Evaluation Method of Shear Wave Velocity of Various Marine Soils in the Lingdingyang Bay

XU Yu; WU Qi; FANG Yi; CHEN Guoxing

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20221205001

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Evaluation Method of Shear Wave Velocity of Various Marine Soils in the Lingdingyang Bay

更新时间：2025-09-25

- Evaluation Method of Shear Wave Velocity of Various Marine Soils in the Lingdingyang Bay
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 43, Issue 5, Pages: 956-964(2023)
- 作者机构：
  
  1.南京工业大学岩土工程研究所，江苏南京 210009
  2.江苏省土木工程防震技术研究中心，江苏南京 210009
  3.国家自然灾害防治研究院，北京 100085
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20221205001
  CLC： TU443
- Received：05 December 2022，
  
  Revised：2023-02-11，
  
  Published：15 October 2023
- 稿件说明：
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徐雨,吴琪,方怡等.伶仃洋海域土剪切波速预测方法研究[J].防灾减灾工程学报,2023,43(05):956-964.

XU Yu,WU Qi,FANG Yi,et al.Evaluation Method of Shear Wave Velocity of Various Marine Soils in the Lingdingyang Bay[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2023,43(05):956-964.
徐雨,吴琪,方怡等.伶仃洋海域土剪切波速预测方法研究[J].防灾减灾工程学报,2023,43(05):956-964. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20221205001.

XU Yu,WU Qi,FANG Yi,et al.Evaluation Method of Shear Wave Velocity of Various Marine Soils in the Lingdingyang Bay[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2023,43(05):956-964. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20221205001.

摘要

海床土体剪切波速（

）是确定海床场地设计地震动参数及土‑海洋工程结构体系动力分析所必须的一个基本的土动力参数。结合某伶仃洋跨海通道海床钻孔实测

剖面，基于目前现有的研究成果，分别采用线性模型、二次多项式模型、幂函数模型和对数函数模型对比分析了陆域土

与深度

的经验关系式对该海域土

的适用性，得出结论如下：

‑

关系的二次多项式模型适用于该海域砂类土（粗砂、细砂、粉砂）

的预测，

均随

的增大而增大；现存的陆域土

‑

关系不适用于该海域黏性土（粉质黏土夹砂、粉质黏土）

的预测。引入土的密度

作为另一变量，建立了基于双变量

和

的海域黏性土

的预测模型。此外，该海域淤泥和淤泥质土由于埋深较浅、土质柔软，其

与

无明显的相关性。该成果可为伶仃洋海域工程建设中海床土体

的确定提供科学的预测依据。

Abstract

The shear wave velocity

plays a critical role as a fundamental indicator of soil dynamic properties， especially in the context of s. This information is essential for establishing design ground motion parameters for seabed sites. In this study， combined with the measured shear wave velocity profiles from the boreholes of a seabed section across the Lingdingyang Bay， the applicability of the existing empirical equations between

and depth

for land soils to marine soils

in the bay was examined using linear models， quadratic polynomial models， power function models， and logarithmic function models. Results indicate that the existing quadratic polynomial correlation between

and depth

for land soils is applicable for estimating

values of marine sandy soils （coarse sand， fine sand， fines sand） in the bay. However， none of these models are applicable for assessing

values of marine clayey soils （silty clay with sand， silty clay）. The density of soil

is introduced into the equation to evaluate the

as an additional variable， the

prediction equation using two variables

and

is established for marine clayey soils in the bay. In the case of marine muck and mucky soils， characterized by shallow burial and soft soil， there is no significant correlation between the

and

. The results provide a scientific evaluation basis for determining the

values of marine soils within the bay， which is crucial for guiding project construction decisions and ensuring the safety and integrity of offshore structures in the area.

关键词

Keywords

references

陈国兴，岳文泽，阮滨，等 . 金塘海峡海床地震反应特征的二维非线性分析［J］. 岩土工程学报， 2021 ， 43 （ 11 ）： 1967 - 1975 .

Chen G X ， Yue W Z ， Ruan B ， et al . Two-dimensional non-linear analysis of seismic response characteristics of the seabed in the Jintang Strait ［J］. Journal of Geotechnical Engineering ， 2021 ， 43 （ 11 ）： 1967 - 1975 . （in Chinese）

Andrus R D ， Stokoe K H . Liquefaction resistance based on shear wave velocity ［C］∥ National Center for Earthquake Engineering Research ， 1997 ， 97 ： 89 - 128 .

孔梦云，陈国兴，李小军，等 . 以剪切波速与地表峰值加速度为依据的地震液化确定性及概率判别法［J］. 岩土力学， 2015 ， 36 （ 5 ）： 1239 - 1252，1260 .

Kong M Y ， Chen G X ， Li X J ， et al . Determination of seismic liquefaction based on shear wave velocity and peak ground acceleration and probabilistic discrimination method ［J］. Geotechnical Engineering ， 2015 ， 36 （ 5 ）： 1239 - 1252，1260 . （in Chinese）

陈国兴，孙苏豫，吴琪，等 . 基于剪切波速的砂砾土地震液化评价新方法［J］. 岩土工程学报， 2022 ， 44 （ 10 ）： 1763 - 1771 .

Chen G X ， Sun S Y ， Wu Q ， et al . A new method for seismic liquefaction evaluation of gravel land based on shear wave velocity ［J］. Journal of Geotechnical Engineering ， 2022 ， 44 （ 10 ）： 1763 - 1771 . （in Chinese）

Chen G X ， Kong M Y ， Khoshnevisan S ， et al . Calibration of Vs-based empirical models for assessing soil liquefaction potential using expanded database ［J］. Bulletin of Engineering Geology and the Environment ， 2019 ， 78 （ 2 ）： 945 - 957 .

International Code Council （ICC）， International Building Code （IBC）［S］. Illinois ： Country Club Hills， International Code Council ， 2012 .

Building Seismic Safety Council . Nehrp recommended seismic provisions for new buildings and other structures ［S］. Washington ： National Institute of Building Sciences ， 2015 .

陈国兴，丁杰发，方怡，等 . 场地类别分类方案研究［J］. 岩土力学， 2020 ， 41 （ 11 ）： 3509 - 3522，3582 .

Chen G X ， Ding J F ， Fang Y ， et al . Site category classification scheme study ［J］. Geotechnical Engineering ， 2020 ， 41 （ 11 ）： 3509 - 3522，3582 . （in Chinese）

兰景岩，薄景山，吕悦军 . 剪切波速对设计反应谱的影响研究［J］. 震灾防御技术， 2007 ， 2 （ 1 ）： 19 - 24 .

Lan J Y ， Bo J S ， Lyu Y J . Study of the effect of shear wave speed on the design response spectrum ［J］. Technology for Earthquake Disaster Prevention ， 2007 ， 2 （ 1 ）： 19 - 24 . （in Chinese）

Seed H B ， Idriss I M ， Arango I . Evaluation of liquefaction potential using field performance data ［J］. Journal of Geotechnical Engineering ， 1983 ， 109 （ 3 ）： 458 - 482 .

陈国兴，徐建龙，袁灿勤 . 南京城区岩土体剪切波速与土层深度的关系［J］. 南京建筑工程学院学报， 1998 ， 19 （ 2 ）： 34 - 39 .

Chen G X ， Xu J L ， Yuan C Q . The relationship between shear wave velocity and soil depth in geotechnical bodies in Nanjing， China ［J］. Journal of Nanjing Architectural and Civil Engineering Institute ， 1998 ， 19 （ 2 ）： 34 - 39 . （in Chinese）

朱姣，陈国兴，许汉刚，等 . 苏州第四纪深厚地层剪切波速空间变化特征及其应用［J］. 岩土工程学报， 2018 ， 40 （ 4 ）： 726 - 735 .

Zhu J ， Chen G X ， Xu H G ， et al . Spatial variation characteristics of shear wave velocity structure and its application to quaternary deep sediment layers in Suzhou region ［J］. Journal of Geotechnical Engineering ， 2018 ， 40 （ 4 ）： 726 - 735 . （in Chinese）

刘红帅，郑桐，齐文浩，等 . 常规土类剪切波速与埋深的关系分析［J］. 岩土工程学报， 2010 ， 32 （ 7 ）： 1142 - 1149 .

Liu H S ， Zheng T ， Qi W H ， et al . Relationship between shear wave velocity and depth of conventional soils ［J］. Journal of Geotechnical Engineering ， 2010 ， 32 （ 7 ）： 1142 - 1149 . （in Chinese）

战吉艳，陈国兴，刘建达 . 苏州城区深软场地土剪切波速与土层深度的经验关系［J］. 世界地震工程， 2009 ， 25 （ 2 ）： 11 - 17 .

Zhan J Y ， Chen G X ， Liu J D ， et al . Empirical relationship between shear wave velocity and soil depth on deep soft sites in urban areas of Suzhou city ［J］. World Earthquake Engineering ， 2009 ， 25 （ 2 ）： 11 - 17 . （in Chinese）

黄雅虹，吕悦军，彭艳菊，等 . 渤海海域黏性土剪切波速与抗剪强度统计关系的初步研究［J］. 中国地震， 2020 ， 36 （ 3 ）： 527 - 538 .

Huang Y H ， Lyu Y J ， Peng Y J ， et al . A preliminary study on the statistical relationship between shear wave velocity and shear strength of cohesive soils in the Bohai Sea ［J］. Earthquake Research in China ， 2020 ， 36 （ 3 ）： 527 - 538 . （in Chinese）

荣棉水，吕悦军，蒋其峰，等 . 渤海常见土类剪切波速与埋深关系分析［J］. 震灾防御技术， 2017 ， 12 （ 2 ）： 288 - 297 .

Rong M S ， Lyu Y J ， Jiang Q F ， et al . Analysis of the relationship between shear wave velocity and burial depth for common soil types in the Bohai Sea ［J］. Technology for Earthquake Disaster Prevention ， 2017 ， 12 （ 2 ）： 288 - 297 . （in Chinese）

裴强，雷焕珍，刘红帅 . 渤海浅表土层剪切波速与埋深间的关联性［J］. 世界地震工程， 2013 ， 29 （ 2 ）： 46 - 51 .

Pei Q ， Lei H Z ， Liu H S . Correlation between shear wave velocity and burial depth in shallow surface soils of the Bohai Sea ［J］. World Earthquake Engineering ， 2013 ， 29 （ 2 ）： 46 - 51 . （in Chinese）

周杨锐，董明明，吴海京，等 . 海洋浅层土质剪切波速与深度的关系分析［J］. 海洋通报， 2012 ， 31 （ 1 ）： 63 - 66，87 .

Zhou Y R ， Dong M M ， Wu H J ， et al . Analysis of the relationship between shear wave velocity and depth of offshore shallow soils ［J］. Marine Science Bulletin ， 2012 ， 31 （ 1 ）： 63 - 66，87 . （in Chinese）

张丽霞 . 广州及邻区地震活动危险性分析［J］. 工程地球物理学报， 2014 ， 11 （ 4 ）： 568 - 574 .

Zhang L X . Analysis of the risk of seismic activity in Guangzhou and adjacent areas ［J］. Journal of Engineering Geophysics ， 2014 ， 11 （ 4 ）： 568 - 574 . （in Chinese）

建筑抗震设计规范 GB 50011—2001 ［S］. 北京：中国建筑工业出版社， 2001 .

李存志，李向新，姚明波，等 . 昆明盆地剪切波速与地基特性相关分析研究［J］. 昆明冶金高等专科学校学报， 2006 ， 22 （ 3 ）： 1 - 5，10 .

Li C Z ， Li X X ， Yao M B ， et al . Analysis of the correlation between shear wave velocity and foundation properties in the Kunming Basin ［J］. Journal of Kunming Metallurgical Institute of Higher Education ， 2006 ， 22 （ 3 ）： 1 - 5，10 . （in Chinese）

董菲蕃，陈国兴，金丹丹 . 福建沿海3个盆地的土层剪切波速与深度的统计关系［J］. 岩土工程学报， 2013 ， 35 （增2 ）： 145 - 151 .

Dong F F ， Chen G X ， Jin D D . Statistical relation between shear wave velocity and depth of soils in three basins in coastal area of Fujian province ［J］. Journal of Geotechnical Engineering ， 2013 ， 35 （ Sup2 ）： 145 - 151 . （in Chinese）

高玉峰，刘汉龙 . 合肥膨胀土剪切波速的特征分析［J］. 岩土工程学报， 2003 ，（ 3 ）： 371 - 373 .

Gao Y F ， Liu H L . Study on shear wave velocities in expansive soils of Hefei ［J］. Journal of Geotechnical Engineering ， 2003 ，（ 3 ）： 371 - 373 . （in Chinese）

齐鑫，丁浩 . 下辽河平原区剪切波速与土层埋深关系分析［J］. 世界地震工程， 2012 ， 28 （ 3 ）： 151 - 156 .

Qi X ， Ding H . Analysis of relationship between shear wave velocity and depth of soil layers in downstream Liaohe River plain ［J］. World Earthquake Engineering ， 2012 ， 28 （ 3 ）： 151 - 156 . （in Chinese）

Marshall Lew . Correlations of seismic velocity with depth ［C］∥International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics （ICRA GEESD） U.S.A.， 1981 .

Wang S Y ， Wang H Y . Site-dependent shear-wave velocity equations versus depth in California and Japan ［J］. Soil Dynamics and Earthquake Engineering ， 2016 ， 88 ： 8 - 14 .

兰景岩，刘化涤，吕悦军，等 . 渤海海域典型场地土的动剪切模量比和阻尼比的统计值［J］. 地震研究， 2012 ， 35 （ 2 ）： 260 - 267，296 .

Lan J Y ， Liu H D ， Lyu Y J ， et al . Statistical value of dynamic shear modulus ratio and damping ratio of the soils in Bohai Sea ［J］. Earthquake Research ， 2012 ， 35 （ 2 ）： 260 - 267，296 . （in Chinese）

王海，王永志，汤兆光，等 . 剪切波速-相对密度联合试验与经验公式验证［J］. 地下空间与工程学报， 2021 ， 17 （ 6 ）： 1881 - 1887 .

Wang H ， Wang Y Z ， Tang Z G ， et al . Joint shear wave velocity-relative density test and validation of empirical formulae ［J］. Journal of Underground Space and Engineering ， 2021 ， 17 （ 6 ）： 1881 - 1887 . （in Chinese）

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