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第一章 活断层的工程地质研究 第一节 概述 一、活断层:或活动断裂,是目前正在持续活动，或在人类历史记载时期或近代地质时期曾有过活动极可能在不久的将来重新活动的断层。后一种情况亦称为潜在活断层。 目前国内外学者对活断层的时间界限存在不同的观点。 在确定活断层合理的时间界限时，要考虑工程建筑物的经济、安全及断裂活动的延续性。时间界限定得太早，则将某个时期以来就已停止活动的断层亦划在活断层之内，势必增加不必要的工程处理措施；如定得太晚，则又过于冒险，特别是大型工程，还要考虑潜在活断层的影响，在不久的将来是否可能重新活动。 活断层最重要的特点是现在仍在活动、不久的将来可能还会活动。为满足工程上的一些特殊需要，对活断层时间上限可做更明确的规定。如50万年、3.5万年或1.1万年。我国《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)根据第四纪构造运动的研究、应力场的变迁和地质年龄的测定，把晚更新世（距今10万~15万年）以来活动过的断层定为活断层。而各国城市建设部门制定的工业与民用建筑勘察设计规范，考虑一般工程的建筑寿命仅一二百年，都将活断层的必威体育精装版活动时间下限定为全新世（距今1~1.1万年）以来。 活断层拟应划分为挽近活断层（一般活断层）和现代活断层（或称工程活动断层或潜在活断层）二类型。前者指新第三纪以来有过的活动，而现今未见活动证据的断层，在工程建设中虽不能忽视，但不是研究的重点；后者指晚更新世以来至今仍有活动的断层，特别是人类历史记载时期由于强震而形成断层的活动构造带，是地震工程地质研究的重点。 二、活断层对工程建筑物的影响(研究意义) 有以下两个方面: 1)活断层的地面错动及其附近伴生的地面变形,往往会直接损害跨越断层或邻近的建筑物; 2)活断层多伴有地震,强烈的地震会使活断层附近较大范围内建筑物受到损害。 第二节 活断层的基本特征 一.活断层的类型与活动方式 1.类型 1)根据断层面位移矢量方向与水平面的关系，可分为倾滑断层(分为正断层和逆断层)和走滑断层(亦称平移断层,分为左旋和右旋断层)，其中以走滑断层最为常见。它们的构造应力状态、几何特征、运动特征不同。故它们对工程场地的影响各异。 a. 逆（活）断层:构造应力状态是δ1近水平,δ3近直立,故断层面与水平面的夹角一般小于45°,一般20-40°, 呈舒缓波状.上盘(上升盘)上升,伴有地面变形,并伴有多分支和次级断层发育,岩石破碎,断层规模较大（可达上千km）,断层带很宽。世界上许多大的断层都是伴随逆断层错动产生的。 b.正断层：δ1近垂直,δ3近水平,断层面与水平面的夹角一般大于45°,一般为60-80°,往往呈参差状,断层带较宽,上盘(下降盘)分支和次级断裂常较发育,岩石较破碎,地面变形强烈。其变形和分支断层活动，主要集中于下降盘。 c.走滑断层或平移断层 δ1,δ3均近水平,故断层面近直立,断层线平直,断层带极窄。两侧相对作水平运动,垂直升降很小，分支断裂较正\逆断层少。 断层类型不同由主断层中线到分支和次级断层带外缘宽度不同. 2).按断层的主次关系:可分为主断层、分支断层和次级断层。 2.活断层的活动方式 1)粘滑—粘滑型断层或地震断层：以地震的方式产生间歇地突然滑动称粘滑，形成的断层称为粘滑型断层。该型活断层的围岩强度高，断层带锁固能力强，能不断积蓄应变能，当应力达极限强度后产生突然滑动，迅速而强烈地释放应变能，造成地震，故沿此断层常有周期性的地震活动。 2).蠕滑—蠕滑型断层或蠕变型断层：沿断层面两侧岩层连续缓慢地活动。围岩强度低，断层带内含软弱充填物，断层带锁固能力弱，不能积蓄较大的应变能 ，在受力过程中易发生持续而缓慢的滑动，无地震发生，有时伴有小震。 二.活断层的继承性和反复性 活断层往往继承老的断层活动历史而继续发展，且现今发生地面断裂破坏的地段过去曾发生过同样的断层活动。 三.活断层的长度与断距 习惯上将地震时地表断裂带的长度和断层的最大位移值来分别表示活断层的长度和断距。 一般认为，地面上产生的最长地震断裂最能代表震源断层的长度。我国地震工作者1965年提出关系式: M=3.3+2.1lgL 四.活断层是深大断裂复活的产物 研究表明，活断层往往是地质历史时期产生的深断裂在近期及现代构造应力条件下重新活动而产生的。 五.活断层的错动速率和错动周期 1.错动速率:活断层单位时间内错动距离. a.错动速率的确定:一般通过紧密地形测量和研究第四纪沉积物年代及其错位量而获得. 精密地形测量可准确地测定活断层不同地