活動斷裂特點(diǎn)

1、精品關(guān)于活動斷裂一、巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2001)：5.8.1 抗震設(shè)防烈度等于或大于7度的重大工程場地應(yīng)進(jìn)行活動斷裂勘察?；顒訑嗔芽辈鞈?yīng)查明活動斷裂的位置和類型，分析其活動性和地震效應(yīng)，評價活動斷裂對工程建設(shè)可能產(chǎn)生的影響，并提出處理方案?；顒訑嗔训目辈旌驮u價是重大工程在選址時應(yīng)進(jìn)行的一項(xiàng)重要工作。重大工程一般指對社會有重大價值或者有重大影響的工程，如醫(yī)療、廣播、通信、交通、供水、供電、供氣等工程。重大工程的具體確定，應(yīng)按國務(wù)院、省級人民政府和各行業(yè)部門的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。大型工業(yè)建設(shè)場地或者建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB50011-2001)規(guī)定的甲類、乙類及部分重要的丙類建筑，應(yīng)屬于重

2、大工程。當(dāng)前國內(nèi)外地震地質(zhì)研究成果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都較為豐富，在勘察和評價活動斷裂中一般都可以通過搜集、查閱文獻(xiàn)資料、進(jìn)行工程地質(zhì)測繪和調(diào)查就可以滿足要求，只有在必要的情況下，才進(jìn)行專門的勘探和測試工作。搜集和研究廠址所在地區(qū)的地質(zhì)資料和有關(guān)文獻(xiàn)檔案是鑒別活動斷裂的第一步，也是非常重要的一步，在許多情況下甚至只要搜集、分析、研究已有的豐富的文獻(xiàn)資料，就能基本查明和解決有關(guān)活動斷裂的問題。在充分搜集已有文獻(xiàn)資料和進(jìn)行航空相片、衛(wèi)星相片解譯的基礎(chǔ)上進(jìn)行野外調(diào)查，開展工程地質(zhì)測繪是目前進(jìn)行斷裂勘察、鑒別活動斷裂的最重要、最常用的手段之一。5.8.2 斷裂的地震工程分類應(yīng)符合下列規(guī)定：1 全新活動斷裂為

3、在全新地質(zhì)時期（一萬年）內(nèi)有過地震活動或近期正在活動，在今后一百年可能繼續(xù)活動的斷裂；全新活動斷裂中，近期（近500年來）發(fā)生過地震震級M5級的斷裂，或在今后100年內(nèi)，可能發(fā)生M5級的斷裂，可定為發(fā)震斷裂；2 非全新活動斷裂：一萬年以前活動過，一萬年以來沒有發(fā)生過活動的斷裂。全新活動斷裂分級指標(biāo)斷裂分級活動性平均活動速率丫mm/a）歷史地震震級MI強(qiáng)烈全新活動斷裂中晚更新世以來有活動，全新世活動強(qiáng)烈、1M7n中等全新活動斷裂中晚更新世以來有活動，全新世活動較強(qiáng)烈1Av0.17M6m微弱全新活動斷裂全新世有微弱活動丫0.1M5級的斷裂，可定為發(fā)震斷裂；b非全新活動斷裂：一萬年以前活動過，一萬年

4、以來沒有發(fā)生過活動的斷裂。表2全新活動斷裂分級指標(biāo)斷裂分級活動性平均活動速率vmm/a）歷史地震震級MI強(qiáng)烈全新活動斷裂中晚更新世以來有活動，全新世活動強(qiáng)烈、1M7n中等全新活動斷裂中晚更新世以來有活動，全新世活動較強(qiáng)烈1AY0.17M涌m微弱全新活動斷裂全新世有微弱活動V0.1M6的發(fā)震斷裂條件，特別重要的工程是否具有震中烈度I08的嚴(yán)重破壞的發(fā)震條件。因?yàn)檫@時既有高烈度影響要抗震設(shè)防，同時又將出現(xiàn)地震斷層，建筑物要防止位錯。評價活動斷裂發(fā)震標(biāo)準(zhǔn)的要點(diǎn)是未來工程使用期內(nèi)可能出現(xiàn)的最大震級和震中烈度，斷裂如不在工程區(qū)域內(nèi)的要確定鄰近強(qiáng)震影響下的影響場的烈度，作為工程建設(shè)抗震設(shè)防的依據(jù)。對可能出

5、現(xiàn)的地震斷層的發(fā)震斷裂評價時，要考慮第四系覆蓋層厚度對產(chǎn)生地震斷層的抑制作用，不同類型建筑對起始覆蓋層厚度有不同要求，可按照活動斷裂埋藏條件分別進(jìn)行評價。必須著重指出：第四系地層厚度是指未經(jīng)受錯動的原狀厚度，對于隱伏于第四系地層中的斷裂，要以其上斷點(diǎn)的埋藏深度作為真實(shí)厚度評價依據(jù)。因此這里要求：凡一般的工業(yè)與民用建筑可以第四系地層厚度作為評價依據(jù)，可不查清斷裂上斷點(diǎn)的埋深；但是對于甲類工程必須查清第四系地層中有無隱伏斷裂及其上斷點(diǎn)的埋藏深度，以真實(shí)的厚度作為覆蓋影響的評價依據(jù)。7 活動斷裂位錯的工程防裂評價一次地震中，由于場地條件的不同，引起建筑物的反應(yīng)有很大的差異。場地的地震效應(yīng)主要表現(xiàn)在以

6、下幾方面：（1）場地土層軟硬及厚度的影響一般土層軟弱、覆蓋厚度大時，反應(yīng)譜在長周期部分反應(yīng)突出。地震動時間長，在這類場地上建造的長周期建筑物與地基往往產(chǎn)生共振，導(dǎo)致高層建筑破壞加重。為此規(guī)范要求，根據(jù)場地土類別及覆蓋層厚度兩項(xiàng)指標(biāo)對建筑場地類別進(jìn)行劃分。(2)場地與地基土層地震液化可能性飽和的砂類土及粉土在地震中如發(fā)生液化，將導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生沉降或差異沉降，引起建筑物開裂破壞，或造成大面積地面沉降，這方面的破壞事例在國內(nèi)外歷次地震中累見不鮮。因此，場地地震效應(yīng)分析中，對飽和砂類土及粉土進(jìn)行液化與否的判別是重要內(nèi)容。(3)斷裂對地面建筑影響強(qiáng)震區(qū)對重大工程場地應(yīng)進(jìn)行斷裂勘察，查明場地內(nèi)是否分布有斷

7、裂，其位置、規(guī)模、性質(zhì)、類型、最新活動年代及產(chǎn)生地震的歷史等。建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB50011-2001)根據(jù)最新研究成果及大型離心模擬實(shí)驗(yàn)，在巖土工程勘察規(guī)范的基礎(chǔ)上提出了對一般建筑物的評價標(biāo)準(zhǔn)：場地內(nèi)存在發(fā)震斷裂時，應(yīng)對斷裂的工程影響進(jìn)行評價，應(yīng)符合下列要求：對符合下列規(guī)定之一的情況，可忽略發(fā)震斷裂錯動對地面建筑的影響：抗震設(shè)防烈度8度；非全新活動斷裂；抗震設(shè)防烈度為8、9度時，前第四系基巖隱伏斷裂的土層覆蓋厚度分別大于60m和90m。如不符合上述情況時，應(yīng)避開主斷裂帶。避讓距離不宜下表對發(fā)震斷裂最小避讓距離的規(guī)定。表3發(fā)震斷裂的最小避讓距離烈度建筑抗震設(shè)防類型甲乙丙丁8 專門研究300m

8、200m9 專門研究300m300m(4)不利地形部位的影響不利地形部位對地震動是有放大作用的，但由于研究深度不夠，所以在老的建筑抗震設(shè)計規(guī)范中沒有規(guī)定。近些年由于震害實(shí)例增多，并經(jīng)過大量有限元計算分析，在新修訂的建筑抗震設(shè)計規(guī)范中新增加了不利地形部位對地震影響系數(shù)的調(diào)整方案。即：當(dāng)需要在條件突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等不利地段建筑丙類及丙類以上建筑時，除保證其在地震作用下的穩(wěn)定性外，尚應(yīng)估計不利地段對設(shè)計地震動參數(shù)可能產(chǎn)生的放大作用，其地震影響系數(shù)最大值應(yīng)乘以增大系數(shù)。其值可根據(jù)不利地段的具體情況確定，但不宜大于1.6。本條中以突出地形的高度H,邊坡降的正切H/

9、L以及場址距突出地形邊緣的相對距離L1/H作為參數(shù)，對各種地形的地震放大作用按公式和下表調(diào)整。?=1+七a式中入一局部突出地形頂部的地震影響系數(shù)的放大系數(shù)；%-局部突出地形地震動參數(shù)的增大幅度，按下表采用；E-附加調(diào)整系數(shù)，與建筑場地離突出臺地邊緣的距離L1與相對高差H的比值有關(guān)。當(dāng)L1/H2.5時，E可取1;當(dāng)2.5WL1/H5時，已可取0.6;L1/HA5時2可取0.3;L、L1按距離場地的最近點(diǎn)考慮。表4局部突出地形地震動參數(shù)的增大幅度突出地形的高度H/m非巖質(zhì)地層H55H1515H25巖質(zhì)地層H2020H4040H60局部突出臺地邊緣的側(cè)向平均坡降H/LH/L0.300.10.20.3

10、0.3H/L0.60.10.20.30.40.6H/L10.30.40.50.6最大調(diào)整幅度1.6是根據(jù)分析結(jié)果和綜合判斷給出的。本條的規(guī)定對各種地形，包括山包、山梁、懸崖、陡坡都可以應(yīng)用。8 斷裂的活動方式和活動速率活動斷裂有緩慢蠕動和突然錯動兩種基本活動方式。蠕動在活動斷裂帶普遍存在，一般不直接產(chǎn)生地震，突然錯動往往產(chǎn)生地震，但有部分活動斷裂的長期蠕動達(dá)一定程度時有可能速率明顯增加而導(dǎo)致突然錯動引發(fā)地震。因此，研究斷層的蠕動是可以進(jìn)行地震預(yù)報的。大量的活動速率有地質(zhì)的、歷史的和現(xiàn)代儀器測量的。現(xiàn)代活動速率代表今天的活動水平，以此作為活動斷裂工程評價標(biāo)準(zhǔn)之一，地震的和歷史的活動速率可作參考。

11、在中國東部地區(qū)的活動斷裂年活動速率S1mm/a,西部地區(qū)要求活動速率S5mm/a的活動斷裂將有可能發(fā)生中強(qiáng)級以上的地震。9 活動斷裂的工程效應(yīng)斷裂最強(qiáng)活動是地震，斷裂的工程效應(yīng)也是地震的工程效應(yīng)。活動斷裂的工程效應(yīng)主要有：地震振動波直接破壞建筑物；地震斷層的位錯剪切破壞建筑物；強(qiáng)地動影響下使部分場地或地基失效而破壞建筑物，如強(qiáng)震引起的山崩、滑坡、飽和土液化等。工程效應(yīng)不同工程措施也不同。對于地震動的破壞，是大范圍的，主要是采取就地按烈度抗震設(shè)防加固的措施，當(dāng)然對在高烈度區(qū)的新建工程也可以易地另選場址。地震斷層的位錯影響主要局限在斷裂帶或其兩側(cè)一定的范圍內(nèi)，沿其走向方向狹長的條帶狀，范圍是有限的

12、，完全可以采取避開建設(shè)的措施，根據(jù)建筑物重要性不同，避開的距離可采用不同的建筑安全距離。場地或地基失效與地震強(qiáng)度和場地本身的地質(zhì)地形條件有直接關(guān)系。場地失穩(wěn)的工程抗震措施主要在大震級高烈度條件下考慮，可以先行勘察查明，屬危險區(qū)者可以調(diào)整布置，局部避開，或抗震加固。10 活動斷裂的最大可能震級與震中烈度的確定評估斷裂活動的最大可能震級是一個復(fù)雜的不確定性的問題，根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)和資料綜合評估，震級與發(fā)震斷層長度和位移量關(guān)系密切，統(tǒng)計的相關(guān)關(guān)系有：M=3.3+2.1IgL和M=2.4+1.931IgD以上兩式研究范圍為中國及鄰區(qū)，L為斷層長度（km）；D為位移量（m），M為震級。中國地震震級M和震中烈

13、度I0統(tǒng)計經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。M=0.66I0+0.89lgL（1980鄧起東）發(fā)震斷裂不在本工程場地內(nèi)，與長度相距一定的距離，鄰近強(qiáng)震影響到本場地的烈度叫影響場烈度，它是本場地工程抗震設(shè)防的依據(jù)。該烈度可據(jù)中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖由設(shè)計基本地震加速度需要查得。表5抗震設(shè)防烈度與設(shè)計基本地震加速度值的對應(yīng)關(guān)系抗震設(shè)防烈度6789設(shè)計基本地震加速度0.05g0.1g0.15g0.2g0.3g0.4g11 活動斷裂最危險地段的確定活動斷裂系統(tǒng)具有分段活動特征，同一條斷裂的活動在幾何學(xué)、運(yùn)動學(xué)、地球物理場異常等方面均呈現(xiàn)分段性，且不同地區(qū)的斷裂活分段作用特征也大不相同。斷裂作用的方式表現(xiàn)為孕震、減震、隔震和

14、無震滑動等。強(qiáng)烈地震往往發(fā)生在活動深斷裂帶的特殊部位，在實(shí)地調(diào)查中應(yīng)特別重視與研究的地段有：兩條或多條第四紀(jì)以來活動斷裂交匯，或交而不匯區(qū)及活動斷裂曲折、彎曲最突出的部位；第四紀(jì)以來活動斷陷盆地內(nèi)斷距較大的一側(cè)；活動深斷裂圍限的三角形、四邊形等構(gòu)造閉鎖段；活動斷裂帶的兩頭常是震中往返跳動的地方，在端部應(yīng)力集中并進(jìn)一步推動它繼續(xù)被延伸的地點(diǎn)；活動斷裂帶上具有強(qiáng)活動速率地段或跨斷裂帶地形變測量的顯著形變梯度帶；活動斷裂帶有多次強(qiáng)震重復(fù)發(fā)生或活動斷裂帶缺震區(qū)。12大地震復(fù)發(fā)周期和“警告斷裂”大地震復(fù)發(fā)周期是指震級Mm的地震源地（或鄰近約10km范圍內(nèi)）重復(fù)發(fā)生同等級的大地震相隔的時間（a）,估計大地

15、震復(fù)發(fā)周期的作用有二，一是評價發(fā)震斷裂大震頻度特征；二是評估大震危險性。發(fā)震斷裂大震復(fù)發(fā)周期估計的方法有：根據(jù)完整的長時間序列的歷史地震記錄來估計大震復(fù)發(fā)周期；古地震研究估計大震復(fù)發(fā)周期。直接的方法是用發(fā)震斷裂帶上的古地震序列兩次大地震的古地震事件的年齡間隔，即為大震復(fù)發(fā)周期；間接地用震裂滑移速率來估算大地震重復(fù)周期。大震重復(fù)周期與斷裂的平均滑移速率成反比，與一次強(qiáng)震位錯量成正比。即：RX=D/S式中：RX大地震復(fù)發(fā)周期（a）D一次強(qiáng)震位錯量（mm）S發(fā)震斷裂的長期平均滑移速率（mm/a）考慮活動斷裂的蠕動影響時有RX=D/（S-C）C-蠕動速率（mm/a）近年來中國研究出12個大地震的重復(fù)周

16、期，大部分為15003000a,平均2700a；國外的研究，大陸板內(nèi)地震，大地震周期大多在2000a。大地震周期是比較長的，比工程周期大23個數(shù)量級。但是在地震危險性分析中，特別應(yīng)注意前次大震至今的時間（年），時間愈長則距下次發(fā)生新的大震的時間就愈近，對工程建設(shè)危險性就增大，因此，提出了“警告斷裂”的專門術(shù)語，用下式可以粗略估計斷裂的潛在危險程度。E=t/T式中：E重復(fù)發(fā)生率；t距前次大震的時間（a）T大震平均重復(fù)周期（a）。當(dāng)E0.5時，發(fā)震斷裂為“警告斷裂”，即有發(fā)生大地震的可能性，E值愈大，大震可能性愈大，危險性愈高。即表示前次大震距今年限已接近大地震周期了。當(dāng)EC0.5時，表示前次大震

17、距今年限不長，小于大地震重復(fù)周期，故不可能原地重復(fù)發(fā)生前次一樣震級的大地震，不夠“警告斷裂”的標(biāo)準(zhǔn)，可以認(rèn)為是安全的。13極高烈度區(qū)工程抗震措施對烈度（基本烈度或設(shè)防烈度）為6。f0區(qū)的工程，按現(xiàn)行規(guī)范抗震設(shè)防。對于已建在10極高烈度區(qū)的城鎮(zhèn)或工程，其抗震設(shè)防應(yīng)專門研究。對于將擬建在10的新建城市或新建工程，抗震的原則是采取遠(yuǎn)離的措施。遠(yuǎn)離的安全距離為：a8級大震的10區(qū)新建城市和新建工程應(yīng)遠(yuǎn)離震中20km以外。b.7.57.75級白10區(qū)新建城市與新建工程應(yīng)避開8km以外建設(shè)。14水庫誘發(fā)地震潛在危險性評價（ 1）評價原則水庫誘發(fā)地震潛在危險性評價，是根據(jù)庫區(qū)的地質(zhì)環(huán)境、地應(yīng)力狀態(tài)、地震活動

18、背景與孕震斷裂附近巖體的導(dǎo)水性等條件進(jìn)行評價，也可進(jìn)行統(tǒng)計分析作出概略性估計，或采取兩種方法相組合的評價原則對水庫誘發(fā)地震的潛在危險性作出預(yù)測。（ 2）評價內(nèi)容a圈出可能誘發(fā)地震的地段；b確定不同地段可能發(fā)生的最高震級；c根據(jù)震級與烈度關(guān)系和衰減規(guī)律給出壩址、庫區(qū)和重要居民點(diǎn)烈度；d必要時給出壩址的峰值加速度、時程曲線和加速度反應(yīng)譜。（ 3）發(fā)生地點(diǎn)的預(yù)測根據(jù)目前掌握的資料，水庫誘發(fā)地震主要有構(gòu)造型與非構(gòu)造型兩類。a.易發(fā)生構(gòu)造型水庫誘發(fā)地震的綜合地質(zhì)條件有：塊狀或?qū)訝顖杂矌r體組成的庫段；庫、壩區(qū)有區(qū)域性斷裂通過；庫、壩區(qū)有活斷層，尤其是它的端點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)以及雁列式斷層的錯列區(qū)；新生代以來繼承性活動盆地的邊緣，具有強(qiáng)烈差異活動的地段；斷裂和破碎帶有一定的規(guī)模和導(dǎo)水能力，斷裂帶與水庫水有直接接觸，有可能成為庫區(qū)通往地質(zhì)體深部的通道；庫、壩區(qū)地應(yīng)力不均勻，有明顯的地應(yīng)力集中或?qū)е碌貞?yīng)力集中的地質(zhì)構(gòu)造；沿斷層有可靠的歷史地震記載或儀器記錄的地震活動。b易發(fā)生非構(gòu)造型水庫誘發(fā)地震(以巖溶塌陷型為主)的綜合地質(zhì)條件有：庫區(qū)有較大面積的碳酸鹽巖類分布；現(xiàn)代巖溶作用發(fā)育，并可見明顯的巖溶管道系，蓄水前已有巖溶塌陷或巖溶氣爆型地震的記載；一定的氣象和水文條件；合