使用SPT和MASW技术在土耳其加济安泰普进行地震场地特性评估

《Journal of African Earth Sciences》:Seismic site characterization in Gaziantep, Türkiye using SPT and MASW techniques

【字体: 时间:2025年09月19日 来源:Journal of African Earth Sciences 2.2

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  本研究基于土耳其加齐安泰普省的204个钻孔和120个MASW测试数据,运用GIS与反距离加权法分析SPT-N值、RQD值及地下水埋深,结合NEHRP规范确定场地分类,并建立SPT-N与V_s30的关联公式,为地震区工程结构抗震设计提供依据。

  
Fazilah KHURSHID | Ali Firat ?abalar
土耳其加济安泰普大学土木工程系,加济安泰普,土耳其

摘要

本文对位于土耳其中南部加济安泰普省的地震场地特性(SSC)进行了评估。该地区受到2023年2月6日帕扎尔吉克(Kahramanmaras)发生的7.7级地震、2023年2月6日埃尔比斯坦(Kahramanmaras)发生的7.6级地震以及2023年2月20日德夫内(Hatay)发生的6.4级地震的严重影响,这些地震共造成超过55,000人死亡。研究分析了来自204个钻孔的数据,包括标准贯入试验(SPT-N)值和岩石质量指数(RQD)值,以及在同一地区进行的120次多通道表面波(MASW)测试结果。利用GIS软件生成的地图,并应用逆距离加权(IDW)方法进行空间插值。在大部分研究区域内,SPT-N值大于15,地下水位(GWT)深度足够深(>15米),不会对工程参数产生影响;而RQD值大多在25%至50%之间,表明岩石质量较差或非常差。根据国家地震灾害减少计划(NEHRP)的规定,研究区域的大部分属于B类和C类。此外,本文还建立了SPT-N值与Vs30值之间的经验相关性,以表征土壤特性在短距离内显著变化的地区的岩土工程特性,从而为全球从事抗震结构研究的人员提供帮助。

章节摘录

引言

加济安泰普省及其周边地区的活跃地壳变形反映了非洲板块、安纳托利亚板块和阿拉伯板块之间的相互作用。这些板块的相互作用导致了两条主要断层带的运动,即死海断层带(DSFZ)和东安纳托利亚断层带(EAFZ)(见图1)。历史地震数据显示,东安纳托利亚断层带(EAFZ)和死海断层带(DSFZ)的多个段都经历了地震活动。

材料与方法

地震场地分类(SSC)与高地震危险区域的地震损害密切相关,通过利用岩土工程和地球物理特性,可以设计出具有所需抗震性能的结构。包括Eurocode 8、NEHRP、NCh 433、NZS 4203、JMA、KBC和TBEC在内的多个地震规范提供了使用N30、VS30和cu30参数进行SSC的指导原则。

结果与讨论

NEHRP建议将土壤分为五个类别(A:硬岩;B:岩石;C:密实土壤/软岩;D:刚性土壤;E:软土壤),以便根据Vs30值确定地面放大和衰减的效果(Borcherdt, 1994; FEMA, 2000)。其中,di表示第层的厚度,Vsi表示第层的VS值,n表示上层30米内的土层数量。
作者采用了提出的经验关系式来进行分析。

总结与结论

在2023年2月土耳其中南部发生的7.7级、7.6级和6.4级地震造成超过5万人死亡和11个省份遭受严重破坏之后,对人口超过250万的加济安泰普省进行准确的地震场地特性研究变得至关重要,以了解场地条件对地震波放大/衰减的影响。当地场地效应受土壤性质、沉积层厚度和剪切波速度等因素的影响。

作者贡献声明

Ali Firat ?abalar:撰写、审稿与编辑、概念构思。 Fazilah Khurshid:数据可视化、软件应用、实地调查

未引用参考文献

Akyuz等人,2006年;Anbazhagan等人,2013年;ASTM;ASTM D6032-02;Chander等人,2019年;美国国土安全部联邦应急管理署(FEMA),2010年;Ijaz等人,2025年;Seguret和Moreno,2015年;TUBITAK MAM-TBAG,2023年;UDAP-C-21-16,2024年。

数据来源

作者使用了由加济安泰普大都会资助的TUBITAK MAM-TBAG项目的数据,以及由灾难和应急管理署(AFAD)资助的UDAP-C-21-16项目的数据。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢加济安泰普大都会提供了关键的数据集(TUBITAK MAM-TBAG),同时也感谢灾难和应急管理署(AFAD)的支持。
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