建筑场地类别划分存在的若干问题探讨

张建忠　刘发祥（.贵阳建筑勘察设计有限公司，贵州　贵阳　55008；.贵州有色地质工程勘察公司，贵州　贵阳　550005）



建筑场地类别划分存在的若干问题探讨

张建忠1刘发祥2
（1.贵阳建筑勘察设计有限公司，贵州贵阳550081；2.贵州有色地质工程勘察公司，贵州贵阳550005）

摘要：基于岩土工程勘察报告审查中场地类别划分方面存在的问题，对场地、覆盖层、场地土类型等概念进行了剖析，分析了剪切波速测量、覆盖层厚度确定中存在的问题及其原因，并针对山区场地的特点，提出了山区建筑场地类别判定的合理化建议。

关键词：建筑场地类别，等效剪切波速，覆盖层

0　引言

建筑场地类别划分是岩土工程勘察地震效应评价的一项重要内容［1-3］，我国现行GB 50021—2001岩土工程勘察规范（2009版）第5.7.2条以强制性条文的形式规定了“在抗震设防烈度等于或大于6度的地区进行勘察时，应确定建筑场地类别”。根据现行GB 50011—2010建筑抗震设计规范（以下简称《抗规》）第5.1.4条，场地类别是确定场地特征周期，进而确定地震影响系数的重要依据［4］，直接关系到建筑设计中水平地震作用计算的结果，最终关系到结构设计的内力计算和配筋等重要问题。另外，建筑设计的抗震构造措施设计问题也与场地建筑类别密切相关［4］。由此可见，建筑场地类别划分是否合理直接关系到建筑设计的成败，是岩土工程勘察中必须引起高度重视的问题。近年来，作者有幸参与了岩土工程勘察报告的审查，不幸的是审查中发现当前岩土工程勘察报告中对建筑场地类别的划分存在“应实测剪切波速而不实测”“场地覆盖层厚度确定不正确”“对覆盖层的理解错误”“对场地的理解不正确”“不按场地覆盖层厚度和等效剪切波速划分场地类别”“错误地应用规范表”等诸多问题，归结起来，是由于存在以下几个方面误解造成的，有必要在此澄清与同行交流加深理解。

1　几个基本概念理解存在的问题

1.1对建筑场地的理解不恰当

审查中发现，许多岩土工程勘察报告中将建筑场地理解为建筑物下的地基，导致的问题有：1）认为山区建设场地范围切填方改变了场地覆盖层厚度，从而改变了建筑场地类别；2）将一个建筑群场地按建筑单体划分建筑场地类别，从而出现一个建筑群场地不同，单体建筑具有不同的建筑场地类别。按此逻辑理解，如果对建筑范围进行切填方可以改变建筑场地类别，那么建筑场地类别就可认为是可控的，也就是说同样一个建筑场地，场地平场标高不同，建筑场地类别就可能不同，平场前后的场地类别也可能不同，这显然与《抗规》的精神是相悖的［4］。关于这个问题，根据《抗规》第2章“术语和符号”第2.1.8条，抗震设计上的场地是有其特定涵义的，这个概念应该从其内涵和外延两个方面去理解，这里的场地的内涵是指工程群体所在地（而不是建筑物单体下的地基范围），具有相似的地震反应谱特征（即地震反应谱相似），这里的场地的外延是指相当于厂区、居民小区和自然村或者不小于1.0 km2的平面面积［4］。由此可见，建筑抗震设计上的场地应该抓住其内涵（相似的地震反应谱特征）——本质含义才能正确去理解，是一个反映宏观水平的概念，理解为建筑物地基范围显然是错误的，相应地，建筑场地类别是反映建筑场地宏观地震效应平均水平的概念。

1.2对覆盖层的理解不正确的问题

审查中发现，许多勘察报告将场地覆盖层错误地理解为地质学上的第四系松散岩类（即工程上的土层）。事实上，岩和土的区别在于土是岩石风化后的产物，岩石是土经过一定固结成岩地质作用后的产物，二者在地质历史上可以相互转化，从这个意义上或者从抗震设计上讲，土可看成岩，岩也可以看成土，因此岩和土都可能是抗震上的场地覆盖层。从《抗规》第4.1.4条关于覆盖层厚度的确定可看出，抗震设计上的覆盖层有其特定的涵义，最本质的涵义是覆盖层是由场地岩土层的剪切波速值确定的［4］，也就是说，是否属于场地的覆盖层应由岩土层的剪切波速才能衡量，岩石也可能是覆盖层（如：软岩类），土层也可能不属于覆盖层（如：胶结或者密实的砂土），应有其定量的评判依据。

1.3混淆场地土类型和场地土层类型的涵义

审查中发现，有的勘察报告常常误将场地土类型和场地土层类型视为一个概念加以利用，二者仅相差一个“层”字，但本质含义是不同的。我们仔细对照GBJ 11—89抗规和GB 50011—2010抗规就可看出，场地土类型为坚硬场地土、中硬场地土、中软场地土和软弱场地土的概念是GBJ 11—89抗规划分建筑场地类别时采用的，是根据地面下且不深于15 m场地覆盖层厚度范围内各土层剪切波速按土层厚度加权计算的剪切波速平均值大小划分的［5］，在现行GB 50011—2010抗规规范中划分建筑场地类别时而不再采用场地土类型的概念，取而代之的是场地岩土层的等效剪切波速，是覆盖层厚度与20 m较小者范围内剪切波速旅行的一个综合速度（数值上为计算深度除以总旅行时间）。而场地土层类型在GBJ 11—89抗规的表3.1.3和GB 50011—2010抗规的表4.1.3中都提到，是针对独立的单层土而言，没有场地的概念，其用途是当没有必要实测剪切波速而又没有实测剪切波速数据时，用于估算各岩土层的剪切波速［4，5］，从而计算场地土层的加权剪切波速或等效剪切波速和判定覆盖层厚度，进而划分建筑场地类别，除此之外没有其他用途，更不能与场地土类型相提并论。

2　应实测岩土层剪切波速而不实测的问题

应实测场地各岩土层的剪切波速而不实测的情况究其原因主要是存在以下几个方面的误解：

1）第一种情况。场地只有单层土，下伏地层岩性为基岩，在山区建筑场地中比较常见。勘察人员往往误认为场地土层就是覆盖层，其物理力学性质也比较清楚，其剪切波速也可大概估计，进而按照《抗规》［4］表4.1.3中的场地土层类型和土层厚度就得出建筑场地类别。这种方法忽视了下伏基岩也可能是覆盖层的范畴，得出的结论可能是错误的，从逻辑上也未按现行《抗规》进行场地类别的划分，是对覆盖层、场地土类型和场地土层类型等基本概念理解上的错误。

2）第二种情况。现行《抗规》第4.1.3条第3款规定：对建筑物为丁类及丙类中不超过10层或者高度不超过24 m的多层建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性状，按《抗规》表4.1.3划分土的类型（这里也包括了岩石），再根据当地经验在表中提供的剪切波速范围内估算各岩土层的剪切波速［4］。本款的言外之意是，不满足本款规定的其他情况而又不需要进行场地类别划分时才可以不实测剪切波速，而审查报告中发现，该款被片面应用而回避剪切波速的实测，尤其是在幼儿园、小学、中学等需重点设防（即乙类设防类别）的教育建筑中，勘察人员认为这些建筑多在10层以下而忽视剪切波速的测量。显然，勘察人员对《抗规》第4.1.3条第3款的理解是不完整的，某种意义上是忽视了建筑物抗震设防类别的正确判定。

3）第三种情况。当建设场地范围内因平场而土层被剥离使场地下伏基岩基本全部出露时，这种情况在山区建设场地中也较为普遍，此时，勘察人员认为场地覆盖层厚度已经几乎为0，于是根据《抗规》第4.1.6条直接将建筑场地类别划分为I0类或者I1类而不进行场地岩土层剪切波速的测量。根据《抗规》第2.1.8条对场地的定义，这种做法显然是极其错误的，得出的建筑场地类别判定结果有时是不正确的，将可能把错误的结果用于建筑设计，后果是不堪设想的，有的勘察人员甚至认为场地中已不存在覆盖层，无法进行土层剪切波速的测量。出现这种情况的原因主要是勘察人员没有对《抗规》中“场地”这个特定概念的真正含义从其内涵和外延两个方面去理解。针对这种情况出现的问题，作者建议：a.平场前可事先进行剪切波速的测量；b.在建设场地范围周边的原始地面上采用面波法实测岩土层的剪切波速。

3　覆盖层厚度的起算点存在误解

现行《抗规》中没有明确规定覆盖层的起算点，规范中的“地面”是指自然地面、平场后勘察时的地面、基础底面还是建成后室外地坪面并不明确。造成勘察人员甚至有的审查专家有时将设计的±0.00标高作为覆盖层厚度的起算点，作者认为这种做法是不恰当的，原因是±0.00标高是设计人员为了设计应用的方便而假定的一个参考点，如果将±0.00标高作为覆盖层厚度的起算点，那么势必认为场地覆盖层厚度将是人为假定的，是可变的，这显然是荒谬的。根据《抗规》第4.1.3条、GB 50021—2001岩土工程勘察规范（2009版）第4.1.4条，初步勘察阶段也是需要进行场地类别划分的，说明了建筑场地类别是反映场地地震效应宏观平均水平的概念，从其在抗震设计上的应用看，场地类别与地震设防烈度一样，都是用于反映场地地震破坏程度强弱平均水平量度的概念［2-4］，从这个意义上讲，作者认为，场地覆盖层厚度的起算点从自然地面起算为宜，不应考虑建设期间人为活动对建筑场地范围内土层破坏的影响。

4　结论与建议

1）建筑场地类别的划分应对场地、覆盖层、场地土类型、场地土层类型、建筑设防类别、等效剪切波速等关键特定概念的正确理解，只有正确理解这些概念的内涵和外延，才能正确划分建筑场地类别。

2）山区岩土工程勘察中，实测剪切波速的点位选择应具有足够的代表性，从工程安全的角度，建议选择第四土层厚度较大的位置进行剪切波速的测量。

3）场地覆盖层厚度的起算点从自然地面起算为宜，不应考虑建设期间人为活动对建筑场地范围内土层破坏的影响。

4）山区建筑场地地形地貌较复杂、覆盖层厚度变化较大，又常常存在人为切填方平场活动的干扰，用于评价建筑场地类别的点位不应局限于建筑地基范围，应正确把握“具有相似的地震反应谱特征”这一场地的内涵，在建筑物地基范围外一定范围布置适当的评价点，最终建筑场地类别的判定结果应能反映建筑场地地震效应的平均水平。

参考文献：

［1］GB 50021—2001，岩土工程勘察规范（2009版）［S］.

［2］林宗元.岩土工程勘察设计手册［M］.沈阳：辽宁科学技术出版社，1996.

［3］常士骠，张苏民.工程地质手册［M］.第4版.北京：中国建筑工业出版社，2006.

［4］GB 50011—2010，建筑抗震设计规范［S］.

［5］GBJ 11—89，建筑抗震设计规范［S］.

Discussion on several problems in determining the building site classification

Zhang Jianzhong1Liu Faxiang2
（1.Guiyang Building Survey and Design Co.，Ltd，Guiyang 550081，China；
2.Guizhou Nonferrous Geological Engineering Investigation Company，Guiyang 550005，China）

Abstract：Based on some problems found in building site classification while reviewing geotechnical engineering investigation report.The concept of the site，covering layer，site soil type has been carried on the analysis.Some problems and causes existing in measuring the shear wave velocity and determining covering layer thickness are analyzed.And according to the characteristics of mountainous site，authors put forward some reasonable suggestions to determine building site classification.

Key words：building site classification，equivalent shear wave velocity，covering layer thickness

中图分类号：P315.9

文献标识码：A

文章编号：1009-6825（2016）06-0070-02

收稿日期：2015-12-19

作者简介：张建忠（1971-），男，高级工程师，注册土木工程师（岩土）；刘发祥（1971-），男，硕士，注册土木工程师（岩土）