基于工程地质单元的场地类别划分
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本页为作品封面,下载后可以自由编辑删除,欢迎下载!!!精品文档【精品word文档、可以自由编辑!】项目一类二类三类四类工业建筑单层厂房跨度m >24 >18 >12 ≤12檐高m >20 >15 >9 ≤9多层厂房面积㎡>8000 >5000 >3000 ≤3000檐高m >36 >24 >12 ≤12民用建筑住宅层数层>24 >15 >7 ≤7面积㎡>12000 >8000 >3000 ≤3000檐高m >67 >42 >20 ≤20公共建设层数层>20 >13 >5 ≤5面积㎡>12000 >8000 >3000 ≤3000檐高m >67 >42 >17 ≤17特殊建筑 I级 II级 III级 IV级构筑物烟囱高度m >100 >60 >30 ≤30水塔高度m >40 >30 ≤30 砖水塔筒仓高度m >30 >20 ≤20 砖水塔贮池容量m3 >2000 >1000 >500 ≤500注:一、名词界之:1.跨度:指按设计图标注的相邻纵向定位轴线的距离。
2.檐高:指设计室外地坪标高至檐口滴水的垂直距离。
3.面积:指按建筑面积计算规则计算的单位工程建筑面积。
4.层数:指建筑物的分层数(不含地下室)。
不计算建筑面积的建筑层和屋顶水箱间、楼梯间、电梯机房也不计算层数。
5.公共建筑:指医院、宾馆、综合楼、办公楼、教学楼、候机楼、车站、客运楼等为公众服务的建筑物。
6.特殊建筑:指影剧院、体育场(馆)、图书馆、博物馆、美术馆、展览馆等为公众服务的建筑物。
二、工程类别标准的说明:1.以上各项工程分类均按单位工程划分。
2.住宅及公共建筑符合表中两个条件方可执行本标准,其余符合表中的任一个条件即可执行本标准。
场地工程地质评价1、1、场地总体稳定性和建筑适宜性1、场地总体稳定性场地位于地震基本烈度小于6度的地区,属非设防区;场区属岩溶坡积地貌,无区域活动性断裂通过;场地总体稳定性较好。
2、场地地段稳定性(1)、建筑地段位于残坡积平台上,地貌单一,地势宽阔,地形平坦,排水条件好;(2)、建筑地段无地下采空区、滑坡等不良地质灾害现象;上覆土层厚度较大,不均匀;(3)、场地水文地质条件简单,排水条件较好,地表水及地下水对场地无不良影响。
各拟建、构筑物地段稳定性较好。
3、地基稳定性(1)、上覆第四系素填土厚度变化大,不均匀,结构松散,压缩性高,土层地基稳定性较差;(2)、红粘土层厚度变化较大,不均匀。
(3)、下伏基岩浅部岩溶现象(溶沟、溶槽及裂隙、鹰咀、悬臂)较发育,地表内无大型岩溶现象存在,岩石地基稳定。
地基稳定性较好。
4、建筑适宜性根据场地的稳定性,水文地质及环境工程地质条件,建筑物安全等级,岩土构成,地震基本烈度等因素,综合评价场地的工程建筑适宜性为适宜类别。
1.2、岩土工程特征及力学性质1、素填土:杂乱堆填,回填年限不足1年,孔隙度大,压缩性高,尚未完成自重固结。
2、硬塑状红粘土该层红粘土场地分布不均匀,埋藏深度较大,大兴工业园17号地与大兴中学处于同一地质单元,借鉴大兴中学综合楼对该层的室内试验进行综合评价,试验统计见下表:经计算:ck=36.45kPa,φk=15.56°,取 b=3m,d=0.5m, r=17.7kN/m3;据建筑地基基础设计规范GB50007—2002计算式:f a=M b rb+M d r m d+M c c k,计算得该层承载力特征值f ak=235.90 kPa。
结合取芯情况及勘察过程中实际情况综合推荐该层红粘土(硬塑)承载力特征值f ak=200 kPa。
3、强风化白云岩:岩质较软,岩体较破碎,结合拟建筑物结构荷载特征,据当地建筑经验及相邻建筑物勘察结果综合推荐该层承载力特征值f a =400kPa 。
场地4.1.1选择建筑场地时,应按表4.1.1 划分对建筑抗震有利、不利和危险的地段。
表 4.1.1 有利、不利和危险地段的划分4.1.2建筑场地的类别划分,应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。
4.1.3土层剪切波速的测量,应符合下列要求:1在场地初步勘察阶段,对大面积的同一地质单元,测量土层剪切波速的钻孔数量,应为控制性钻孔数量的1/3 ~1/5,山间河谷地区可适量减少,但不宜少于3 个。
2在场地详细勘察阶段,对单幢建筑,测量土层剪切波速的钻孔数量不宜少于2 个,数据变化较大时,可适量增加;对小区中处于同一地质单元的密集高层建筑群,测量土层剪切波速的钻孔数量可适量减少,但每幢高层建筑下不得少于一个。
3对丁类建筑及层数不超过10 层且高度不超过30m 的丙类建筑,当无实测剪切波速时,可根据岩土名称和性状,按表4.1.3 划分土的类型,再利用当地经验在表4.1.3 的剪切波速范围内估计各土层的剪切波速。
表 4.1.3 土的类型划分和剪切波速范围注:g 为重力加速度。
4.1.4建筑场地覆盖层厚度的确定应,符合下列要求:1一般情况下,应按地面至剪切波速大于500m/s 的土层顶面的距离确定。
2当地面5m 以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速 2.5 倍的土层,且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s 时,可按地面至该土层顶面的距离确定。
3剪切波速大于500m/s 的孤石、透镜体,应视同周围土层。
4土层中的火山岩硬夹层应视为刚体其厚度,应从覆盖土层中扣除。
4.1.5土层的等效剪切波速应按下列公式计算:υse=d0/t(4.1.5-1)(4.1.5-2)式中υse——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;d i——计算深度范围内第i土层的厚度(m);υsi——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。
场地类别判别一目的根据不同行业、不同标准判别场地的类别 二判别方法2.1.《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89) 2.建筑场地类别 1)交互场地覆盖层厚度(m ) 2)建筑场地类别建筑场地类别划分表15.3-2 3.1.2)2.1《建筑抗震设计规范》(GBJ11----89)建筑场地类别共分成四类:I 、II 、III 、IV ;建筑场地类别=F (场地土的类型、覆盖层的厚度)1.场地土的类型场地土的类型根据土的坚硬程度划分成四类:坚硬场地土、中硬场地土、中软场地土、软弱场地土;根据下列方法划分(1)根据土层剪切波速划分取地面下15m 且不深于场地覆盖层厚度范围内各土层剪切波速,按土层厚度的加权平均值。
按下表15.3-1划分。
s v sm ---为土层平均剪切波速(m/s ),取地面下15m 且不深于场地覆盖厚度范围内各土层剪切波速,按土层厚度加权的平均值。
(2)交互 注:丙、丁类建筑无波速试验数据时,由用户给定场地土的类型。
2场地类别划分根据场地土类型和覆盖层的厚度,按下表确定场地类别。
ov 2.2《建筑物抗震设计规范》(GB50191----93) 1场地分类场地分类根据场地指数按下表确定。
当有充分依据时,下表(15.3-6)的场地指数划分范围可作适当调整。
表中:μ-----场地指数;按下式计算。
d d G G μγμγμ+=-------------------------------------------------------(15.3-1a )(GB50191-93式4.1.1-1)310)30(6.61----=G G eμ当G ≤30Mpa 时,取0=G μ。
------------------------------------------------------(15.3-2a )(GB50191-93式4.1.1-2)3210)5(5.01----=d d eμ 当d>80m 时,取0=d μ。
工程场地等级划分标准
工程场地等级划分标准主要根据场地内岩土工程条件复杂程度和地基复杂程度进行划分。
具体如下:
一级场地(复杂场地):对建筑抗震危险的地段、不良地质现象强烈发育、地质环境已经或可能受到强烈破坏、地形地貌复杂、有影响工程的多层地下水、岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂的地段。
二级场地(中等复杂场地):对建筑抗震不利的地段、不良地质作用一般发育、地质环境已经或可能受到一般破坏、地形地貌较复杂、基础位于地下水位以下的场地。
此外,根据建筑场地覆盖层厚度,场地类别分为四类,分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。
具体的分法可以参照《建筑抗震设计规范》4.1.6条规定。
抗震场地类别的划分标准抗震场地类别是指根据场地地震动峰值加速度的大小和地震烈度对应关系,将场地划分为不同的类别。
抗震场地类别的划分标准对于工程抗震设计具有重要意义,可以指导工程师们合理选择抗震措施,确保建筑物在地震中的安全性能。
下面将详细介绍抗震场地类别的划分标准。
一、划分标准1.地震动峰值加速度分区地震动峰值加速度是指地震动最大加速度与震中距的乘积。
根据地震动峰值加速度的大小,可以将场地划分为不同的地震动峰值加速度分区。
通常情况下,场地地震动峰值加速度分区是根据国家或地区的地震动参数区划图得到的。
2.地震烈度对应关系地震烈度是指某一地区在地震作用下受到的破坏程度。
根据地震烈度与场地地震动峰值加速度之间的关系,可以将场地划分为不同的地震烈度对应关系。
通常情况下,场地地震烈度对应关系是根据国家或地区的抗震设防烈度区划图得到的。
3.场地类别划分根据地震动峰值加速度分区和地震烈度对应关系,可以将场地划分为不同的类别。
一般来说,场地类别可以分为以下四类:Ⅰ类场地:地震动峰值加速度小于0.1g,且地震烈度小于6度。
这类场地一般比较稳定,对建筑物的影响较小,可以采取较简单的抗震措施。
Ⅱ类场地:地震动峰值加速度在0.1g~0.2g之间,且地震烈度在6~8度之间。
这类场地需要注意地基的稳定性和地震对建筑物的影响,采取适当的抗震措施。
Ⅲ类场地:地震动峰值加速度在0.2g~0.3g之间,且地震烈度在8~9度之间。
这类场地需要采取更加严格的抗震措施,确保建筑物的稳定性和安全性。
Ⅳ类场地:地震动峰值加速度大于0.3g,且地震烈度大于9度。
这类场地需要采取最严格的抗震措施,以确保建筑物在地震中的安全性能。
二、考虑因素在划分抗震场地类别时,需要考虑以下因素:1.地质构造和地层岩性:地质构造和地层岩性是影响场地稳定性和地震动峰值加速度的重要因素。
例如,活动断层、软弱地基和不良地质条件等都会对场地的抗震性能产生不利影响。
2.地震活动情况:地震活动情况包括历史地震、现代地震和未来可能发生的地震等。
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2.檐高:指设计室外地坪标高至檐口滴水的垂直距离。
3.面积:指按建筑面积计算规则计算的单位工程建筑面积。
4.层数:指建筑物的分层数(不含地下室)。
不计算建筑面积的建筑层和屋顶水箱间、楼梯间、电梯机房也不计算层数。
5.公共建筑:指医院、宾馆、综合楼、办公楼、教学楼、候机楼、车站、客运楼等为公众服务的建筑物。
6.特殊建筑:指影剧院、体育场(馆)、图书馆、博物馆、美术馆、展览馆等为公众服务的建筑物。
二、工程类别标准的说明:1.以上各项工程分类均按单位工程划分。
工程类别、环境类别、场地类别、土壤类别————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:工程类别:一,工程类别的标准一、建筑工程类别划分标准项目一类二类三类四类工业建筑单层厂房跨度m >24 >18 >12 ≤12 檐高m >20 >15 >9 ≤9多层厂房面积㎡>8000 >5000 >3000 ≤3000 檐高m >36 >24 >12 ≤12民用建筑住宅层数层>24 >15 >7 ≤7面积㎡>12000 >8000 >3000 ≤3000檐高m >67 >42 >20 ≤20公共建设层数层>20 >13 >5 ≤5面积㎡>12000 >8000 >3000 ≤3000檐高m >67 >42 >17 ≤17特殊建筑 I级 II级 III级 IV级构筑物烟囱高度m >100 >60 >30 ≤30水塔高度m >40 >30 ≤30 砖水塔筒仓高度m >30 >20 ≤20 砖水塔贮池容量m3 >2000 >1000 >500 ≤500注:一、名词界之:1.跨度:指按设计图标注的相邻纵向定位轴线的距离。
2.檐高:指设计室外地坪标高至檐口滴水的垂直距离。
3.面积:指按建筑面积计算规则计算的单位工程建筑面积。
4.层数:指建筑物的分层数(不含地下室)。
不计算建筑面积的建筑层和屋顶水箱间、楼梯间、电梯机房也不计算层数。
5.公共建筑:指医院、宾馆、综合楼、办公楼、教学楼、候机楼、车站、客运楼等为公众服务的建筑物。
6.特殊建筑:指影剧院、体育场(馆)、图书馆、博物馆、美术馆、展览馆等为公众服务的建筑物。
基于工程地质单元的场地类别划分摘要依据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010中对建筑场地类别的划分规则,结合西安市254个实测钻孔及剪切波速,将西安市建筑场地类别分为II类场地和III 类场地,并对其与西安市不同的工程地质单元的关系进行了论述。
关键词场地类别; 西安; 工程地质单元; 波速; 覆盖层厚度引言近年来,随着国民经济的迅猛发展,各类建筑物特别是高层建筑日益增多,西安市作为陕西省陕西省的政治、经济、文化、教育、交通中心,是我国重要的科研、高等教育、国防科技工业和高新技术产业基地及辐射北方中西部地区的金融、科技、教育、旅游、商贸中心,建筑需求量巨大,城市面貌更是日新月异。
如何做好建筑物场地钻孔剪切波测试及场地类别划分,为拟建高大建筑物的地基处理和建筑结构设计提供依据,是工程解决的首要课题[1]。
西安市位于西安市地处渭河新生代断陷盆地的中南部,北部为渭河流域,东部有浐河、灞河流经市区,西南部有皂河过境,地貌形态丰富,地层结构各异,形成不同的地貌单元。
由于地层结构的差异,造成剪切波速测试值的差异,因此,按照地貌单元,在考虑人工填土和饱和软黄土对地震动参数影响的基础上,进行工程地质分区,并依据剪切波速和覆盖层厚度对场地类别进行划分,对于日后建设工程场地的勘察和地震安全性评价工作都有一定的参考价值。
本次讨论的范围为《西安市2004-2020年城市总体规划》中城区涉及的区域(东至灞桥洪庆一带;南至长安区潏河;西与咸阳市交界;北至渭河南岸),涉及面积约1075 km2。
以下简称场地。
1 工程地质单元的划分(1)西安城市的工程地质条件主要受控于地质构造和地貌。
整个分区按照“区内相似,区际相异”的原则,采用三级划分:先按地貌及其成因形态分区,按二级地貌单元以及岩土体结构等进行二级分区,划分到亚区,最后根据工程地质问题划分,划分到段。
本区地貌分为:渭河冲积平原、浐灞河冲洪积平原、黄土塬前洪湖积台地、黄土塬、洪积扇五大成因类型。
基于工程地质单元的场地类别划分
摘要依据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010中对建筑场地类别的划分规则,结合西安市254个实测钻孔及剪切波速,将西安市建筑场地类别分为II 类场地和III类场地,并对其与西安市不同的工程地质单元的关系进行了论述。
关键词场地类别; 西安; 工程地质单元; 波速; 覆盖层厚度
引言
近年来,随着国民经济的迅猛发展,各类建筑物特别是高层建筑日益增多,西安市作为陕西省陕西省的政治、经济、文化、教育、交通中心,是我国重要的科研、高等教育、国防科技工业和高新技术产业基地及辐射北方中西部地区的金融、科技、教育、旅游、商贸中心,建筑需求量巨大,城市面貌更是日新月异。
如何做好建筑物场地钻孔剪切波测试及场地类别划分,为拟建高大建筑物的地基处理和建筑结构设计提供依据,是工程解决的首要课题[1]。
西安市位于西安市地处渭河新生代断陷盆地的中南部,北部为渭河流域,东部有浐河、灞河流经市区,西南部有皂河过境,地貌形态丰富,地层结构各异,形成不同的地貌单元。
由于地层结构的差异,造成剪切波速测试值的差异,因此,按照地貌单元,在考虑人工填土和饱和软黄土对地震动参数影响的基础上,进行工程地质分区,并依据剪切波速和覆盖层厚度对场地类别进行划分,对于日后建设工程场地的勘察和地震安全性评价工作都有一定的参考价值。
本次讨论的范围为《西安市2004-2020年城市总体规划》中城区涉及的区域(东至灞桥洪庆一带;南至长安区潏河;西与咸阳市交界;北至渭河南岸),涉及面积约1075km2。
以下简称场地。
1 工程地质单元的划分(1)
西安城市的工程地质条件主要受控于地质构造和地貌。
整个分区按照“区内相似,区际相异”的原则,采用三级划分:先按地貌及其成因形态分区,按二级地貌单元以及岩土体结构等进行二级分区,划分到亚区,最后根据工程地质问题划分,划分到段。
本区地貌分为:渭河冲积平原、浐灞河冲洪积平原、黄土塬前洪湖积台地、黄土塬、洪积扇五大成因类型。
按照五大地貌类型,西安市共分为渭河冲积平原工程地质区、浐灞河冲洪积平原工程地质区、黄土塬前洪湖积台地工程地质区、黄土塬工程地质区、洪积扇工程地质区等五大工程地质区,分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示。
按照土体结构的一致性或相似性,因此,渭河冲积平原工程地质区、浐灞河冲洪积平原工程地质区、黄土塬前洪湖积台地工程地质区等三大区又可划分工程地质亚区。
其中,渭河冲积平原工程地质区分为三个亚区,分为河漫滩、一级阶
地、二级阶地工程地质亚区,分别为Ⅰ0、Ⅰ1、Ⅰ2表示;浐灞河冲洪积平原工程地质区,分为三个亚区,分为河漫滩、一级阶地、二级阶地工程地质亚区,分别用Ⅱ0、Ⅱ1、Ⅱ2表示;黄土塬前洪湖积台地工程地质区,分为五个亚区,即一级台地、二级台地、三级台地、四级台地、五级台地,分别为Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ4、Ⅲ5表示。
此外,还有少陵塬工程地质亚区(Ⅳ1)和洪积扇工程地质亚区(Ⅴ1)。
全区共分为划分十三个亚区。
见表1 和图1。
图1 工程地质分区图
2 场地覆盖层厚度的确定
按照《建筑抗震设计规范》[2],场地覆盖层厚度是指由地面至剪切波速大于500 m/s且其下卧各岩土的剪切波速均不小于500m/s 的土层顶面的距离。
为此,笔者收集了西安市地震小区划工作及以往工作中的深钻孔波速资料,合计256个钻孔。
由于西安市地震小区划工作范围与本文场地范围一致,且按照1km×1km 网格状布设钻孔,因此,孔位的分布已基本覆盖了西安市区。
根据各孔的剪切波速值统计出各个工程地质亚区场地覆盖层厚度,见表1。
可以看出,场地内的覆盖层厚度均大于50m。
3场地土类型的划分
按照《建筑抗震设计规范》,场地土类型划分为4 类(参看规范) 。
当场地土为单一土层时,则土层类型即为场地土类型;当为多层土时,应根据各土层的厚度和类型综合判定,即根据各土层的性质及土层厚度在评价深度内所占权重综合判定[3]。
西安市的地层除上部为填土(杂填土、人工填土)外,下部为黄土状土、粉质粘土、粉土、古土壤、砂层、卵石、砾石层,每层的厚度及各个工程地质单元所含土类型均因沉积环境、地质时代和成因的不同而有所差异[4]。
根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010,应依据20 m 深度与覆盖层厚度二者较小值的等效剪切波速来判定建筑场地的场地土类型。
由于场地覆盖层厚度均大于50m,因此,按照规范要求,选取20m内的等效剪切波速作为划分场地类别的依据,将各个工程地质亚区20 m 深度内的Vse作了统计,数值见表1。
表1 工程地质亚区波速统计表
工程地质区工程地质亚区500m/s波速埋藏深度等效剪切波速
平均厚度
(m)数据个数(个) 平均波速
(m)数据个数(个)
渭河冲积平原工程地质区(Ⅰ)河漫滩工程地质亚区(Ⅰ0)81 11 238 11
一级阶地工程地质亚区(Ⅰ1)80 15 256 15
二级阶地工程地质亚区(Ⅰ2)79 22 264 22
浐灞河冲洪积平原工程地质区(Ⅱ)河漫滩工程地质亚区(Ⅱ0)72
19 267 19
一级阶地工程地质亚区(Ⅱ1)72 10 273 10
二级阶地工程地质亚区(Ⅱ2)75 9 276 9
黄土塬前洪湖积台地工程地质区(Ⅲ)一级台地工程地质亚区(Ⅲ1)79
29 256 29
二级台地工程地质亚区(Ⅲ2)78 80 268 80
三级台地工程地质亚区(Ⅲ3)78 32 271 32
四级台地工程地质亚区(Ⅲ4)76 6 264 6
五级台地工程地质亚区(Ⅲ5)74 9 278 9
黄土塬工程地质区(Ⅳ)少陵塬工程地质亚区(Ⅳ1)68 9 284 9
洪积扇工程地质区(Ⅴ)洪积扇工程地质亚区(Ⅴ1)71 3 264 3
从表1可以看出,渭河河漫滩等效剪切波速均值小于250m/s,一级阶地、二级阶地平均等效剪切波速均大于250m/s,且逐渐变大;浐灞河内各工程地质单元的平均等效剪切波速均大于250m/s,同样逐渐增大,且均比渭河各亚区的高;塬前台地平均等效剪切波速大于250m/s,台地由低级到高级再到黄土塬波速总体趋势逐渐变大;洪积扇等效剪切波速仍大于250m/s,可能跟收集的测试数据量小有关。
综合判定,可知渭河河漫滩(I0)工程地质亚区为中软场地土,除渭河河漫滩(I0)工程地质亚区外的其它亚区,其场地等效剪切波速平均值均大于250m/s,
属中硬场地土。
4场地类别的划分
根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度对建筑的场地类别的划分规则。
渭河河漫滩(I0)工程地质亚区中,其场地等效剪切波速均值为238m/s,属于250≧Vse≧140m/s,覆盖层厚度均值81m,属于大于50m档,属于III类建筑场地。
除渭河河漫滩(I0)工程地质亚区外的其它亚区,其场地等效剪切波速平均值均大于250m/s,属中硬场地土,覆盖层厚度均大于50m。
因此,综合评价除I0工程地质亚区外的其它亚区属于II类建筑场地。
但渭河一级阶地(I1)、浐灞河一级阶地(II1)、黄土塬前一级台地(III1)、二级台地(III2)、三级台地(III3)和四级台地(III4)工程地质亚区中的部分饱和软黄土区和人工填土区属于III 类建筑场地。
5结语
西安市区按照地貌及地层结构和工程需要,分为五大工程地质区,13个工程地质亚区。
综合分析收集的实测波速资料,按照建筑抗震设计规范,将西安市的建筑场地类别分为II类和III类。
除渭河河漫滩、少部分饱和软黄土区和人工填土区属III类建筑场地外,其余的均属于II类建筑场地,也就是说,西安绝大部分地区为II类场地,工程地质条件良好。
本文在统计时,采用的是各工程地质单元内等效剪切波速的均值,在大的范围内对西安市的建筑场地类别和工程地质单元的关系进行了简单论述,并不足以代替每个具体场地,因此,仅在宏观方面作为参考,具体工程还需按照实际情况和相关规范作详细的研究。
参考文献
[1]黄善金.钻孔剪切波测试及场地类别划分[J].山西:山西建筑,2003,29(4):61.
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[3]赵兰霞,冯银爽等. 建筑场地类别划分的探讨[J]. 北京:基础工程,2002.48-49.
[4]彭艳菊,吕悦军等.工程地震中的场地分类方法及适用性评述[J]. 北京:地震工程,2009,31(2):349-357.。