最低值减级其年平均发生率可根据实际资料统计得出地震危险性的概率计算场地地震烈度和地震动参数年超越概率应按下式计算式中地震动参数或地震烈度给定的地震动参数值或地震烈度值地震烈度或地震动参数值大于等于某一给定值的概率第个潜在震源区的方向性函数可能的主破裂方向第个潜在震源区的面积第个潜在震源区内发生所考虑的地震时场地地震烈度或地震动参数值超过某一给定值的概率震级分档档数潜在震源区总数计算一致概率反应谱时周期点数不得少于个不确定性
20、校正在地震危险性的概率计算中衰减关系不确定性校正可按下式进行式中常数可取衰减关系的标准差回归分析中不确定性的随机变量的概率密度函数级工作还应考虑其他不确定性因素的影响结果表述应以表格形式说明对场地地震危险性起主要作用的各潜在震源区的贡献应根据工程需要以图表形式给出不同年限不同超越概率的地震动参数或地震烈度值区域性地震区划基本规定应根据地震危险性概率分析结果编制地震区划图地震区划图应以地震烈度或地震动参数表示地震区划图比例尺宜采用万区域地震活动性和地震构造工作应符合本标准第章的规定近场地震活动性和地震构造工作应符合本标准第章的规定应遵照本标准第章的规定建立适合于区划范围的地震烈度及地震动衰减关系
21、计算控制点的间距应不大于地理经纬度在结果变化较大的地段宜适当加密控制点结果表述地震区划图的概率水平应根据工程规划与抗震设防的要求决定地震烈度区划图应以整度分区地震动参数区划图的等值线间距宜以不大于的速率递增并应在图内标明最低值和最高值根据计算结果确定分区界线时应考虑下列因素潜在震源区和地震活动性参数的可变动范围及其对结果的影响地形地貌的差异地震动参数的精度应编写相应的使用说明场地地震动参数确定和地震地质灾害评价场地地震反应分析模型级级和级工作若地面土层界面及基岩面较平坦可用一维分析模型若土层界面基岩面或地表起伏较大用二维或二维分析模型输入界面的确定遵照下列规定级工作必须采用钻探确定的基岩面或剪
22、切波速不小于的层顶面作为输入界面级级工作宜采用下列三者之一作为输入界面钻探确定的基岩面剪切波速不小于的界面深度超过剪切波速有明显跃升的分界面或由其他方法确定的基岩面若选用二维或三维分析模型宜设置人工边界模型参数的确定级工作应根据土动力性能测定结果确定模型参数级级工作宜由土动力性能测定的资料确定模型参数若资料不足可根据土的常规物理力学性能或岩性类比等指标用经验关系确定模型参数输入地震动参数的确定级工作应采用中规定的基岩反应谱作为输入反应谱级级工作应选取给定概率水平的具体场地基岩反应谱作为输入反应谱若本地有强震记录应充分利用其构成适合场地的基岩地震动时程若本地无强震记录应采用以下适当方法合成适合场
23、地的基岩地震动时程级工作反应谱的拟合应符合的规定级级工作反应谱的周期控制点数不得少于个控制点谱的相对误差应小于应给出三个以上相互独立的基岩地震动时程可由基岩地震动时程将幅值的作为输入地震波场地地震反应与场地地震相关反应谱的计算一维模型可用等效线性化波动法迭代求解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二维及三维模型可用有限元法求解有限元网格在波传播方向的尺寸不应大于所考虑最短波长的或坚硬土层可不考虑土的非线性应根据或中规定工作得到的场地地震动时程计算场地地震相关反应谱场地地震动参数的确定场地地震动参数应包括场地地表与工程建设所要求深度的地震动峰值和场地地震相关反应谱级工作必须取各个时
24、程得到的地震动参数最大值作为场地地震动参数级级工作应对一组至少三个输入时程分析结果予以综合评定地震地质灾害评价饱和土液化的评价应遵守下列规定级工作符合的规定级级工作可按国家现行有关标准判别若有液化层则应进一步判定液化等级和液化深度软土震陷判别应符合的规定对地震烈度大于等于度的岩石场地应评定地震作用下岩体崩塌开裂滑坡塌陷的可能性地震作用下土体边坡稳定性评价应符合的规定应根据断层活动性调查结果结合断层的位置规模错动性质覆盖层厚度评价地面变形应结合场地特点作出其他地震地质灾害评价地震动小区划地震动小区划地震动小区划应包括加速度峰值与反应谱小区划地震动小区划应符合下列规定根据场地工程地质分区图选择有代表性的控制点或工程地质剖面按本标准第章的规定计算控制点或工程地质剖面的地震反应应由中规定工作得到的计算结果编绘场地给定概率水平的加速度峰值和反应谱分区图或等值线图相邻两区或两等值线加速度峰值的差别宜在反应谱特征周期的差别宜在地震地质灾害小区划应按本标准的规定评价场地地震地质灾害的类型程度及其分布应编制给定概率水平地震作用下的地震地质灾害小区划图及说明
