活斷層的工程地質(zhì)研究

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1、斷層的工程地質(zhì)研究1基本要領(lǐng)及研究意義活斷層：目前還在持續(xù)活動，或在近期地質(zhì)歷史時期活動過，極可能在不遠(yuǎn)的將來重新活動的斷層10000年以來活動過的斷層稱全新活動斷層?；顢鄬拥幕顒犹卣鳎喝浠?、粘滑。意義（工程意義）：規(guī)避重大破壞性地震對建筑群的破壞，防止因活斷層位錯壞建筑物（無破壞性地震）。2活斷層的特性包括：活斷層的類型活動方式規(guī)模錯動速率及基本分級活動周期古地震事件2.1活斷層的類型和活動方式按構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)，活斷層可劃分為三類：走向滑動型（平移斷層）逆斷層正斷層由于三類活斷層的幾何特征及運(yùn)動特性各不相同，因而對工程場地的影響也不同。一、走向滑動斷層應(yīng)力狀態(tài)為垂直，、

2、水平。特征：斷層面傾向大（近于垂直）斷層的地表出露線平直地貌上常形成陡直的斷崖以水平運(yùn)動為主，相對垂直升降量很小分支斷裂較少，斷層帶寬度小這類斷層的水平錯動量往往很大，因而易于識別，易于發(fā)生強(qiáng)震。一、逆斷層應(yīng)力狀態(tài)為垂直，、水平。特征：斷層地傾角較小，一般20－40o之間，上盤上升引起上盤一側(cè)地面隆升，下盤一般無地表變形，分支斷層發(fā)育，主要產(chǎn)生在上盤。斷層面的地面出露線不平直，呈波狀彎曲。逆斷層也是強(qiáng)烈發(fā)震斷層。三、正斷層應(yīng)力狀態(tài)為垂直，、水平。特征：斷層面傾角介于逆斷層與平移斷層之間，一般60~80o之間。上盤下降并發(fā)育分支斷層近斷層可以引發(fā)中強(qiáng)震。由于地應(yīng)力場的復(fù)雜

3、性，因此，實際發(fā)育的斷層往往既有水平運(yùn)動分量亦有垂直運(yùn)動分量。因為形成走滑逆沖斷層或走滑正斷層等?；顢鄬踊顒拥膬煞N基本方式：粘滑和穩(wěn)滑。易發(fā)生同期強(qiáng)地震。2.2活斷層的長度和斷距對活斷層，其長度和斷距是表征活斷層的重要數(shù)據(jù)，通常用：強(qiáng)度導(dǎo)致地面破裂的長度（L）和一次錯段的最大位移（D）來表示。一般地震地表錯段長度從由百米至數(shù)百公里，最大位移自幾十厘米至十余米。地震愈大，震源愈淺，則地表錯段就愈長。我國的經(jīng)驗公式為：或：統(tǒng)計分析是一種常用的研究方法。然而，斷裂面長度與震級之間的關(guān)系并非如此簡單，還受許多因素的影響。如斷裂面的形狀，剪切模量、斷層性質(zhì)、大地構(gòu)造環(huán)境等因素有關(guān)

4、。但若采用地震面波震級Ms與或進(jìn)行相關(guān)分析，則有較好的關(guān)系，見圖4-12和4-13。（P147）分支斷裂的錯斷位移則隨主斷層的距離加大而減少。2.3活斷層的錯動速率和重復(fù)周期錯動速率與地震重現(xiàn)周期是地震預(yù)報的重要數(shù)據(jù)。一般活斷層錯動的速率愈大，則兩次錯斷的時間間隔就愈短。根據(jù)斷層速率，我國將其分為四級。ABCD100R>11>R>0.1R<0.1特別強(qiáng)烈強(qiáng)烈中等弱m>8.07~7.96~6.96以下對斷層錯動速率的研究，可以采用跨斷層重復(fù)測量，但對于獲取平均錯動速率有時較難。另一種研究方法，叫地質(zhì)、地貌分析法。重要研究大地震事件。古地震事件的地貌證據(jù)：走

5、滑型：沖溝、溪流、階地、沖積扇和山脊錯斷傾滑型：斷層陡坎、斷層三角面、斷陷湖等此外，如錯斷第四系、地震崩積楔、地震沖填楔等。通過對這些地震事件的分析、判斷事件發(fā)生時間，次數(shù)、累積錯的距離，各事件的絕對年齡，就可以求出平均錯動速率和重復(fù)錯動事件。地震崩積楔關(guān)于測年，有許多方法，用得較普遍的是14C，此外如熱釋光（TL）電子自旋共振等方法（ESR）。K-Ar法。因此，研究活斷層錯速率和重交周期的地質(zhì)、地貌學(xué)方法，首先是取得某一斷層多次古地震事件位錯資料（地震崩積楔、地震充填楔）。亦獲得其年代數(shù)據(jù)（K-Ar、14C、TL、ESR）。由此研究這一條斷裂的平均位錯速率及由這一速率

6、形成地震的位錯量，推算下一次地震的重復(fù)周期。此外，地震重復(fù)周期與一次地震產(chǎn)生的位錯量成正比，而與平均錯動速率成反比，即：有蠕滑成分時，3活斷層活動的時空不均勻性時間上，時密（群發(fā)性），時稀。空間上，有弱活動區(qū)和強(qiáng)活動區(qū)這分，并隨時間發(fā)生遷移。3.1活斷層突然錯動在時間分布上的不均勻性活斷層活動具有間歇性活動特點。特點總體時間上具群集性相對于分布稀疏總體：單發(fā)型每隔一段時間發(fā)生一次強(qiáng)震，新驗的二臺斷裂群集型在某段時間多發(fā)，別的時間稀少阿爾金斷裂混合型某時段群發(fā)，某時段單發(fā)解水河斷裂3.2活斷層錯動在空間上的不均勻性我國活斷層的錯動速率具有區(qū)域性的不均勻性，根據(jù)區(qū)域性差異，

7、共分為七個斷塊，其中青藏高原、臺灣等斷塊、斷層的新活動性比較強(qiáng)烈。同一區(qū)域的斷層，也存在不均勻性。同一斷層的不同段，也存在不均勻性。3.3活斷層遷移當(dāng)活斷層的活動段發(fā)生一系列的群集方式的破裂后，（地震）斷裂活動往往會轉(zhuǎn)移到別的段落式別的區(qū)域，即形成活斷層的遷移。以郯廬斷裂為例。活斷層的遷移，對地震的預(yù)報關(guān)系極大。研究活動斷裂的發(fā)展規(guī)律及其時間序列。4活斷層區(qū)規(guī)劃設(shè)計建筑的原則活動斷層對建筑物的安全性危害很大，一般在活斷層附近不宜選擇建筑場地，特別是重要建筑物。當(dāng)不能避讓活斷裂時，也必須在場地選擇、建筑物類型選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面采取措施，以