工程场地地震安全性评价报告第五章

500 万吨/年炼油扩能改造工程场地地震安全性评价报告

第五章工程场地地震地质灾害评价

5.1概述

该工程场地位于呼和浩特市南约9km 的八拜乡境内。地貌上是处于大青山冲洪积扇的边缘带上，呈北东—南西微倾，坡度2°左右，地面平坦，海拔高程在1047～1053m。现今的地貌景观是大黑河冲积、湖积及大青山冲洪积的产物。地下水埋深在3～5m，西北浅，东部深。

在工程场地进行了工程地质水文地质调查、剪切波速测试及高密度电阻率法探测等

野外工作，高密度电阻率法测线及剪切波速测试钻孔位置如图5.1 所示。

图 5.1 高密度电阻率法测线及地震钻孔位置示意图

5.2地层岩性

根据地震钻孔资料和区测报告，工程场地内的地层主要由第四系全新统冲洪积粗砂、细砂、砾砂( Q4al+pl)和上更新统湖积粉质粘土、粉砂( Q3l)组成。按照其岩土组

中国石油呼和浩特石化分公司 500 万吨 /年炼油扩能改造工程场地地震安全性评价报告成、成因和时代的不同自上而下简述如下：

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图 5.2 地震钻孔 DZ1 柱状图

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图 5.3 地震钻孔 DZ2 柱状图

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①粉土（Q4 ）：黄褐色，稍密，稍湿，土质均匀，分选好。

②1粗砂、细砂（Q4al+pl）：黄褐色，中密，稍湿—饱和，局部含有少量砾砂。

②2粗砂、砾砂（Q4al+pl）：杂色，密实，湿。

③粉质粘土（Q3l）：灰绿色，可塑，湿，局部夹薄层粉砂。

④淤泥质土（Q3l）：深灰色，中湿，局部含有有机及炭质斑点，层理清楚，据水平层理。

⑤粉质粘土（Q3l）：灰色，可塑，湿，切面光滑，有光泽，有层理。

⑥粉砂、细砂（Q3l）：灰色，密实，湿，局部颗粒粗，含矿物成分。

工程场地地震钻孔柱状图见图5.2、图5.3。

5.3活动断裂探测

本次工程场地活动断裂探测选用高密度电阻率法。高密度电法是20 世纪90 年代发展起来的一种新型的电阻率方法，它集电剖面和电测深于一体，采用高密度布点，进行二维地电断面测量，数据量大，信息多，观测精度高，探测的深度灵活。在识别断层、破碎带等方面非常有效。

5.3.1方法原理

高密度电法探测的物理前提是地下介质间的导电性差异。野外工作时，首先沿剖面按10m 间距一次性布好多根电极，观测时，仪器可按照特定的装置方式接通电极，依次测量剖面上不同位置、不同深度的视电阻率剖面，进行计算、处理、分析，便可获得地层中的电阻率分布情况，从而可以划分地层、圈闭异常等。

5.3.2使用仪器

本次野外测试采用重庆奔腾数控技术研究所生产的WDJD －2 多功能数字直流激电仪和WDZJ－1 多路电极转换器所构成的WGMD －1 高密度电阻率测量系统。系统硬件主要技术指标如下：

①对50Hz 工频干扰压制优于80dB；②输入阻抗： > 50MΩ；③从电脉冲宽度：1~60 秒，占空比为1:1；④转换电极数：60 路；⑤绝缘性能：≥ 500MΩ ；

⑥最大工作电压：400V DC；⑦最大工作电流：2A DC。

5.3.3测线布置及地质解释

如图5.1 所示，在工程场地的东侧和南侧分别布设了高密度电阻率法测线P—P′和

R—R′（表5.1），经过数据处理、分析，得到了2 条高密度电阻率法剖面及其地质解释剖面（图5.4、图5.5）。

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表

5.1

高密度电阻率法测线表

测线方向长度（ m ）有效探测深度（ m）

P－P′近南北1200 76.8

R－R′近东西1800 76.8

在2 条高密度电阻率法反演剖面上均显示，根据地震钻孔资料揭示，上部地层的视电阻率在24.7 ～39.2 Ω?m之间和57.1 ～151Ω?m之间的，为第四系全新统冲洪积地层（Q4al ＋pl）；下部为第四系上更新统湖积地层，视电阻率在39.2～57.1Ω?m 之间。

全新统与上更新统地层间的电阻率曲线连续、稳定，表明在测试深度范围内未发现活动断裂通过工程场地的迹象。

图 5.4 测线 P－ P′高密度电阻率法剖面及其地质解

释

图 5.5 测线 R－ R′高密度电阻率法剖面及其地质解

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5.4剪切波速测试

如图5.1 所示，对工程场地地震钻孔DZ1、DZ2 采用单孔检层法进行了剪切波速测试，测试结果见表5.2、表5.3。

5.4.1测试仪器及方法

单孔检层法是在地面距钻孔一定距离置一木板，作为激震板。在木板上压重物使其与地面紧密接触。用铁锤水平敲击木板两端，激发土层振动，通过井下的三分量检波器接收信号，然后对信号进行数据处理，求取土层剪切波速。

测试仪器采用武汉岩海工程技术开发公司研制的RS—1616K 型多功能动测仪和哈尔滨工程力学研究所研制的JB—3 型井下三分量检波器，数据分析处理采用目前比较先进的配套软件。

5.4.2等效剪切波速计算

根据《建筑抗震设计规范（GB50011-2001）》，工程场地土层的等效剪切波速应按下列公式计算：

V se=d 0／t （5.1）

n

t= ∑ （d i ／V si ）（5.2）

i=1

式中：V se—土层等效剪切波速（m/s）；

d0 —计算深度（m），取覆盖层厚度和20m 二者的较小值；

t —剪切波在地面至计算深度之间的传播时间（s）；

d i —计算深度范围内第i 土层的厚度（m）；

V si —计算深度范围内第i 土层的剪切波速（m/s）；

n —计算深度范围内土层的分层数。

根据剪切波速测试结果，利用式（5.1）、（5.2）计算得到的等效剪切波速值为：

ZK01：V se＝231.2m/s；

ZK02：V se＝237.7m/s；

平均：V se＝234.5m/s。