活動斷裂特點講解

1、關于活動斷裂一、巖土工程勘察規(guī)范( GB50021-2001)：5.8.1 抗震設防烈度等于或大于 7 度的重大工程場地應進行活動斷裂勘察。 活動斷裂勘察應查明活動斷裂的位臵和類型，分析其活動性和地震效應， 評價活動斷裂對工程建設可能產生的影響，并提出處理方案。 活動斷裂的勘察和評價是重大工程在選址時應進行的一項重要工作。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，應按國務院、 省級人民政府和各行業(yè)部門的有關規(guī)定執(zhí)行。大型工業(yè)建設場地或者建 筑抗震設計規(guī)范( GB50011-2001)規(guī)定的甲類、乙類及部分重要的

2、丙類 建筑，應屬于重大工程。當前國內外地震地質研究成果和工程實踐經驗都較為豐富，在勘察和評價 活動斷裂中一般都可以通過搜集、查閱文獻資料、進行工程地質測繪和調 查就可以滿足要求， 只有在必要的情況下， 才進行專門的勘探和測試工作。 搜集和研究廠址所在地區(qū)的地質資料和有關文獻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 有的豐富的文獻資料，就能基本查明和解決有關活動斷裂的問題。在充分 搜集已有文獻資料和進行航空相片、 衛(wèi)星相片解譯的基礎上進行野外調查， 開展工程地質測繪是目前進行斷裂勘察、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

3、工程分類應符合下列規(guī)定：1全新活動斷裂為在全新地質時期（一萬年）內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，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斷裂分級 活動性 平均活動速率 （ mm/a） 歷史地震震級 M強烈全新活動斷裂中晚更新世以來有活動，全新世活動強烈 1M7中等全新活動斷裂中晚更新世以來有活動，全新世活動較強烈 1 0.1 7M 6微弱全新活動斷裂全新世有微弱活動 0.1

4、 M 1 M7 中等全新活動斷裂 中晚更新世以來有活動， 全新世活動較強烈 1 0.17M 6 微弱全新活動斷裂 全新世有微弱活動 0.1 M 6 4 活動斷裂的鑒別與調查 判別活動斷裂有地質地貌標志、歷史標志和古地震標志，其中以地質地貌 標志為主。（ 1） 地質地貌標志a 活動斷裂的線形地貌標志：如沿斷裂帶的斷層崖、斷層梯形面及三 角面、洪積扇、泉水等；b 活動斷裂與河流地貌：河谷、溪流、山脊、沖溝的水平位錯，河流 同步彎曲或直角轉折；斷裂兩盤階地發(fā)育不對稱，階地級數(shù)、階面高程和 階地類型都不一致，基巖型階地階面高程的突然變化；c 活動斷裂與盆地地貌：一個單獨的盆地周圍受不同方向的活動斷裂

5、圍限時盆地邊緣山麓線比較直，或呈折線狀，且山坡較陡。由于斷層兩盤 的差異活動，在橫剖面上呈階梯狀陷落，構成一系列的地塹、地壘式構造； 正斷層形成的封閉洼陷或下陷池塘；d 第四系地層中發(fā)現(xiàn)斷層露頭，并連續(xù)或斷續(xù)分布，第四系最新地層 被錯開；e 在缺失第四系地層的基巖地區(qū)鑒別活動斷裂時主要靠發(fā)現(xiàn)研究斷層 破碎帶，采取斷層泥樣品實測地質年齡來確定是否屬于活動斷裂。（ 2） 歷史標志 歷史上記錄的地震證據(jù)和說明、地表錯斷的證據(jù)和說明及斷層錯動的大地測量記錄等。（ 3） 地震標志 斷裂的錯動引起地震，歷史上沿發(fā)震斷裂呈帶狀分布的多次中強地震也是 斷裂活動的標志。古地震所造成的各種殘留的地質現(xiàn)象是識別古地

6、震的主要標志，如：古地 震斷層、古地震溝、古地裂縫、古地震滑坡、古地震崩塌、古地震液化、 古地震湖（塘）沉積層彎曲、褶皺、古地震楔等。古地震一般是指人類歷史有記載以前所發(fā)生的地震，廣義的古地震主要是 指第四系以來的史前地震。古地震的年代確定一般用地質年代學方法，根 據(jù)古地震遺跡所處層位和上覆地層的年代來加以確定。5 斷裂最新活動年齡的確定斷裂最新活動年齡的確定是活動斷裂工程評價的基礎。地震危險性分析對 各類工程按其重要性不同采用不同的概率標準和風險度。重大工程概率要 求小，相應要求風險度要低，斷裂活動周期要求長些。a 生命線工程和一般的工業(yè)與民用建筑（即乙、丙、丁類建筑）只需 考慮全新世時期一

7、萬年以來有活動的工程活動斷裂。這類工程以全新世作 為活動年齡標準。b 特殊重大工程（即甲類工程）為保證其絕對安全，應延長斷裂的活 動年齡段，到晚更新世 10 萬年為標準。以晚更新世作為斷裂活動年齡標準， 晚更新世以前的不予考慮。6、斷裂發(fā)震的標準斷裂最強活動是地震，因此，活動斷裂工程評價的直接標準是 否具有震中烈度 I0 6的發(fā)震斷裂條件，特別重要的工程是否具有震 中烈度 I0 8的嚴重破壞的發(fā)震條件。因為這時既有高烈度影響要抗 震設防，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)震標準的要點是未來工程使用期內可能出現(xiàn)的最大震 級和震中烈度， 斷裂如不在工程區(qū)域內的要確定鄰近強震影

8、響下的影響 場的烈度，作為工程建設抗震設防的依據(jù)。 對可能出現(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行評價。必須著重指出： 第四系地層厚度是指未經受錯動的原狀厚度， 對于隱伏 于第四系地層中的斷裂， 要以其上斷點的埋藏深度作為真實厚度評價依 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的埋藏深度， 以真實的厚度作為覆 蓋影響的評價依據(jù)。7活動斷裂位錯的工程防裂評價

9、 一次地震中，由于場地條件的不同，引起建筑物的反應有很大的差異。 場地的地震效應主要表現(xiàn)在以下幾方面：（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，反應譜在長周期部分反應突出。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生共振， 導致 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 指標對建筑場地類別進行劃分。(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， 將導致建筑物產生沉降或差 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 事例在國內外歷次地震中累見不鮮。因此，場地地震效應分析中，對飽 和砂類土

10、及粉土進行液化與否的判別是重要內容。(3) 斷裂對地面建筑影響 強震區(qū)對重大工程場地應進行斷裂勘察，查明場地內是否分布 有斷裂，其位臵、規(guī)模、性質、類型、最新活動年代及產生地震的歷史 等。建筑抗震設計規(guī)范 ( GB50011-2001)根據(jù)最新研究成果及大型離心 模擬實驗，在巖土工程勘察規(guī)范的基礎上提出了對一般建筑物的評 價標準：場地內存在發(fā)震斷裂時， 應對斷裂的工程影響進行評價， 應符合下列要 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： 抗震設防烈度 8 度；10非全新活動斷裂；抗震設防烈度為 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 9

11、0m。如不符合上述情況時， 應避開主斷裂帶。 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 建筑抗震設防類型甲乙丙丁8 專門研究 300m 200m 9 專門研究 300m 300m (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 老的建筑抗震設計規(guī)范中沒有規(guī)定。近些年由于震害實例增多，并 經過大量有限元計算分析，在新修訂的建筑抗震設計規(guī)范中新增加 了不利地形部位對地震影響系數(shù)的調整方案。即： 當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

12、在地震作用下 的穩(wěn)定性外，尚應估計不利地段對設計地震動參數(shù)可能產生的放大作 用，其地震影響系數(shù)最大值應乘以增大系數(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/L 以及場址距突出地形邊11 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 表調整。=1+式中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； 附加調整系數(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。當 L1/H2.5 時，可取 1；當 2.5 L1/H5 時，可 取 0.6；L1/H5時

13、,可取 0.3 ；L、 L1按距離場地的最近點考慮。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 非巖質地層H5 5 H15 15H25 H 25巖質地層 H20 20H40 40H60 H60 局部突出臺地邊緣的側向平均坡降H/L H/L 0.3 0 0.1 0.2 0.30.3 H/L0.6 0.1 0.2 0.3 0.40.6 H/L 0.5 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 E 0.5 時，表示前次大震距今年限不長，小于大地震重復周期，故 不可能原地重復發(fā)生前

14、次一樣震級的大地震， 不夠“警告斷裂” 的標準， 可以認為是安全的。13 極高烈度區(qū)工程抗震措施對烈度（基本烈度或設防烈度）為 6 9區(qū)的工程，按現(xiàn)行規(guī)范抗 震設防。對于已建在 10極高烈度區(qū)的城鎮(zhèn)或工程，其抗震設防應專門研究。16 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離的 措施。遠離的安全距離為：a8 級大震的 10區(qū)新建城市和新建工程應遠離震中 20km以外。b.7.5 7.75 級的 10區(qū)新建城市與新建工程應避開 8km以外建設。 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)的地質環(huán)境、地應力狀態(tài)、 地震活動背景與孕震斷裂附

15、近巖體的導水性等條件進行評價， 也可進行 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測。（2）評價內容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)震級與烈度關系和衰減規(guī)律給出壩址、庫區(qū)和重要居民點烈 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譜。（3）發(fā)生地點的預測 根據(jù)目前掌握的資料，水庫誘發(fā)地震主要有構造型與非構造型兩類。a. 易發(fā)生構造型水庫誘發(fā)地震的綜合地質條件有： 塊狀或層狀堅硬巖 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、交點、拐點以及雁列式斷層的錯列區(qū)；新生代以來17 繼承性活動盆地的邊緣， 具有強烈差異活動的地段； 斷裂和破碎帶有 一定的規(guī)模和導水能力， 斷裂帶與水庫水有直接接觸， 有可能成為庫區(qū) 通往地質體深部的通道；庫、壩區(qū)地應力不均勻，有明顯的地應力集 中或導致地應力集中的地質構造； 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)生非構造型水庫誘發(fā)地震(以巖溶塌陷型為主)的綜合地質條 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；合適的巖溶水文地震條件。15斷裂評價原則巖土工程勘察規(guī)范 (GB50021