工程地质水文地质第三章活断层和地震工程地质研究.ppt

中国地质大学工程学院 贾洪彪 第三章 活断层与地震工程地质研究 第一节 活断层 第二节 地震 第三节 诱发地震 第七章 活断层与地震工程地质研究 第一节 活断层 一、概念 活断层:指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活动的断层。 ★建筑物的重要性 ★运营期 ★活动历史 （2）伴有地震发生的活断层，强烈的地面振动对较大范围内的建筑物损害 三、活断层的基本特征 3、活断层的类型 四、活断层的参数 1、产状 3、错动速率 4、错动周期 5、年龄判据 五、活断层的识别 地质方面 地貌方面 水文地质方面 历史资料方面 地形变监测资料 六、活断层区的建筑原则 震源：地壳内部振动的发源地 * 工程地质水文地质:第三章 活断层与地震工程地质研究 二、活断层的危害 （1）活断层的地面错断直接危害跨越该断层的建筑物 例：宁夏石嘴山市红果子沟明代(约400a前)长城边墙水平错开1.45m(右旋)，且西升东降垂直断距约0.9m。 西安地裂缝：临潼－长安活动断裂带 2008年5月12日14:28四川汶川发生8.0级大地震…….. 1、活断层是深大断裂复活的产物 M﹥6，形成控制性地震带 切穿岩石圈，达到软流圈 岩石圈断裂 M﹥6，形成地震带 切穿地壳，达到地幔顶面 地壳断裂 M﹤6，不形成地震带 切穿岩浆岩层，达到玄武岩顶面 基底断裂 地震M﹤3 切穿沉积盖层，达到基底顶面 盖层断裂 地震活动 深度 2、活断层的继承性和反复性 按照位移方向与水平面的关系： （1）走滑型活断层 常分布于大陆内部的地块之间的接触部位 （2）逆断型活断层 多分布于板块碰撞挤压带 上盘分支断层、次级断层较多 （3）正断型活断层 下降盘分支断层多见，形成地堑式的正断层组合 （1）地震断层（粘滑型活断层） 以地震方式产生间歇性突然滑动 发生在强度较高的岩石中，断层带锁固能力强，危害大 （2）蠕变断层（蠕滑型活断层） 沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动 发生在强度较低的软岩中，断层带锁固能力弱 一般无震发生，有时可伴有小震 4、活断层的活动方式 断层面的走向、倾向和倾角 遥感判读、宏观地质调查、震源机制断层面解、裂缝、地震特征 1970年通海地震的等震线图 地震时地表断裂带长度和断层最大位移量. 一般：震级越大，震源深度越浅，地表断裂越长，断距越大。 7.5级以上地震均出现地表错断，而小于5.5级的较少出现. 2、长度和断距 唐山大地震地表断层错动 现今错动速率：精密地形测量确定 平均错动速率：必威体育精装版沉积物的错动位移与沉积年代之比 非活动性 低 中等 高 很高 活动性 0.01 0.01－0.1 0.1－1 1－10 10 错动速率 (㎜/a) D C B A AA 等级 应变能积累的速度：地壳应变速率S 地质体能够承受应变能的极限：断层 锁固段的强度 d：一次地震的错移量 S：断层的平均错动速率 直接法：断层物质绝对年龄法 C14、热发光法等 间接法：错动地层年龄法 建筑物场址一般应避开活动断裂带 线路工程必须跨越活断层时，尽量使其大角度相交，并尽量避开主断层 必须在活断层地区兴建的建筑物，应尽可能地选择相对稳定地块即“安全岛”，尽量将重大建筑物布置在断层的下盘。 在活断层区兴建工程，应采用适当的抗震结构和建筑型式 一、基本概念 1、地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象 构造地震 火山地震 人工诱发地震 按成因分类 震中：震源在地面上的垂直投影 浅源地震：70km 中源地震：70~300km 深源地震：300km 震源深度： 第二节 地震 2.地震波 体波：通过地球本体传播的波 面波：体波经过反射、折射后，沿地面传播的波 体波 纵波（P）：压缩波 横波（S〕：剪切波－－破坏性最大 面波（L） 瑞利波（R）：质点在XZ面上椭圆滚动前进 勒夫波（Q）：质点在XY面上曲线前进 3.震级：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小所决定。 M＝LOGA M2 微震 2~4 有感地震 5 破坏性地震 7 强烈地震 A：距震中100公里处标准地震仪在地面所记录的最大振幅。（微米） 标准地震仪：自振周期0.8秒，阻尼比0.8，最大静力放大倍率为2800。 4.烈度：地面震动强烈程度 受地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件的影响。 震源深度和震中距越小，地震烈度越大。 在震源深度和震中距相同的条件下，坚硬基岩场地较松软土场地烈度小。 （1）地震基本烈度：一定时间和一定地区范围内一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。－－一个地区的平均烈度 （2）设防烈度（设计烈度）：是抗震设计所采用的烈度。 是根据建