山東工程場地地震動放大效應初步研究

刁 颋

（山東省地震工程研究院，濟南 250021）

工程場地巖土條件是影響地震動峰值加速度的主要因素之一。設基巖輸入面的地震動峰值加速度為ar，經場地土層反應分析求得的地震動峰值加速度為aks，則場地土層地震動峰值加速度放大因子ks可由ks=aks/ar求得 。

作為工程地震學的一個統計量，ks表征場地土層放大綜擬效應。

山東及鄰區平于華北地震區，郯廬地震帶、華北平原地震帶和長江下游—南黃海地震帶貫穿本區，區內分布諸多7.5級以上潛在震源區，且Ⅱ類場地分布較為廣泛。在這樣強烈的地震活動環境條件下，分析其Ⅱ類場地土層地震動峰值加速度放大因子ks特征，是具有實用價值和理論意義的。為此收集了山東地區實測的Ⅱ類場地近400個鉆孔巖土資料，建立場地土層模型，計算了各個鉆孔50年超越概率63%、10%、2%的場地土層地震動峰值加速度放大因子ks i，初步分析了其特征。主要結果表明：

（1）山東Ⅱ類場地的ki值總體既有離散性，也有相對集中性，其場地土層放大因子ki值的變化范圍可達1倍，但有相對集中性。其50年超越概率63%的k63%值集中于1.30～1.70，10%的k10%值集中于1.25～1.60， 2%的k2%值集中于1.30～1.60。

（2）隨著基巖面輸入地震動強度增大，山東Ⅱ類場地平平ki值逐步降低，50年超越概率63%、10%、2%的平平ki值分別為1.59、1.47、1.44。

（3）在一定深度范圍內，基巖輸入面的深度對ki值影響較大。隨著基巖輸入面埋深的增加，各種超越概率水平的平平ki值逐步增加，在基巖輸入面達20 m深度后基本趨于穩定，不再隨基巖輸入面的加深而顯著增加。基巖輸面埋深超過50 m以后，平平ki值還會出現略有下降的現象。這可能反映了土層對地震動放大和能耗的綜擬效應，土層較淺時放大效應顯著，土層較深時能耗效應逐漸顯現出來。

（4）山東Ⅱ類場地50年超越概率10%的平平k10%值（1.47）相對于目前《中國地震動參數區劃圖》使用的中硬場地（即Ⅱ類場地）全國平平ks值（1.25）稍偏高，也略高于某些中強地震環境地區的ks值，這可能與山東所處的強震震源環境及具體場地條件有關。因此，山東地區由地震安全性評價得到的工程場地地震動峰值加速度，總體略高于《中國地震動參數區劃圖》的結果，這對于山東重大工程建設的地震安全性應該是有益的。