第三章.活断层工程地质研究.ppt.convertor

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1、本章主要内容介绍活断层的基本概念、基本特征、活断层鉴别及研究方法、活断层区建筑原则。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（即潜在活断层）。★建筑物的重要性★运营期★活动历史概念模糊？关于“近期”的理解即对活断层活动时间的上限有不同的标准。时间差距竟达近200倍。美国原子能委员会（USNRC）（1）在3.5万年内有过一次或多次活动的断层（2）与其他活动断层有联系的断层（3）沿该断裂发生过蠕动或微震活动1994年《岩土工程勘察规范》全新地质时期（1～1.1万年）1989年《中国水利水电工程地质勘察规范

2、》晚更新世（10万年）国际原子能机构(IAEA)在上述规定的基础上，又增加了两条规定：①在晚第四纪它们有过活动；②该断裂有地面破裂的证据。黄河小浪底工程黄河小浪底工程（中美联合设计，世界银行贷款）坝址区半径30公里内有8条大断裂其中王良断裂在坝下游6.5公里断层发生在Q1－Q2期间断层泥热释光法测年龄：15.4-18.3万年，37.4-53.2万年Q2的中后期，Q3以来再未活动过二、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河北蓟县（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例：美国1

3、906年旧金山地震中，圣·安德烈斯断裂的错动→圣·安德烈斯坝（27米）长城错断（3）唐山地震地裂缝我国唐山大地震时有一条长8km，走向N30°E的地表断层，正好由市区通过，最大水平错距3m，垂直断距0.7－1m。该断层穿过的道路、房屋、围墙等一切建筑物全被错开唐山大地震地表断层错动摩洛哥艾加迪尔建在活断层上的旅馆，在5.8级地震的袭击下成为一堆瓦砾。三、活断层的基本特征活断层是深大断裂复活的产物按照断层的切割深度可以分为：盖层断裂、基底断裂、地壳断裂、岩石圈断裂活断层的继承性和反复性1、断层分类：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

4、陆内部的地块之间的接触部位，近于水平，近于竖直。②逆断型活断层多分布于板块碰撞挤压带；上盘分支断层、次级断层较多构造应力状态：近于水平，近于竖直。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构造应力状态：近于水平，近于竖直。2、活断层的活动方式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，有时可伴有小震四、活断层的参数产状　　断层面的走向、倾向和倾角　　遥感判读、宏观

5、地质调查、震源机制断层面解、裂缝、地震特征。长度和断距　　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。错动速率现今错动速率：重复精密地形测量确定平均错动速率：最新沉积物的错动位移与沉积年代之比等级AAABCD错动速率>10<0.01（㎜/a）1－100.1－10.01－0.1活动性很高高中等低非活动性Q1以来的平均错动速率：D1/Q1Q3以来的平均错动速率：D3/Q3Q1－Q3期间的平均错动速率：错动周期(R)地震断层的错动周期主要取决

6、于断层周围地壳应变速率和锁固段断层面的强度。(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年龄判据直接法：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地质方面最新沉积物的错断活断层带物质结构松散伴有地震现象的活断层，地表出现断层陡坎和地裂缝贺兰山东麓活断层剖面图1－三叠纪页岩：2－第四纪沉积物：3－活断层(据疗玉华等，1980)平遥活断层剖面图地貌方面断崖：活断层两侧往往是截然不同的地貌单元直接相接的部位常表现为：一侧隆起

7、区，一侧凹陷区21地貌方面水系：对于走滑型断层（1）一系列的水系河谷向同一方向同步移错（2）主干断裂控制主干河道的走向四川鲜水河断裂带地貌方面山脊、山谷、阶地和洪积扇错开：走滑型活断层近期断块的差异升降运动，可使同一级平面分离解体，高程相差较大不良地质现象呈线形密集分布宝成铁路：长609公里，灾害112处水文地质方面导水性和透水性较强泉水常沿断裂带呈线状分布，植被发育例：宝鸡－潼关有近30处温泉历史资料方面古建筑的错断、地面变形考古地震记载地形变监测方面水准测量、三角测量六、活断层区的建筑原则1、建筑物场址一般应避开活动断裂带2、线路工程必须跨越活

8、断层时，尽量使其大角度相交，并尽量避开主断层3、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