工程地質(zhì)學(xué)統(tǒng)計(jì)全冊(cè)配套完整課件5

工程地質(zhì)學(xué)統(tǒng)計(jì)全冊(cè)配套完整課件5第一章

緒論

工程地質(zhì)學(xué)（EngineeringGeology）——是一門(mén)研究與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題，為工程建設(shè)服務(wù)的地質(zhì)科學(xué)，它是地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科，屬于應(yīng)用地質(zhì)學(xué)的范疇。狹義工程地質(zhì)勘察學(xué)工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)區(qū)域工程地質(zhì)廣義土力學(xué)巖石力學(xué)土質(zhì)學(xué)一、研究對(duì)象

淺表層地質(zhì)環(huán)境工程建筑物

兩者關(guān)系、適應(yīng)性、矛盾轉(zhuǎn)化、解決。保證建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)和正常使用勘察、分析評(píng)價(jià)——闡明條件、解決問(wèn)題——滿足建筑物的設(shè)計(jì)、施工、使用工程建筑對(duì)地質(zhì)環(huán)境的作用工程建筑類(lèi)型多——工業(yè)與民用建筑、鐵路、公路、礦山建筑、水利建筑等每一類(lèi)型建筑又有一系列建筑物群體——高樓大廈、工業(yè)廠房、礦井、巷道、地鐵等有的在地上，地的在地下——地殼中——無(wú)不與地質(zhì)環(huán)境息息相關(guān)?！摺⒋?、深、精工程建筑對(duì)地質(zhì)環(huán)境的作用——地應(yīng)力和地下水、地溫。應(yīng)力——建筑物自重加載、開(kāi)挖卸荷效應(yīng)、地下洞室開(kāi)挖對(duì)圍巖應(yīng)力的影響，引起巖土體應(yīng)力狀況發(fā)生變化，使巖土體產(chǎn)生變形至破壞。地下水——巖土的軟化和泥化、地基砂土液化、道路凍害、水庫(kù)浸沒(méi)、壩基滲透變形、隧道涌水、礦區(qū)地面塌陷三峽工程規(guī)劃圖地面沉降使橋墩錯(cuò)位二、研究任務(wù)①闡明建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件，并指出對(duì)建筑物有利和不利的因素；②論證建筑物所存在的工程地質(zhì)問(wèn)題，進(jìn)行定性和定量的評(píng)價(jià)，作出確切的結(jié)論；③選擇地質(zhì)條件優(yōu)良的建筑場(chǎng)址，并根據(jù)場(chǎng)址的地質(zhì)條件合理配置各個(gè)建筑物；④研究工程建筑物興建后對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，并提出對(duì)地質(zhì)環(huán)境合理利用和保護(hù)的建議；⑤提出有關(guān)建筑物類(lèi)型、規(guī)模、結(jié)構(gòu)和施工方法的合理建議，以及保證建筑物正常使用所應(yīng)注意的地質(zhì)要求；⑥為擬定改善和防治不良地質(zhì)作用的措施方案提供地質(zhì)依據(jù)。工程地質(zhì)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)工作?；救蝿?wù)：查明工程地質(zhì)條件；中心任務(wù)：工程地質(zhì)問(wèn)題的分析、評(píng)價(jià)兩個(gè)重要概念

實(shí)踐表明：工程地質(zhì)條件的闡明，是工程地質(zhì)工作的基礎(chǔ)；而工程地質(zhì)問(wèn)題的論證和解決，則是工程地質(zhì)工作的核心。明確工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問(wèn)題的含義是很有必要的。工程地質(zhì)條件（Engineeringgeologicalcondition）：與工程建筑物有關(guān)的地質(zhì)因素的綜合。巖土類(lèi)型及其工程性質(zhì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)地形地貌水文地質(zhì)工程動(dòng)力地質(zhì)作用天然建筑材料

由于不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境不同，工程地質(zhì)條件不同，對(duì)工程建筑物有影響的地質(zhì)因素的主次關(guān)系不同。工程地質(zhì)條件是在自然地質(zhì)歷史發(fā)展演化過(guò)程中形成的工程地質(zhì)條件的優(yōu)劣取決于其各個(gè)要素是否對(duì)工程有利。（一）一般理解工程地質(zhì)條件可以理解為與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)要素之綜合，包括地形地貌條件、巖土類(lèi)型及其工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象、以及天然建筑材料等六個(gè)要素。工程地質(zhì)條件是一個(gè)綜合概念，是指上述六個(gè)要素的總體，而不是指任何單一要素。構(gòu)成工程地質(zhì)條件的要素都屬于地質(zhì)范疇，工程地質(zhì)條件是客觀自然存在的，是自然地質(zhì)歷史塑造而成的，而不是人為造成的。工程地質(zhì)條件所包括的幾個(gè)要素之間是相互聯(lián)系，相互制約的，這是因?yàn)樗鼈児餐艿刭|(zhì)發(fā)展歷史的控制，可以組合成不同的模式。舉幾個(gè)例子：★山區(qū)——基巖為主—斷裂發(fā)育—基巖裂隙水為主—物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育—石料豐富模式；★平原區(qū)——沖積土層巨厚—砂土、粘性土層頻繁交互—物理地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育—孔隙水為主—土料豐富石料缺乏模式；★深切峽谷區(qū)——碳酸鹽巖發(fā)育巨厚—地質(zhì)結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度—巖溶水為主—巖溶強(qiáng)烈—石料豐富土料缺乏模式。（二）工程地質(zhì)條件各要素的分析1、巖土類(lèi)型及其工程地質(zhì)性質(zhì)

這是工程地質(zhì)條件最基本的要素，任何建筑物都是脫離不開(kāi)土體或巖體的。巖土的類(lèi)型不同，其性質(zhì)有很大差別，工程意義大不一樣。2、地形地貌條件

地形地貌條件對(duì)建筑場(chǎng)地的選擇，特別是對(duì)線性建筑如鐵路、公路、運(yùn)河渠道等的線路方案的選擇等意義最為重大。如能合理利用地形地貌條件，不但能夠大量節(jié)約投資，而且對(duì)建筑群中各種建筑物的布局和建筑物的型式、規(guī)模以及施工條件等也有直接影響。施工條件包括施工場(chǎng)地是否足夠?qū)掗?，施工運(yùn)輸?shù)缆肥欠穹奖愕?。地形地貌條件還能反映出地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。

3、地質(zhì)結(jié)構(gòu)

地質(zhì)結(jié)構(gòu)除了包含地質(zhì)構(gòu)造之外，它還包括巖土單元的組合關(guān)系及各類(lèi)結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)和空間分布。土體和巖體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有所不同。土體結(jié)構(gòu)主要是指土層的組合關(guān)系，亦即由層面所分隔的各層土的類(lèi)型、厚度及其空間變化。巖體結(jié)構(gòu)也主要指巖層的構(gòu)造變化及其組合關(guān)系，同時(shí)還包括各種結(jié)構(gòu)面的組合。4、水文地質(zhì)條件對(duì)工程有影響的因素是：地下水的類(lèi)型，地下水位及其變動(dòng)幅度，含水層和隔水層的分布及組合關(guān)系，各自的厚度，土層或巖層滲透性的強(qiáng)弱及其滲透系數(shù)，富水性，承壓含水層的特征及水頭。巖石裂隙水的特性，水動(dòng)力條件，分布的不均一性，含水層和隔水層的特點(diǎn)，裂隙水滲透壓力。地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件，地下水的水質(zhì)及侵蝕性，等等。5、物理地質(zhì)現(xiàn)象

這是指對(duì)工程建設(shè)有影響的自然地質(zhì)作用和現(xiàn)象。地殼表層經(jīng)常處于內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用和外動(dòng)力地質(zhì)作用的強(qiáng)烈影響之下，對(duì)建筑物造成威脅與破壞，其規(guī)模常甚巨大，甚至是區(qū)域性的。地震、滑坡、泥石流、巖溶、崩塌、海岸沖刷……6、天然建筑材料許多建筑物的建筑材料是取之于土和巖石的，這稱(chēng)為天然建筑材料。例如土石壩、路堤、路基、擋墻、護(hù)坡、碼頭等都需要大量天然建筑材料。又如用作混凝土骨料的砂土和礫石，用作為土石壩防滲設(shè)施的粘性土，用作為反濾設(shè)施的粗細(xì)砂土和礫石等，數(shù)量也是很大的。各種用途的天然建筑材料都應(yīng)符合一定的質(zhì)量要求，滿足數(shù)量的需要。工程地質(zhì)問(wèn)題（EngineeringgeologicalProblem）：工程建筑物與工程地質(zhì)條件之間所存在的矛盾或問(wèn)題。場(chǎng)地工程地質(zhì)條件不同、建筑物內(nèi)容不同，所出現(xiàn)的工程地質(zhì)問(wèn)題也各不相同。房屋工程：地基承載力、沉降、基坑邊坡問(wèn)題地下洞室：圍巖穩(wěn)定性、突水、涌水礦山開(kāi)采：邊坡穩(wěn)定性、基坑突水、礦坑穩(wěn)定性…水利水電工程：滲透變形、水庫(kù)滲漏、斜坡穩(wěn)定性、壩體抗滑穩(wěn)定性……工程地質(zhì)問(wèn)題的分析、評(píng)價(jià)，是工程地質(zhì)工程師的重點(diǎn)任務(wù)。三峽工程

三峽工程全稱(chēng)為長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程。三峽工程是中國(guó)，也是世界上最大的水利樞紐工程，是治理和開(kāi)發(fā)長(zhǎng)江的關(guān)鍵性骨干工程。它具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)等綜合效益。三峽工程正常蓄水至175米時(shí)，三峽大壩前會(huì)形成一個(gè)世界上最大的水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)——三峽庫(kù)區(qū)。三峽水庫(kù)將淹沒(méi)陸地面積632平方公里，淹沒(méi)城市2座、縣城11座、集鎮(zhèn)116個(gè)，涉及到湖北省夷陵區(qū)、秭歸縣、興山縣、巴東縣和重慶市主城區(qū)及所轄的巫山縣、巫溪縣、奉節(jié)縣、云陽(yáng)縣、萬(wàn)州區(qū)、石柱縣、忠縣、開(kāi)縣、豐都區(qū)、涪陵區(qū)、武隆縣、長(zhǎng)壽縣、渝北區(qū)、巴南區(qū)、江津市等。其中秭歸、興山、巴東、巫山、奉節(jié)等9座縣城和55個(gè)集鎮(zhèn)全部淹沒(méi)或基本淹沒(méi)。三峽工程規(guī)劃圖三峽工地鳥(niǎo)瞰圖三峽工程地質(zhì)原貌圖三峽庫(kù)區(qū)自然地質(zhì)條件復(fù)雜，生態(tài)環(huán)境脆弱，暴雨洪水頻繁，地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的類(lèi)型主要是滑坡和崩塌，已查出庫(kù)區(qū)兩岸規(guī)模較大的崩滑體2100余處。按穩(wěn)定狀態(tài)估計(jì)水庫(kù)蓄水到175米后，不穩(wěn)定和潛在不穩(wěn)定的崩滑體1130余處。此外還有泥石流溝90余條。蓄水后水庫(kù)塌岸也將引發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害。在三峽庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)存在著眾多工程地質(zhì)問(wèn)題：☆庫(kù)岸穩(wěn)定性問(wèn)題☆水庫(kù)誘發(fā)地震問(wèn)題☆水庫(kù)滲漏問(wèn)題☆水庫(kù)浸沒(méi)問(wèn)題☆水庫(kù)淤積問(wèn)題★Vajont滑坡（意大利瓦依昂水庫(kù)）

1963年10月夜間發(fā)生在意大利北部山區(qū)的Vajont水庫(kù)，被公認(rèn)為是世界上最嚴(yán)重的滑坡災(zāi)害。該水庫(kù)庫(kù)容10億立方米，壩高267米，是當(dāng)時(shí)世界上最高的雙曲拱壩。水庫(kù)蓄水造成水庫(kù)岸坡地下水位的相應(yīng)抬高，地質(zhì)環(huán)境發(fā)生了急劇變化，2.6億立方米的石灰?guī)r山體以20M/S以上的速度滑入水庫(kù)。最大涌浪高度250M，越過(guò)壩頂高度達(dá)150M，庫(kù)水迅猛瀉向下游。洪水摧毀了下游數(shù)公里以?xún)?nèi)的5個(gè)村莊，2600人在夢(mèng)中死亡。該水庫(kù)也因滑坡填入而報(bào)廢。

地質(zhì)剖面圖Vajont水庫(kù)左岸滑坡

滑坡前

滑坡后

滑坡后

滑坡前

★武漢三眼橋十八層大樓傾斜

1995年12月，武漢市三眼橋的一棟十八層住宅樓由于發(fā)生傾斜，建設(shè)部命令定向爆破炸毀。

總投資三千萬(wàn)元，最大傾斜量達(dá)到4.8米。原因：

（1）樁型選擇不很合理－－夯擴(kuò)樁

（2）施工質(zhì)量沒(méi)有保證★湖北遠(yuǎn)安鹽池河磷礦巖崩

1980年6月湖北省遠(yuǎn)安縣鹽池河磷礦突然發(fā)生了一場(chǎng)巨大的巖石崩塌（巖崩、又稱(chēng)山崩）,山崩時(shí)，標(biāo)高839米的鷹嘴崖部分山體從700米標(biāo)高處俯沖到500米標(biāo)高的谷地。在山谷中亂石塊覆蓋面積南北長(zhǎng)560米，東西寬400米，石塊加泥土厚度30米，崩塌堆積的體積共100萬(wàn)立方米。最大巖塊有2700多噸重。頃刻之間，鹽池河上筑起一座高達(dá)38米的堤壩，構(gòu)成了一座天然湖泊。亂石塊把磷礦的五層大樓掀倒、掩埋。死亡307人。還毀壞了該礦的設(shè)備和財(cái)產(chǎn)，損失十分慘重?！餅⒗丈酱蠡?/p>

灑勒山大滑坡位于甘肅省東鄉(xiāng)族自治區(qū)的灑勒山。1983年3月7日發(fā)生，僅數(shù)十秒就使3個(gè)村莊蕩然無(wú)存，死237人，傷22人，壓死牲畜數(shù)百頭，大牲畜僅存4頭。滑下巖土近4億立方米，使一個(gè)水庫(kù)被填，一個(gè)水庫(kù)進(jìn)水渠道被淤，三千畝農(nóng)田被毀。該滑坡滑動(dòng)速度之快、規(guī)模之大、災(zāi)害之重，在中外滑坡史上均為罕見(jiàn)。

地面塌陷三、研究?jī)?nèi)容巖土工程性質(zhì)的研究研究與工程建筑物有關(guān)的巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)及其變化規(guī)律，即分布規(guī)律、成因類(lèi)型、力學(xué)性質(zhì)等。

分支學(xué)科：工程巖土學(xué)（Scienceofengineeringrockandsoil)工程動(dòng)力地質(zhì)作用的研究地殼表層由于受到各種自然營(yíng)力：地球內(nèi)力與外力作用，人類(lèi)工程活動(dòng)。物理地質(zhì)現(xiàn)象——由于自然營(yíng)力引起的各種地質(zhì)現(xiàn)象工程地質(zhì)現(xiàn)象——由于人類(lèi)工程-經(jīng)濟(jì)活動(dòng)引起的地質(zhì)現(xiàn)象研究工程動(dòng)力地質(zhì)作用的形成機(jī)制、規(guī)模、空間分布及發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)由此引起的工程地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià)、防治和改造。分支學(xué)科：工程動(dòng)力地質(zhì)學(xué)（Engineeringdynamicgeology

）

工程地質(zhì)勘察理論和技術(shù)方法的研究研究勘察方法的選擇、工程的布置原則、工程量的分配，勘察技術(shù)、方法理論的改進(jìn)。規(guī)范、手冊(cè)為指南。分支學(xué)科：工程地質(zhì)勘察、巖土工程勘察。專(zhuān)門(mén)工程地質(zhì)學(xué)（Specialengineeringgeology

）區(qū)域工程地質(zhì)研究為工程規(guī)劃設(shè)計(jì)提供地質(zhì)依據(jù)，進(jìn)行工程地質(zhì)區(qū)劃。

分支學(xué)科：區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)（Regionalengineeringgeology

）環(huán)境工程地質(zhì)研究研究人類(lèi)工程活動(dòng)和地質(zhì)環(huán)境之間的聯(lián)結(jié)模式，科學(xué)預(yù)測(cè)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響。

分支學(xué)科：環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)（environmental

engineeringgeology

）四、研究方法自然歷史分析法數(shù)學(xué)力學(xué)分析法模型模擬試驗(yàn)法工程地質(zhì)類(lèi)比法自然歷史分析法—

地質(zhì)學(xué)分析研究地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象、自然地質(zhì)歷史形成演化。地質(zhì)基礎(chǔ)工作?；镜难芯糠椒??！ㄐ苑椒ɡ纾盒斌w變形破壞研究。

數(shù)學(xué)力學(xué)分析法—

定量分析計(jì)算、評(píng)價(jià)

針對(duì)某一具體問(wèn)題。地質(zhì)分析為基礎(chǔ)—

地質(zhì)模型—

數(shù)學(xué)模型（理論經(jīng)驗(yàn)公式等）—

代入有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。例如：剛體極限平衡法、彈塑性理論方法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法、數(shù)值分析方法。還如，灰色理論、邏輯信息、模糊數(shù)學(xué)、分形、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、層次分析等。

模型與模擬實(shí)驗(yàn)法—

仿實(shí)體演繹

模型實(shí)驗(yàn)：如滲流、斜坡、地基滲透變形、洞室穩(wěn)定等方面都可以進(jìn)行。模擬實(shí)驗(yàn)：如光彈實(shí)驗(yàn)、電網(wǎng)絡(luò)模擬（歐姆定律—滲流達(dá)西定律）、結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模擬等。工程地質(zhì)類(lèi)比法—

經(jīng)驗(yàn)借鑒、對(duì)比

基礎(chǔ)是相似性（地質(zhì)條件與建筑物工作方式）如：專(zhuān)家判斷、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)使用。

上述方法各有特點(diǎn)，相互補(bǔ)充，綜合應(yīng)用。五、與其相關(guān)的分支學(xué)科地質(zhì)學(xué)分支—

礦物學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地史學(xué)、第四紀(jì)地質(zhì)與地貌學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、動(dòng)力地質(zhì)學(xué)等。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科—

土質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、巖體力學(xué)。其它基礎(chǔ)學(xué)科—

數(shù)學(xué)、物理學(xué)、物理化學(xué)、膠體化學(xué)、工程力學(xué)、彈塑性力學(xué)、材料力學(xué)、工程建筑學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、其他應(yīng)用技術(shù)學(xué)科(計(jì)算機(jī)科學(xué))等。六、歷史、現(xiàn)狀

誕生：

1932年在莫斯科地質(zhì)勘察學(xué)院開(kāi)始培養(yǎng)工程地質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才，奠定工程地質(zhì)學(xué)的理論基礎(chǔ)。此時(shí)，在歐美此項(xiàng)工作也在開(kāi)展，但它附屬于土木建筑工程，有關(guān)巖土工程地質(zhì)研究在“巖土工程”學(xué)科完成。工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展1925K.Terzaghi(太沙基)建筑土力學(xué)俄羅斯著名工程地質(zhì)學(xué)家薩瓦連斯基、卡明斯基、波波夫等在工程巖土學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等方面做了大量的理論與奠基工作，工程地質(zhì)學(xué)在三十年代從前蘇聯(lián)開(kāi)始形成了一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。1936哈佛大學(xué)第一屆國(guó)際土力學(xué)會(huì)議1948Geotechnique兩個(gè)發(fā)展走向:GeotechnicalEngineering（巖土工程）1932莫斯科地質(zhì)學(xué)院成立工程地質(zhì)教研室KarlTerzaghi（1883.10-1963.10）ThefatherofthemodernsoilmechanicsGEOTECHNIQUEVol.1No.1目錄1968國(guó)際地質(zhì)大會(huì)成立工程地質(zhì)分會(huì)1996國(guó)際工程地質(zhì)與環(huán)境協(xié)會(huì)（IAEG）2000國(guó)際工程地質(zhì)與環(huán)境協(xié)會(huì)、國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)、國(guó)際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程學(xué)會(huì)聯(lián)合召開(kāi)國(guó)際會(huì)議趨向:走向融合

COMMONGROUNDHelmutBock.Commongroundinengineeringgeology,soilmechanicsandrockmechanics:past,presentandfuture.Bulletinofengineeringgeologyandtheenvironment,2006,65(2)

IAEG(INTERNATIONALASSOCIATIONFORENGINEERINGGEOLOGYANDTHEENVIRONMENT

)新一屆執(zhí)委會(huì)成員，來(lái)自西班牙的CarlosDelgado教授當(dāng)選為IAEG主席，中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所伍法權(quán)教授當(dāng)選為IAEG秘書(shū)長(zhǎng)，成都理工大學(xué)黃潤(rùn)秋教授當(dāng)選為亞洲區(qū)副主席。自此，國(guó)際工程地質(zhì)與環(huán)境協(xié)會(huì)總部掛靠中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，此前IAEG總部一直掛靠在協(xié)會(huì)創(chuàng)始單位法國(guó)巴黎高等礦業(yè)學(xué)院。

1979年11月中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，我國(guó)首屆工程地質(zhì)大會(huì)(蘇州)。至今已召開(kāi)九屆大會(huì)和多次專(zhuān)題學(xué)術(shù)討論會(huì)。

1989年全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害研究會(huì)，并辦有專(zhuān)門(mén)的學(xué)報(bào)，專(zhuān)門(mén)從事地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)制、時(shí)空分布規(guī)律、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防治對(duì)策和措施等方面的研究。

2003年底全國(guó)巖土與工程大會(huì)(北京)：中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)分會(huì)、中國(guó)建筑學(xué)會(huì)工程勘察分會(huì)、中國(guó)土木學(xué)會(huì)土力學(xué)與巖土工程分會(huì)、巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)聯(lián)合召開(kāi)趨向:走向融合COMMONGROUND2006.10.28-11.1第二屆全國(guó)巖土與工程大會(huì)（武漢）2009年6月第三屆全國(guó)巖土與工程大會(huì)（成都）2013年11月第四屆全國(guó)巖土與工程大會(huì)（杭州）

機(jī)構(gòu)：

1952年我國(guó)成立地礦部，設(shè)立水文地質(zhì)工程地質(zhì)局。同時(shí)，水利、鐵道、運(yùn)輸?shù)炔块T(mén)相繼設(shè)立工程地質(zhì)處或勘測(cè)隊(duì)。同年成立北京地院、長(zhǎng)春地院并設(shè)立水文地質(zhì)工程地質(zhì)專(zhuān)業(yè)。1956年地礦部、中科院設(shè)立水文地質(zhì)工程地質(zhì)研究所。

現(xiàn)有地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)院校——83個(gè)本門(mén)課程的主要內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法本課程主要研究與工程建設(shè)有關(guān)的一些主要的工程動(dòng)力地質(zhì)作用和現(xiàn)象，包括它們的特征、形成機(jī)制、發(fā)生和發(fā)展演化規(guī)律、影響因素、可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問(wèn)題、分析評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法，以及防治措施等。所以實(shí)際上又是工程動(dòng)力地質(zhì)學(xué)研究的內(nèi)容。主要學(xué)習(xí)內(nèi)容由地球內(nèi)動(dòng)力引起的工程動(dòng)力地質(zhì)作用，包括活斷層、地震和砂土地震液化的工程地質(zhì)研究。由地球外動(dòng)力引起的工程動(dòng)力地質(zhì)作用，包括巖石風(fēng)化、斜坡的變形與破壞、滲透變形、巖溶、河流侵蝕、泥石流的工程地質(zhì)研究。由人類(lèi)工程——經(jīng)濟(jì)活動(dòng)引起的工程動(dòng)力地質(zhì)作用，包括誘發(fā)地震、地面沉降、地下工程的工程地質(zhì)研究。自學(xué)：工程地質(zhì)學(xué)基本理論：工程地質(zhì)條件成因演化論、區(qū)域穩(wěn)定性理論、巖體結(jié)構(gòu)控制論工程地質(zhì)技術(shù)與方法：工程地質(zhì)模擬與評(píng)價(jià)、工程地質(zhì)勘察、工程地質(zhì)測(cè)試與試驗(yàn)、工程地質(zhì)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)、工程地質(zhì)信息技術(shù)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求掌握對(duì)各種工程動(dòng)力地質(zhì)作用分析研究的思路和方法，以便在今后工作中能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題。課程以講授為主，輔以必要的課堂提問(wèn)、習(xí)題課、課后作業(yè)等。主要參考文獻(xiàn)教材：《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》唐輝明等編，化學(xué)工業(yè)出版社，2008。主要參考書(shū)：1、《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》李智毅等編，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1990。2、《工程地質(zhì)分析原理》張倬元等編，地質(zhì)出版社，1981；3、《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》羅國(guó)煜等編，南京大學(xué)出版社，1990；4、《工程地質(zhì)手冊(cè)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1992；5、《巖土工程手冊(cè)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995；6、《滑坡學(xué)》，晏同珍等著，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2000；7、《工程塌陷與治理》，紀(jì)萬(wàn)斌，地震出版社，1998；8、《中國(guó)誘發(fā)地震》，國(guó)家地震局，地震出版社，1984；9、《砂土震動(dòng)液化》，劉穎等，地震出版社，1984；10、《地震工程學(xué)》，胡聿賢，地震出版社，1988；11、《中國(guó)活動(dòng)斷裂》，地震學(xué)會(huì)，地震出版社，1982;12、期刊雜志：《工程地質(zhì)學(xué)報(bào)》、《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》、

《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》、《巖土工程學(xué)報(bào)》《中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)》等?？倢W(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)講課：42學(xué)時(shí)習(xí)題課：6學(xué)時(shí)主講與自學(xué)相結(jié)合重點(diǎn)講解與一般介紹相結(jié)合出勤(點(diǎn)名)、課堂提問(wèn)與課后作業(yè)相結(jié)合

——（平時(shí)成績(jī)）

考試——課內(nèi)考試成績(jī)——平時(shí)20%+考試80%

復(fù)習(xí)思考題

1、工程地質(zhì)學(xué)的主要研究任務(wù)是什么？

2、工程地質(zhì)條件？

3、工程地質(zhì)問(wèn)題？

4、工程地質(zhì)學(xué)的研究方法有哪些？

5、簡(jiǎn)述工程地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象。第二章

活斷層工程地質(zhì)研究

提要概述活斷層基本特征活斷層參數(shù)活斷層鑒別標(biāo)志活斷層工程地質(zhì)研究第一節(jié)概述活斷層(activefault)一般是指現(xiàn)今正在活動(dòng)的斷層，或近期曾活動(dòng)過(guò)、不久將來(lái)可能會(huì)重新活動(dòng)的斷層。后者也稱(chēng)為潛在活斷層。斷層是地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的重要形跡。有的斷層形成于較晚時(shí)期，在形成以后受到晚期構(gòu)造背景條件控制，仍保持著活動(dòng)的特征。早在十八世紀(jì)，人們從地震活動(dòng)與斷層活動(dòng)的關(guān)系漸漸意識(shí)到斷層的活動(dòng)性特征，經(jīng)過(guò)幾個(gè)世紀(jì)的研究，對(duì)活斷層的特征有了比較深入的認(rèn)識(shí)?；顢鄬邮芸赜诎鍓K構(gòu)造全球構(gòu)造（板塊構(gòu)造）理論的基本點(diǎn)是，全球劃分為六個(gè)剛性的巖石圈板塊在軟流層之上漂移，不斷地運(yùn)動(dòng)。

太平洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、印度洋板塊（包括澳洲）和南極洲板塊。

板塊邊界的作用力是中國(guó)大陸新生代和現(xiàn)今構(gòu)造變形的主要?jiǎng)恿υ?。變形呈彌散?千公里以上)，集中在不同次級(jí)塊體的邊界上，具相對(duì)低的運(yùn)動(dòng)速率(小于10mm/a)。次級(jí)塊體內(nèi)部變形微弱或整體運(yùn)動(dòng)邊界帶常常是地質(zhì)、地球化學(xué)和地球物理的結(jié)構(gòu)面，絕大多數(shù)大陸地震發(fā)生在活動(dòng)帶上。

在研究某一個(gè)地域的大陸構(gòu)造變形時(shí)需要從活動(dòng)論的觀點(diǎn)，從全球構(gòu)造框架或區(qū)域構(gòu)造框架出發(fā)來(lái)自板塊邊界的作用力是中國(guó)大陸新生代和現(xiàn)今構(gòu)造變形的主要?jiǎng)恿υ?/p>

研究表明，印度板塊與歐亞于始新世末，即大約3800萬(wàn)年前相互碰撞，此后印度板塊仍以每年約5cm的速度向北北東方向推進(jìn)，強(qiáng)力地推擠著歐亞板塊,板塊接觸帶的兩個(gè)端點(diǎn)位于察隅和伊斯蘭堡附近。在碰撞擠壓過(guò)程中歐亞板塊內(nèi)產(chǎn)生了塑性或粘性流動(dòng)變形。印度洋板塊青藏高原關(guān)于活斷層的定義，目前為止沒(méi)有完全統(tǒng)一。主要關(guān)于過(guò)去活斷層歷史時(shí)間的上限界定問(wèn)題看法不一，不同部門(mén)、不同國(guó)家都存在差別。是指目前正在活動(dòng)著的斷層，或是近期曾有過(guò)活動(dòng)而不久的將來(lái)可能會(huì)重新活動(dòng)的斷層。后者稱(chēng)為潛在斷層或能動(dòng)斷層。

《巖土工程勘察規(guī)范》

全新活動(dòng)斷裂：全新世（10000）年內(nèi)有過(guò)活動(dòng)或近期正在活動(dòng)，在將來(lái)（100年）可能繼續(xù)活動(dòng)的斷裂。發(fā)震斷裂：近期（500年）發(fā)生過(guò)5級(jí)以上地震，或在未來(lái)100年內(nèi)預(yù)測(cè)可能發(fā)生5級(jí)以上地震的斷裂。《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》

活斷層：最后一次錯(cuò)動(dòng)距今10-15萬(wàn)年（晚更新世）的斷層。

美國(guó)原子能委員會(huì)（USNRC）的定義是：（1）在3.5萬(wàn)年內(nèi)有過(guò)一次或多次活動(dòng)的斷層（2）與其他活動(dòng)斷層有聯(lián)系的斷層（3）沿該斷裂發(fā)生過(guò)蠕動(dòng)或微震活動(dòng)活斷層工程地質(zhì)研究意義活斷層的活動(dòng)可視為一類(lèi)地質(zhì)病害，可以對(duì)建筑物產(chǎn)生破壞作用而致害。從這個(gè)意義上講，活斷層的工程地質(zhì)研究就是要研究活斷層與工程建筑的關(guān)系，評(píng)價(jià)其對(duì)建筑物的破壞作用?；顢鄬渝e(cuò)動(dòng)變形對(duì)建筑物的直接破壞;活斷層對(duì)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的影響，如地震、區(qū)域地殼穩(wěn)定、水庫(kù)地震等。——與工程的區(qū)域穩(wěn)定性或地殼穩(wěn)定性密切相關(guān)。

地震CypressFreewayStructure,Oakland—LomaPrietaEarthquake,1989SanAndreasFaultcrossingtheCarrizoPlain,NorthofSantaBarbaraSanAndreasFaultoffsettingstreamsOntheCarrizoPlainSanFranciscoCityHall,1906振動(dòng)液化（Liquefaction）.ElCentro,CA,1979LomaPrieta,CA,1989洛馬·普里埃塔

加州-埃爾森特羅海嘯（Tsunami）對(duì)活斷層進(jìn)行研究，充分掌握其活動(dòng)特征，合理評(píng)價(jià)其對(duì)工程的影響，有時(shí)可以安全有效地降低工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)省投資。如黃河小浪底工程壩址區(qū)半徑30公里內(nèi)有8條大斷裂其中王良斷裂在壩下游6.5公里斷層發(fā)生在Q1－Q2期間斷層泥熱釋光法測(cè)年齡：

15.4-18.3萬(wàn)年，37.4-53.2萬(wàn)年

Q2的中后期，Q3以來(lái)再未活動(dòng)過(guò)抗震設(shè)計(jì)：9級(jí)→8級(jí)水平加速度：0.3伽→0.215伽，節(jié)約至少2億元TQ1Q2小浪底及鄰區(qū)第四紀(jì)活動(dòng)斷層分布圖

本節(jié)主要介紹活斷層的類(lèi)型與活動(dòng)方式、繼承性與反復(fù)性。第二節(jié)活斷層的基本特征一、活斷層的類(lèi)型

按照位移方向與水平面的關(guān)系：（1）正斷型活斷層差異升降活動(dòng)為它的斷陷盆地邊緣。下降盤(pán)分支斷層多見(jiàn)，形成地塹式的正斷層組合。（2）逆斷型活斷層多分布于板塊碰撞擠壓帶。上盤(pán)變形帶大，出現(xiàn)多分支斷層。（3）走滑型活斷層常分布于大陸內(nèi)部的地塊之間的接觸部位，水平錯(cuò)動(dòng)量大，斷層帶寬度不大，很少分支斷裂。（1）粘滑型活斷層間歇性突然滑動(dòng)，常伴有地震活動(dòng)，也稱(chēng)為地震斷層。發(fā)生在強(qiáng)度較高的巖石中，斷層帶鎖固能力強(qiáng)，危害大。發(fā)震斷裂特征：深斷裂，裂谷，板塊接觸帶。（2）蠕滑型活斷層沿?cái)鄬用鎯蓚?cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動(dòng)發(fā)生在強(qiáng)度較低的軟巖中，斷層帶鎖固能力弱一般無(wú)震發(fā)生，有時(shí)可伴有小震。

二、活斷層的活動(dòng)方式三、活斷層的繼承性和反復(fù)性活斷層往往是繼承老的斷裂活動(dòng)的歷史而繼續(xù)發(fā)展的，而且現(xiàn)今發(fā)生地面斷裂破壞的地段過(guò)去曾多次反復(fù)地發(fā)生過(guò)同樣的斷層運(yùn)動(dòng)。一些活動(dòng)構(gòu)造帶的古地震震中，總是沿活動(dòng)性斷裂有規(guī)律地分布的，巖性和地貌錯(cuò)位反復(fù)發(fā)生，累積疊加，其中尤以走滑斷層最為明顯。新疆喀依爾特-二臺(tái)活斷裂在地質(zhì)時(shí)期內(nèi)長(zhǎng)期活動(dòng)，其右旋走滑運(yùn)動(dòng)幅度的最大值26km；上更新世早期形成的水系被錯(cuò)移的最大值2.5km。根據(jù)大量古地震現(xiàn)象，不同期次斷層錯(cuò)動(dòng)不同層序沉積物的資料和C14年代測(cè)定等綜合分析，初步可確定斷裂帶上有3－5次古地震事件，各次地震位移累積疊加。說(shuō)明該斷裂在相當(dāng)長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期內(nèi)，在差不多同一構(gòu)造應(yīng)力條件下以同一機(jī)制沿著已經(jīng)發(fā)生錯(cuò)動(dòng)的斷裂帶繼續(xù)活動(dòng)，主要活動(dòng)方式是粘滑?，F(xiàn)今的富蘊(yùn)(1931年8級(jí))地震斷裂帶是它繼承性活動(dòng)和發(fā)展的產(chǎn)物，它的展布范圍與該活動(dòng)斷層完全一致。

四、活斷層是深大斷裂復(fù)活運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物活斷層往往是地質(zhì)歷史時(shí)期產(chǎn)生的深大斷裂，在晚近期及現(xiàn)代地殼構(gòu)造應(yīng)力條件下重新活動(dòng)而產(chǎn)生的。——切割深——延展長(zhǎng)——地震帶、地?zé)岙惓й皬]斷裂帶是一條橫穿我國(guó)東部湖北、安徽、江蘇、山東、渤海以及遼寧等地區(qū)向北北東向延伸、由一系列北北東向斷裂帶組成的平面呈緩S形的深大走滑斷裂系有學(xué)者通過(guò)研究認(rèn)為，印支運(yùn)動(dòng)之后，郯廬斷裂帶主要受西太平洋板塊運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的區(qū)域地質(zhì)動(dòng)力所控制，經(jīng)歷了晚侏羅世—早白堊世時(shí)期的左行平移走滑運(yùn)動(dòng)——晚白至世—古近紀(jì)時(shí)期的伸展斷裂斷陷——新近紀(jì)以來(lái)的受壓逆沖運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造演化歷程造山期郯廬斷裂帶兩側(cè)變形構(gòu)造圖第三節(jié)活斷層的參數(shù)一、活斷層的產(chǎn)狀——斷層面的走向、傾向和傾角——通過(guò)遙感、地質(zhì)調(diào)查、震源機(jī)制、等震線、裂縫帶、大地測(cè)量等

活動(dòng)斷層的產(chǎn)狀要素、長(zhǎng)度等均是重要的幾何要素，這些可以通過(guò)勘探等手段得到確定。而活動(dòng)斷裂重新活動(dòng)往往并非全斷裂都活動(dòng)，而是部分段的活動(dòng)，這里斷層長(zhǎng)度是指現(xiàn)今活動(dòng)段長(zhǎng)度及兩旁相應(yīng)的錯(cuò)斷距離。在關(guān)于活斷層的建筑設(shè)計(jì)及有關(guān)穩(wěn)定性的分析論證時(shí)，需要了解斷層活動(dòng)段長(zhǎng)度L和斷距D。對(duì)于歷史活斷層長(zhǎng)度和斷距，可以從被錯(cuò)動(dòng)的形跡得到，而對(duì)于潛在活斷層，要根據(jù)有關(guān)方面進(jìn)行預(yù)測(cè)。一般認(rèn)為，活斷層在地表產(chǎn)生的斷裂長(zhǎng)度與震源體處斷裂長(zhǎng)度相一致。通常是根據(jù)活斷層可能產(chǎn)生最大地震震級(jí)M，利用統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)方式及查表確定L和D。

二、斷層活動(dòng)段的長(zhǎng)度和斷距如下關(guān)系圖也可以作為確定L、D時(shí)使用地震震級(jí)與地表錯(cuò)斷長(zhǎng)度的關(guān)系地震震級(jí)與地表最大位移的關(guān)系

有的情況下，可以采用數(shù)值分析（如有限元）方法確定斷層長(zhǎng)度及斷距。斷層長(zhǎng)度1~數(shù)百公里不等，一般小于5.5級(jí)地震很少產(chǎn)生地表錯(cuò)動(dòng)。活斷層地震活動(dòng)是否在地表顯現(xiàn)形跡，與地表覆蓋層厚度、震源深度及震級(jí)有關(guān)，一般覆蓋層厚度大于30-50m、震源深度大于10-30km、地震震級(jí)小于6級(jí)條件下，很少出現(xiàn)地表斷裂現(xiàn)象。

M=3.3+2.1lgL——M-地震震級(jí)；——L-最長(zhǎng)地面斷裂長(zhǎng)度

活斷層活動(dòng)速率及相應(yīng)周期是表明活斷層的活動(dòng)強(qiáng)度的重要指標(biāo)，是地震強(qiáng)度的重要資料。

1、錯(cuò)動(dòng)速率錯(cuò)動(dòng)速率是指斷層年錯(cuò)動(dòng)位移量，一般是用若干年總的錯(cuò)動(dòng)量計(jì)算得到，因而也稱(chēng)平均錯(cuò)動(dòng)速率。分為水平和垂直分量。斷層錯(cuò)動(dòng)速率從二個(gè)方面獲得：（1）精密地形測(cè)量是研究現(xiàn)今活動(dòng)斷裂的有效方法。我國(guó)許多著名活斷層均設(shè)有精密水準(zhǔn)、三角測(cè)量、激光測(cè)距等量測(cè)工作。有了量測(cè)數(shù)據(jù)，便可以計(jì)算錯(cuò)動(dòng)速率。三、錯(cuò)動(dòng)速率和活動(dòng)周期

（2）根據(jù)第四紀(jì)地層、地質(zhì)的年代及錯(cuò)動(dòng)量來(lái)獲得研究夷平面、階地、水系、斷崖、土層等，通過(guò)測(cè)量錯(cuò)動(dòng)量及相對(duì)年齡，可以計(jì)算出平均錯(cuò)動(dòng)速率。等級(jí)AAABCD錯(cuò)動(dòng)速率(㎜/a)>101－100.1－10.01－0.1<0.01活動(dòng)性極強(qiáng)強(qiáng)弱微非活動(dòng)

活斷層按錯(cuò)動(dòng)速率分級(jí)2、錯(cuò)動(dòng)周期

斷層兩次錯(cuò)動(dòng)之間的時(shí)間間隔定義為活斷層錯(cuò)動(dòng)周期R。斷層運(yùn)動(dòng)是地質(zhì)體能量積累釋放的結(jié)果，顯然能量積累要經(jīng)歷一個(gè)時(shí)期，積累的過(guò)程斷層處于平靜期（休眠期），釋放的過(guò)程為活動(dòng)期。斷層表現(xiàn)為活動(dòng)——平衡——再活動(dòng)的周期恢復(fù)。斷層應(yīng)變速率、鎖固段深度等不同，表現(xiàn)了不同的錯(cuò)動(dòng)周期。對(duì)于粘滑型斷層，一次錯(cuò)動(dòng)對(duì)應(yīng)的是一次地震活動(dòng)。

可按以下方法確定錯(cuò)動(dòng)周期：①按地殼應(yīng)變速率（這是近似當(dāng)成斷層平均錯(cuò)動(dòng)速率）S及一次地震錯(cuò)動(dòng)量d計(jì)算R。R=d/s②

根據(jù)2次地震條件、時(shí)間間隔確定③根據(jù)地震震級(jí)及錯(cuò)動(dòng)速率，由經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)式計(jì)算

按上式計(jì)算，對(duì)于S＝1～10mm/a的A級(jí)活斷層，當(dāng)發(fā)生M＝7～8的地震時(shí)，R≈1000年。

許多人研究了震級(jí)M、錯(cuò)動(dòng)速率S與錯(cuò)動(dòng)周期R的關(guān)系；建立了許多統(tǒng)計(jì)關(guān)系。如日本的松田時(shí)彥對(duì)日本斷層錯(cuò)動(dòng)與地震震級(jí)關(guān)系時(shí)，得到lgd=0.6M-4.0,錯(cuò)動(dòng)周期是R=d(錯(cuò)移量)/s(錯(cuò)動(dòng)速率)，即有地震重現(xiàn)周期計(jì)算圖解(據(jù)松田時(shí)彥，1978)④根據(jù)第四紀(jì)地層、地質(zhì)錯(cuò)動(dòng)證據(jù)，結(jié)合年齡測(cè)定確定周期。據(jù)研究，活斷層活動(dòng)周期一般在1—2千年左右，少數(shù)上萬(wàn)年或幾百年。三次運(yùn)動(dòng)：①第一次（4200a）上盤(pán)塊體下滑，產(chǎn)生張裂縫，堆積W1②第二次（2700a）上盤(pán)繼續(xù)下滑，產(chǎn)生拉張裂縫，將W1拉開(kāi)，途中堆積W2②第三次（820a）繼續(xù)下滑，出現(xiàn)F1

斷裂，將W2錯(cuò)斷（垂直距離0.6m）周期：一次→二次4200-2700=1500年二次→三次2700-820=1880年速度：二次→三次

0.6÷1880≈0.75mm/a北天山西部喀什河斷裂四、活斷層的年齡判斷活斷層的年齡判據(jù)，以第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)和地層學(xué)研究為基礎(chǔ)，確定活斷層的地質(zhì)年代或年代范圍，取樣測(cè)定絕對(duì)年齡。兩種方法：間接法——錯(cuò)斷地層年齡法直接法——斷層物質(zhì)絕對(duì)年齡法錯(cuò)斷地層年齡法適用條件是錯(cuò)斷斷層帶及所在地質(zhì)體上覆有第四紀(jì)沉積物。a.晚更新世晚期與全新世之間；b.晚更新世早期與全新世之間斷層物質(zhì)絕對(duì)年齡測(cè)定法，從斷層帶內(nèi)取樣——礦物、巖石、化石、顯微結(jié)構(gòu)，方法有：14C、熱釋光法、鈾系法、電子自旋共振法、石英表面顯微結(jié)構(gòu)法

斷層的活動(dòng)性與否要通過(guò)一些標(biāo)志加以鑒別。鑒別有直接測(cè)定活動(dòng)物質(zhì)年齡的方法，也可以從有關(guān)的地質(zhì)、地球物理等現(xiàn)象間接判斷。

間接鑒別標(biāo)志有如下幾個(gè)方面：一、地質(zhì)、地貌、水文地質(zhì)標(biāo)志二、歷史地震及歷史地表錯(cuò)斷標(biāo)志三、微地震測(cè)量及地形變監(jiān)測(cè)標(biāo)志四、地球物理標(biāo)志第五節(jié)活斷層的鑒別標(biāo)志地質(zhì)方面

只要是見(jiàn)到第四系中、晚期的沉積物被錯(cuò)斷，均視斷層為活斷層。如位于汾渭地塹中段的平遙活斷層，錯(cuò)斷晚更新世中晚期的黃土，以及早中期更新世地層，斷距40—50m。最新沉積物被錯(cuò)斷平遙活斷層剖面圖賀蘭山東麓活斷層剖面圖如上圖，可看出幾期運(yùn)動(dòng)：①C堆積以前，斷層已活動(dòng)，位移量大；②C堆積以后，D堆積以前，斷層至少一次運(yùn)動(dòng)（CD的錯(cuò)距不同）；③D堆積后，至少一次活動(dòng)，DE錯(cuò)距不同斷層破碎帶構(gòu)造形跡

活動(dòng)斷層因其形成時(shí)間較晚，一般表現(xiàn)為構(gòu)造帶物質(zhì)欠固結(jié)欠膠結(jié)狀態(tài)，較為松散。另外，表現(xiàn)出脈體變形被切斷，構(gòu)造巖片理化，透鏡化，斷面新鮮無(wú)風(fēng)化，第四系物質(zhì)牽引彎折等。斷層礦物的顯微變形出現(xiàn)顯微組構(gòu)（如不等顆粒拉長(zhǎng)，光軸微定向等）伴有地震現(xiàn)象的活斷層，地表出現(xiàn)斷層陡坎和地裂縫

如，日本丹那斷層帶，地震產(chǎn)生很多地裂縫，呈雁形排列

不同地貌單元突然相接，或兩邊沉積物厚度顯著差別例如，隆起山區(qū)與斷陷盆地突然相接。一次錯(cuò)動(dòng)量大的活斷層，沿線分布斷層三角面、斷層崖、陡坎、埡口、“V型谷”等地貌單元的分解和異常例如，河流階地、山脊、水系、夷平面、坡洪積扇等地貌單元由于活斷層作用，使其產(chǎn)生錯(cuò)斷、分解活斷層作用使正常發(fā)育的地貌系統(tǒng)出現(xiàn)異常形態(tài)或特殊地貌景觀。如斷層帶一側(cè)，河流的同步肘狀拐彎、寬窄變異，斷層下降盤(pán)一側(cè)線狀排列的洪積群、泥石流、滑坡、串珠狀洼地等。地貌方面

走滑型活斷層移錯(cuò)水系a－四川鮮水河斷裂帶b－新疆喀依爾特-二臺(tái)斷裂帶水文地質(zhì)方面

由于斷層帶構(gòu)造物質(zhì)松散，容易形成強(qiáng)導(dǎo)水帶，因而活斷層帶一線分布泉水、溫泉，出現(xiàn)植被發(fā)育現(xiàn)象。也由于活斷層為深大斷裂，深循環(huán)水將導(dǎo)致水的化學(xué)異常。地物錯(cuò)斷

我國(guó)有長(zhǎng)達(dá)3000多年的歷史地震記載資料，尤其是較近的歷史記載，可以幫助判別活斷層的存在，可能時(shí)據(jù)以判斷活斷層的錯(cuò)距，斷裂長(zhǎng)度等。對(duì)古代建筑物破壞、錯(cuò)斷、掩埋等情況調(diào)查，可以幫助判斷活斷層當(dāng)時(shí)的錯(cuò)距等情況。微震及地形變測(cè)量

斷層的現(xiàn)代活動(dòng)，必然導(dǎo)致斷層帶內(nèi)產(chǎn)生物理、化學(xué)變化，其中如斷層氣、放射性異常；重力、磁力、地溫等物理異常。通過(guò)測(cè)量分析，可以間接作為活斷層的佐證。

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，我國(guó)地震部門(mén)在一些重要地區(qū)設(shè)置了密集的地震臺(tái)網(wǎng)，監(jiān)測(cè)微震震中位置用以判別活斷層，尤其在一些大型水庫(kù)、著名的活斷層地區(qū)布置監(jiān)測(cè)臺(tái)站，取得了一系列監(jiān)測(cè)資料。它是研究現(xiàn)代地震活斷層的最直接有效的方法，但其費(fèi)時(shí)、代價(jià)高，不能作為研究活斷層的主要工具。采用精密水準(zhǔn)測(cè)量和三角測(cè)量在可能活動(dòng)斷層兩側(cè)進(jìn)行地形變測(cè)量，可以有效地獲得斷層活動(dòng)性的有關(guān)證據(jù)。地球化學(xué)及地球物理標(biāo)志

載波相位差分技術(shù)(RealTimeKinematic）RTK技術(shù)是建立在實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站的載波相位基礎(chǔ)上的。載波相位差分原理為，由基準(zhǔn)站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈,實(shí)時(shí)將其載波觀測(cè)量及站坐標(biāo)信息一同傳送給用戶站。用戶站接收GPS衛(wèi)星的載波相位與來(lái)自基準(zhǔn)站的載波相位，并組成相位差分觀測(cè)值進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，能實(shí)時(shí)提供觀測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)(毫米級(jí))。一、活斷層的調(diào)查研究方法

通過(guò)有效的調(diào)查、分析手段，才能確定斷層的活動(dòng)性證據(jù)，進(jìn)而確定活斷層的位置、展布方向、活動(dòng)特征等.

通常采用的方法包括：現(xiàn)有資料查閱；航衛(wèi)片解讀；區(qū)域地質(zhì)調(diào)查；現(xiàn)場(chǎng)勘探；年齡測(cè)量；監(jiān)測(cè)等?；顢鄬友芯渴紫葢?yīng)從較大的地域范圍內(nèi)進(jìn)行研究，初步確定活斷層展布、位置、長(zhǎng)度等，這些可以采用區(qū)域地質(zhì)資料，大范圍地質(zhì)調(diào)查，以及航衛(wèi)片解譯的方法進(jìn)行。調(diào)查分析中，要注重區(qū)域大的地質(zhì)構(gòu)造背景，水系，地形地貌，第四紀(jì)沉積物等研究.

第六節(jié)活斷層工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

對(duì)建筑場(chǎng)地內(nèi)或附近的活斷層，要進(jìn)行更加深入的研究，開(kāi)展必要的鉆探、坑探、物探工作。采用探槽方式揭露斷層帶，對(duì)揭露斷層的地層及活動(dòng)構(gòu)造變形形跡進(jìn)行細(xì)致考查研究，通常應(yīng)配合巖土取樣進(jìn)行構(gòu)造分析及有關(guān)地層的年齡測(cè)定。良好的露頭，可以顯示大量有用的信息，得到斷層錯(cuò)動(dòng)次數(shù)、錯(cuò)動(dòng)量、錯(cuò)動(dòng)周期等有用參數(shù)。年齡測(cè)定可以根據(jù)情況分別采取斷層構(gòu)造巖、斷層帶充填物、斷層兩側(cè)不同時(shí)代的地層物質(zhì)的樣品，采用C14、熱釋光、電子自旋共振等方法進(jìn)行年齡測(cè)定。二、活斷層對(duì)工程安全性的影響1、斷層活動(dòng)有可能產(chǎn)生破壞性地震，地震的振動(dòng)效應(yīng)對(duì)工程建筑的結(jié)構(gòu)具有破壞作用，造成建筑物倒塌、破壞或功能失效；2、地震的振動(dòng)效應(yīng)可能導(dǎo)致液化、震陷、滑坡和崩塌等地震地質(zhì)災(zāi)害，從而導(dǎo)致地基失效或?qū)こ淘O(shè)施的直接破壞；3、地震斷層地表錯(cuò)斷對(duì)工程設(shè)施的破壞；4、斷層蠕滑同樣造成跨斷層或附近建筑物的破壞。三、工程安全性評(píng)估1、活動(dòng)斷層的查證2、活動(dòng)斷層參數(shù)的進(jìn)一步查明3、根據(jù)活動(dòng)斷層最大潛在地震及地震發(fā)生特征的分析，劃分潛在震源區(qū)的地震活動(dòng)性參數(shù)。結(jié)合地震危險(xiǎn)性，給出場(chǎng)址的抗震設(shè)防參數(shù)。4、進(jìn)行地震地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)，為工程場(chǎng)地選址或工程安全措施提供依據(jù)。建筑物場(chǎng)址一般應(yīng)避開(kāi)活動(dòng)斷裂帶;線路工程必須跨越活斷層時(shí)，盡量使其大角度相交，并盡量避開(kāi)主斷層;必須在活斷層地區(qū)興建的建筑物，應(yīng)盡可能地選擇相對(duì)穩(wěn)定地塊即“安全島”，盡量將重大建筑物布置在斷層的下盤(pán);在活斷層區(qū)興建工程，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)目拐鸾Y(jié)構(gòu)和建筑型式.四、活斷層區(qū)的建筑原則圖2－17建于活斷層上的多種土質(zhì)壩剖面①－粘土心墻；②－粉土質(zhì)砂；③－由砂到礫石的過(guò)渡帶，由河床砂、礫或碎石組成；④－碾壓的逐步過(guò)渡的堆石帶；⑤－挖石(據(jù)美國(guó)加里福尼亞水資源部)不宜采用混凝土重力壩和拱壩，應(yīng)采用土石壩根據(jù)地基特殊條件而設(shè)計(jì)的新神戶車(chē)站高架橋結(jié)構(gòu)(據(jù)池田俊彥，1971)大亞灣核電站——位于中國(guó)廣東省深圳市龍崗區(qū)大鵬半島，是中國(guó)大陸建成的第二座核電站（第一座為浙江海鹽秦山核電站）

選在一完整的燕山期花崗巖巖體中，位于南嶺緯向構(gòu)造帶與新華夏構(gòu)造體系第二隆起代的交匯部位。歷史上在核電站周?chē)袕?qiáng)震和多震大鵬半島上有三條不到10公里的斷層這三條斷層均未切割第四系沉積物該區(qū)無(wú)切穿地殼的深大斷裂，而且場(chǎng)區(qū)內(nèi)從未有過(guò)地震記載①At

14:28,onMay122008,Ms8.0EarthquakeoccurredatLongmenMountain,westofSichuanBasin.300kmSichuanbasinLongmenMts.Fault（龍門(mén)山斷裂帶）BeichuanCountytownbeforethequakeDamagedHomeland!Yinxiutown：92%buildingscollapsed,andabout12,000deaths（1）城鎮(zhèn)建設(shè)避開(kāi)活動(dòng)斷裂>500mXI區(qū)WangjiayanlandslideNewbeichuanmiddleschoolAvalanchesOldtown

Newtown700deaths1600deaths

Investigationofhousedamage

統(tǒng)計(jì)表明，對(duì)于Ⅸ烈度區(qū)的Ⅳ類(lèi)房屋，建議斷層上盤(pán)避讓距離100m,是能夠滿足抗震要求的，即房屋修復(fù)可用。同時(shí)，從表中也可以看出房屋受損的斷層上、下盤(pán)效應(yīng)，上盤(pán)、下盤(pán)房屋受損比為4:1，其中完全倒塌比率為4:0。Housedamage位置距斷層距離(m)

上盤(pán)下盤(pán)

最小最大平均完全倒塌408189損壞，但未倒塌102411646部分損壞63108260130Casestudy:Muyutown(青川木魚(yú)鎮(zhèn)調(diào)查)SitegeologicalmapofoldBeichuancountytown(老北川地形地質(zhì)圖)SitegeologicalmapofNewBeichuancountytown(Yong’anTownandAnchangTown（新北川縣城地形地質(zhì)圖）

5-6kmEarthquakefault（2）線狀工程建設(shè)避開(kāi)活動(dòng)斷裂圖1成蘭鐵路地理位置圖

擬建鐵路成都至蘭州線位于四川省和甘肅省境內(nèi)，起于成都，向北延伸連接在建蘭渝鐵路的哈達(dá)鋪站，正線長(zhǎng)度457.592km。與既有寶成鐵路、在建蘭渝線及規(guī)劃的川青線、川藏線共同構(gòu)建溝通西北與西南及華南沿海的區(qū)際干線鐵路通道。全線正線按電氣化雙線設(shè)計(jì)，旅客列車(chē)速度目標(biāo)值為200公里/小時(shí)。SE汶川北川-映秀斷裂茂汶斷裂龍門(mén)山青藏高原龍門(mén)山鎮(zhèn)白鹿鄉(xiāng)彭灌斷裂暖濕氣流干旱少雨濕潤(rùn)多雨成都

線路限制坡度18‰，全線橋隧比為86.05%。若扣除平原區(qū)73km，則隧道占86.5%，橋梁占8.5%，橋隧比重達(dá)95%。盡量遠(yuǎn)離斷層：伴行距離小于200m約756m，大于200m約170.4km。

大角度相交通過(guò)原則?；幢睒?gòu)造圖區(qū)域地形差異左行平移現(xiàn)象宿北斷裂宿北斷裂三維地震宿北斷裂錯(cuò)斷第四系底界兩盤(pán)落差最大為110m（圖5-27a），最小為10m鐵佛寺井田陳橋井田宿北斷裂現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查魏廟斷層祁東井田南部的魏廟斷層，走向近東西，二維地震資料顯示錯(cuò)斷第四系底界20m～50m，控制長(zhǎng)度約8km，時(shí)間剖面顯示煤系地層煤層反射波中斷，斷至第四系內(nèi)部，第四系底界與下伏地層角度不整合接觸明顯，活斷層兩盤(pán)新地層內(nèi)部有明顯扭曲和錯(cuò)斷，活斷層控制程度為較可靠控制熱釋光（Thermoluminescence）測(cè)試結(jié)果表明，魏廟斷層最后一次活動(dòng)時(shí)間應(yīng)該在3萬(wàn)9千多年左右的全新世，屬于新構(gòu)造期的產(chǎn)物（Q4）淮北煤田活斷層分布示意圖喜山期以后的新構(gòu)造期，華北板塊主要所受應(yīng)力方向?yàn)榻鼥|西向EW走向的正斷層大量發(fā)生走滑和扭轉(zhuǎn)復(fù)習(xí)思考題1、活斷層的定義2、活斷層的特征及分類(lèi)3、活斷層的識(shí)別標(biāo)志有哪些？4、活斷層區(qū)的建筑原則有哪些？

第三章

地震工程地質(zhì)研究第一節(jié)概述地震:在地殼表層,因彈性波傳播所引起的振動(dòng)作用或現(xiàn)象。earthquake

構(gòu)造地震火山地震陷落地震誘發(fā)地震按成因分類(lèi)

淺源地震：0<70km大陸地震多屬此類(lèi)，占73%，30km以?xún)?nèi)更多中源地震：70~300km占23%深源地震：>300km占4%，最深達(dá)720km震源深度

大地震：M>=7級(jí)強(qiáng)烈破壞地震中地震：7>M>=5破壞性地震小地震：5>M>=3,2-4級(jí)有感地震微地震：3>M>=1

超地震：M<=1按地震M級(jí)大小

構(gòu)造地震最嚴(yán)重一類(lèi)，數(shù)量多、規(guī)模大，波及面廣，破壞性大，世界90%以上屬于此類(lèi)。本章介紹此類(lèi)地震。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年大約發(fā)生幾百萬(wàn)次地震，人們能感覺(jué)到的僅占1％左右，7級(jí)以上強(qiáng)烈破壞性的災(zāi)害性地震每年多則二十幾次，少則三、五次。我國(guó)位于環(huán)太平洋和地中海一南亞兩個(gè)地震帶之間，是一個(gè)多地震活動(dòng)的國(guó)家。

在我國(guó)三千多年的歷史資料中，記錄地震近萬(wàn)次，其中上世紀(jì)以來(lái)破壞性地震達(dá)

6000多次；據(jù)1200～1989年資料統(tǒng)計(jì)，7級(jí)地震

147

次，8級(jí)及其以上巨大地震共

19

次。建國(guó)以來(lái)發(fā)生>=7級(jí)的地震13

次。我國(guó)地震分布以西南、西北、華北、東南沿海和臺(tái)灣省區(qū)破壞性地震最多。其中臺(tái)灣尤甚，大震多，頻度高；新疆和西藏次之。

若以地震烈度6度為輕微以上破壞性標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)約575萬(wàn)平方公里屬于輕微以上破壞區(qū)，其中，寧夏、蘭州、?？?、北京、太原、大同、西安、昆明、天津、呼市、汕頭位于8度區(qū)。

一次6級(jí)地震可釋放6×1020爾格的能量，大致相當(dāng)于

30～40萬(wàn)噸

TNT炸藥的巨大爆炸，7級(jí)地震可釋放

2×1022爾格的能量，8級(jí)地震可釋放6×1026爾格的能量。可見(jiàn)地震釋放能量之大。而且絕大部分能量的集中釋放，于數(shù)秒種內(nèi)完成。因此，地震災(zāi)害的猝發(fā)性和慘重性往往給人類(lèi)生命以極大威脅，造成經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)巨大損失。

據(jù)美國(guó)聯(lián)邦政府統(tǒng)計(jì)，僅二十世紀(jì)以來(lái)，全世界就有12O余萬(wàn)人遇難于地震災(zāi)害；五十年代以來(lái)，全球破壞性地震造成的經(jīng)濟(jì)損失已逾2000億美元。地震災(zāi)害是最重要的自然災(zāi)害之一。中國(guó)的地震災(zāi)害又居世界之首。在我國(guó)歷史記載中，1556年陜西華縣地震8級(jí)死亡人口達(dá)83萬(wàn)；1920年寧夏海原地震死亡人數(shù)也超過(guò)20萬(wàn)。令人痛心的1976年唐山地震7.9級(jí)，死亡24.2萬(wàn)多人，工業(yè)城市毀于一旦，直接經(jīng)濟(jì)損失100億元，為世界地震史所罕見(jiàn)。還有1966年的邢臺(tái)地震，1970年通海地震，1975年海城地震。（我國(guó)這些地震震源深都在13km左右）。我國(guó)有3000多年地震記錄歷史，發(fā)明了地震儀，編制了地震區(qū)劃圖，制定了抗震規(guī)范，建立了地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)，組建了諸多地震研究工作機(jī)構(gòu)及一大批從事地震的科技工作者。

工程地質(zhì)研究：區(qū)域穩(wěn)定性問(wèn)題，建筑抗震，建筑場(chǎng)地選擇，地震穩(wěn)定性，抗震措施工程地質(zhì)論證——為規(guī)劃設(shè)計(jì)提供依據(jù)。(南投集集鎮(zhèn))集集大地震為20世紀(jì)末期臺(tái)灣傷亡損失最大的天災(zāi)，發(fā)生時(shí)間為1999年9月21日凌晨1時(shí)47分12.6秒，震中位于臺(tái)灣南投縣集集鎮(zhèn)，震源深度8公里，里氏規(guī)模達(dá)7.3。此次地震是因車(chē)籠埔斷層的錯(cuò)動(dòng)，并在地表造成了長(zhǎng)約100公里的破裂帶。全島均感受到嚴(yán)重?fù)u晃。共持續(xù)102秒。由于臺(tái)灣省的臺(tái)中縣、南投縣為主震中區(qū)域，受災(zāi)特別嚴(yán)重。死亡人數(shù)已逾2000人，傷者6534人。地震前后水平位移監(jiān)測(cè)結(jié)果(GPS)地震前后垂直位移監(jiān)測(cè)結(jié)果(GPS)地震引起大壩破壞(臺(tái)中石崗)地震引起埠豐橋斷裂，河床抬高8m,形成疊水(石崗)時(shí)間：2008年5月12日14時(shí)28分04.0秒

緯度：31.0°N

經(jīng)度：103.4°E

深度：14km

震級(jí)：里氏震級(jí)8.0級(jí)，矩震級(jí)7.9級(jí)

最大烈度：11度

震中位置：四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)

汶川地震地震成因：

印度板塊向亞洲板塊俯沖，造成青藏高原快速隆升導(dǎo)致地震。高原物質(zhì)向東緩慢流動(dòng)，在高原東緣沿龍門(mén)山構(gòu)造帶向東擠壓，遇到四川盆地之下剛性地塊的頑強(qiáng)阻擋，造成構(gòu)造應(yīng)力能量的長(zhǎng)期積累，最終在龍門(mén)山北川—映秀地區(qū)突然釋放。逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。四川特大地震發(fā)生在地殼脆—韌性轉(zhuǎn)換帶，震源深度為10千米—20千米，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，因此破壞性巨大。

地震類(lèi)型：

汶川大地震為逆沖、右旋、擠壓型斷層地震。

震源深度：

汶川大地震是淺源地震，震源深度為10千米～20千米，因此破壞性巨大。

遇難：69229人

受傷：374643人

失蹤：17923人

法媒稱(chēng)共有87449人在這次地震中喪生。加勒比島國(guó)海地當(dāng)?shù)貢r(shí)間2010年1月12日16時(shí)53分（北京時(shí)間13日5時(shí)53分）發(fā)生里氏7.0級(jí)地震（根據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，海地當(dāng)?shù)貢r(shí)間2010年1月12日下午發(fā)生里氏7.3級(jí)強(qiáng)烈地震），首都太子港及全國(guó)大部分地區(qū)受災(zāi)情況嚴(yán)重，截至2010年1月26日，海地地震進(jìn)入第15天，世界衛(wèi)生組織確認(rèn)，此次海地地震已造成11.3萬(wàn)人喪生，19.6萬(wàn)人受傷。此次地震中遇難者有聯(lián)合國(guó)駐海地維和部隊(duì)人員，其中包括8名中國(guó)維和人員遇難。當(dāng)?shù)貢r(shí)間2010年2月27日3時(shí)34分，智利發(fā)生8.8級(jí)地震，震源位于海底59.4公里，地點(diǎn)位于馬烏萊地區(qū)外海，這是該國(guó)50年來(lái)遭受最嚴(yán)重的災(zāi)難當(dāng)?shù)貢r(shí)間2011年2月22日中午12時(shí)51分，新西蘭第二大城市克萊斯特徹奇發(fā)生里氏6.3級(jí)強(qiáng)烈地震，震源深度距離地表僅有4公里。造成至少75人死亡。名稱(chēng)：4·14玉樹(shù)地震時(shí)間：2010年4月14日5:39:57地理位置：青海省玉樹(shù)藏族自治州玉樹(shù)縣拉秀鄉(xiāng)日麻村震中經(jīng)緯度：北緯33.1度，東經(jīng)96.6度震源深度：6千米震級(jí)：里氏7.1級(jí)傷亡人數(shù)：截止4月25日下午17時(shí)玉樹(shù)地震造成2220人遇難，失蹤70人玉樹(shù)地震發(fā)生在東羌塘塊體東北緣與巴彥喀拉塊體之間，近東西向玉樹(shù)—鮮水河斷裂帶上，為一左行走滑斷層。此次地震是印度板塊向歐亞板塊俯沖擠壓應(yīng)力場(chǎng)下，在青藏高原內(nèi)部不同塊體之間應(yīng)力釋放造成的。與“５·１２”四川汶川特大地震相比，玉樹(shù)地震區(qū)地形高差相對(duì)小，滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害相對(duì)較弱。

北京時(shí)間2011年3月11日13時(shí)46分日本東北部海域發(fā)生大規(guī)模地震。地震引發(fā)的巨大海嘯襲擊了環(huán)太平洋沿海大部分國(guó)家和地區(qū)，造成巨大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。另外，由海嘯間接引起的福島第一核電站核泄漏事故對(duì)于環(huán)境的破壞無(wú)法估計(jì)。據(jù)世界銀行估計(jì)，地震和海嘯造成的經(jīng)濟(jì)損失約為1220億美元至2350億美元之間，而日本政府估計(jì)的數(shù)字則達(dá)到了3090億美元。日本首相菅直人對(duì)此稱(chēng)：“這是日本自二戰(zhàn)結(jié)束65年以來(lái)最為悲傷和困難的時(shí)刻”。震源深度為32公里(USGS)。震中距最近的仙臺(tái)市約130km，距首都東京約373千米。震級(jí)通過(guò)多次修訂最終確定為Mw9.0級(jí).地震釋放了1.9±0.5×1017焦耳能量，相當(dāng)于93200億噸TNT炸藥、6億顆廣島原子彈爆炸產(chǎn)生的能量。地震造成日本本州島向東北移動(dòng)了2.4m，地軸偏移了25cm，由此加速了地球自轉(zhuǎn)速度，使白天縮短了1.8μs。地震造成了長(zhǎng)約500km、寬約200km的破裂帶，破裂時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2分鐘之久。

·時(shí)間：2012年9月7日

·地點(diǎn)：云南、貴州

·震級(jí)：11時(shí)19分在云南省昭通市彝良縣、貴州省畢節(jié)市威寧彝族回族苗族自治縣交界發(fā)生5．7級(jí)地震，震源深度14公里。12時(shí)16分，云南彝良縣發(fā)生5.6級(jí)地震。

(一)人員受災(zāi)情況此次地震造成80人死亡，733人受傷。云南省昭通市彝良縣、昭陽(yáng)區(qū)、大關(guān)縣的24個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，貴州省威寧縣的7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)，此范圍內(nèi)的災(zāi)區(qū)人口約67萬(wàn)人。

(二)房屋和設(shè)施破壞情況據(jù)初步調(diào)查結(jié)合專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)判斷，位于震中附近的云南省彝良縣洛澤河、角奎兩鎮(zhèn)磚木結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)、石木結(jié)構(gòu)房屋約占70%，毀壞比例約30%；磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)房屋約占30%，毀壞與嚴(yán)重破壞比例約10%。震區(qū)交通設(shè)施大量破壞，主要受滾石、滑坡崩塌影響，昭彝公路、彝良縣城至洛澤河鎮(zhèn)公路多處塌方、崩塌，嚴(yán)重堵塞交通，電力系統(tǒng)與通信系統(tǒng)也遭受破壞，一度出現(xiàn)供電與通信中斷。(三)災(zāi)情特點(diǎn)一是房屋抗震性能弱。彝良縣內(nèi)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)防烈度為Ⅴ度或Ⅵ度，農(nóng)村多數(shù)房屋為土木和磚木結(jié)構(gòu)，抗震性能差，毀壞較為嚴(yán)重。二是震害疊加。該地區(qū)1小時(shí)內(nèi)連續(xù)發(fā)生2次5級(jí)以上地震，此后又發(fā)生多次余震，導(dǎo)致破壞加重。三是震區(qū)人口密度較大。震區(qū)人口密度近200人/平方公里，高于云南省平均人口密度117人/平方公里。四是地震地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重。震區(qū)地處滇東北高原烏蒙山區(qū)，自然環(huán)境惡劣，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，最高海拔2780米，最低520米,對(duì)高差2260米。震后震區(qū)滾石、崩塌和滑坡現(xiàn)象普遍。滾石和崩塌體造成大量人員傷亡、房屋和基礎(chǔ)設(shè)施破壞。

第二節(jié)地震基礎(chǔ)知識(shí)

一、幾個(gè)概念：

1、震源：地殼內(nèi)部振動(dòng)的發(fā)源地（能量E、深度H）2、震中：震源地在地面上的垂直投影3、震中距：地面震點(diǎn)距震中的距離4、震源深度：震中到震源的距離5、地震區(qū)（烈度>6度區(qū)）；地震作用；遠(yuǎn)場(chǎng)（烈度衰減2度以上）,近場(chǎng)地震6、地震波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，彈性波，能量傳播，產(chǎn)生振動(dòng)（地震力），破壞源動(dòng)力，信息載體，透、反、折射傳播。體波：通過(guò)地球本體傳播的波面波：體波經(jīng)過(guò)反射、折射后，在介質(zhì)的界面或自由面（如地面）傳播縱波（P）：壓縮波，對(duì)應(yīng)于介質(zhì)體應(yīng)變，三維擴(kuò)散橫波（S〕：剪切波，對(duì)應(yīng)于切應(yīng)變，二維擴(kuò)散破壞

性最大

體波瑞利波（R）：質(zhì)點(diǎn)在XZ面上橢圓滾動(dòng)前進(jìn)勒夫波（Q）：質(zhì)點(diǎn)在XY面上曲線前進(jìn)面波（L）a.瑞利波b.勒夫波

振幅A周期T波長(zhǎng)

波速VP波最小最短最短最快S波大長(zhǎng)長(zhǎng)慢R波、Q波最大最長(zhǎng)最長(zhǎng)最慢

地面為自由界面，建筑位于其上，該面只存在面波，它對(duì)建筑的基礎(chǔ)破壞性大；體波對(duì)建筑破壞性最大，P波能量最大，S波及L波波長(zhǎng)大，使建筑晃動(dòng)最大。地震部門(mén)最關(guān)心P、S波。

一般情況下，一般地震表面

秒，對(duì)建筑界面，P波先到達(dá)，然后是S波，最后L波。7.震級(jí)（M）：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所釋放出來(lái)的能量大小所決定。(C.F.Richter)M＝LogAA：距震中100公里處標(biāo)準(zhǔn)地震儀在地面所記錄的震波最大振幅。（微米）標(biāo)準(zhǔn)地震儀：自振周期0.8秒，阻尼比0.8，最大靜力放大倍率為2800。能量E（J）與震級(jí)（M)關(guān)系：理論上M無(wú)上限，實(shí)際上，因地殼巖石強(qiáng)度有限，即累積應(yīng)變能有限，目前最大M為8.9級(jí)。logE=4.8+1.5M地震震級(jí)劃分：微震（2級(jí)以下）、有感地震（2~4級(jí)）、破壞性地震（5級(jí)以上）、強(qiáng)烈地震（7級(jí)以上）8烈度(I)：一次地震于某地地面震動(dòng)強(qiáng)烈程度。與地震釋放的能量大小、震源深度、震中距、震域介質(zhì)條件有關(guān)。一次地震只有一個(gè)M，但有不同I。震中烈度用I0表示。震源深度和震中距越小，地表巖土越軟弱，地震烈度越大。淺源地震（據(jù)152次大震統(tǒng)計(jì)）震級(jí)與烈度的關(guān)系：M=0.68I0+0.98

烈度是估算災(zāi)情，進(jìn)行區(qū)劃，抗震設(shè)計(jì)的直接依據(jù)。震害大小取決于地震破壞力和地物本身抗震性?xún)煞矫?，烈度劃分以?xún)煞矫孀鳛闃?biāo)準(zhǔn)。目前全世界均是以一次地震造成一個(gè)地區(qū)的宏觀震害（如房屋倒塌程度等），同時(shí)引入地震加速度等物理指標(biāo)作為參考，劃分烈度。國(guó)際上有數(shù)十種劃分標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)是國(guó)家地震局制定的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)一個(gè)地區(qū)某一地震及代表性地質(zhì)條件（一般二類(lèi)土層）建筑破壞情況劃分烈度。根據(jù)：人的感覺(jué)，房屋及器物地物震害程度，加速度和速度（參考）。等級(jí)：I——Ⅻ級(jí)烈度人的感覺(jué)一般房屋其它現(xiàn)象參考物理指標(biāo)大多數(shù)房屋震害程度平均震害指數(shù)加速度/（CM/S2）（水平向）速度/（CM/S）（水平向）I無(wú)感II室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺(jué)III室內(nèi)少數(shù)靜止中的人感覺(jué)門(mén)、窗輕微作懸掛物微動(dòng)IV室內(nèi)多數(shù)人感覺(jué)，少數(shù)人夢(mèng)中驚醒門(mén)窗作響懸掛物明顯擺動(dòng)，器皿作響V室內(nèi)普遍感覺(jué)，室外多數(shù)人感覺(jué)，多數(shù)人夢(mèng)中驚醒門(mén)窗、屋頂、屋架顫動(dòng)作響，灰土掉落，抹灰出現(xiàn)微細(xì)裂縫不穩(wěn)定器翻倒31（22~44）3（2~4）VI驚慌失措，倉(cāng)惶逃出損壞——個(gè)別磚瓦掉落、墻體微細(xì)裂縫0~0.10河岸和松軟土上出現(xiàn)裂縫，飽和砂層出現(xiàn)噴砂冒水，地面上有的磚煙囪輕度裂縫、掉頭63（45~89）6（5~9）VII大數(shù)多人倉(cāng)惶逃出輕度破壞——局部破壞、開(kāi)裂，但不防礙使用0.11~0.30飽和砂層常見(jiàn)噴砂冒水，松軟土上地裂縫較多，大多數(shù)磚煙囪中等破壞125(90~177)13(10~18)VIII搖晃顛簸，行走困難中等破壞——結(jié)構(gòu)受損，需要修理0.31~0.50干硬土上變有裂縫，大多數(shù)磚囪嚴(yán)重破壞250(178~353)25(19~35)IX坐立不穩(wěn)，行動(dòng)的人可能摔跤嚴(yán)重破壞——墻體龜裂，局部倒塌，修復(fù)困難0.51~0.70地上出現(xiàn)裂縫、基巖上可能出現(xiàn)裂縫、滑坡、坍方常見(jiàn)，磚煙囪出現(xiàn)倒塌500(354~707)25(19~35)X騎自行車(chē)的人會(huì)摔倒，處不穩(wěn)狀態(tài)的人會(huì)摔出幾尺遠(yuǎn)，有拋起感倒塌——大部倒塌，不堪修復(fù)0.71~0.90山崩和地震斷裂出現(xiàn)，基巖上的拱橋破壞，大多數(shù)煙囪從根部破壞1000(708~1414)100(72~141)XI毀滅0.91~1.00地震斷裂延續(xù)很長(zhǎng)，山崩常見(jiàn)，基巖上的拱橋XII地面劇烈變化，山河改觀

《中國(guó)地震烈度表（1999）》使用說(shuō)用（１）VI-X度，判定地震烈度以房屋震害為主，人的感覺(jué)僅供參考；>X度以地表現(xiàn)象來(lái)確定；XI、XII度的評(píng)定，需要專(zhuān)門(mén)研究。

（２）一般房屋用土構(gòu)架和土、石磚墻構(gòu)造的舊式房屋和單層或多層未經(jīng)抗震設(shè)計(jì)的新式磚房。由于我國(guó)城市目前一般都已設(shè)防，有的鄉(xiāng)村也開(kāi)始設(shè)防，調(diào)查中應(yīng)區(qū)別設(shè)防與不設(shè)防的房屋破壞程度對(duì)烈度的反映，給出合理的烈度值。對(duì)于質(zhì)量特別差或特別好的房屋，可根據(jù)具體情況，對(duì)表列各烈度的震害程度和震害指數(shù)予以提高或降低。（3）表中震害指數(shù)是對(duì)上述“一般房屋”而言?！巴旰谩睘椋埃皻纭睘椋?，中間按表列震害程度分級(jí)。平均震害指數(shù)是對(duì)所有房屋的震害指數(shù)的總平均值而言，可以用普查或抽查的方法確定之。（4）使用本表時(shí)可根據(jù)地區(qū)具體情況，作出臨時(shí)的補(bǔ)充規(guī)定。（5）煙囪指工業(yè)或取暖用的鍋爐房煙囪。（6）表中數(shù)量詞的說(shuō)明：個(gè)別：１０％以下；少數(shù)：１０％～５０％；多數(shù)：５０％～７０％；大多數(shù)：７０％～９０％；普遍：９０％以上。（7）對(duì)重要的工業(yè)設(shè)施，如橋梁、重要車(chē)間、高層建筑、巷道等，要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的調(diào)查，在調(diào)查中應(yīng)結(jié)合設(shè)防情況進(jìn)行評(píng)估。震害指數(shù)等級(jí)劃分表序數(shù)震害類(lèi)型震害描述iⅠ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ倒平

墻倒架歪

墻倒架正

局部墻倒房屋全部倒塌

墻體全部倒塌，房架傾斜顯著

墻體大部分倒塌，房架基本未傾斜

主要墻體局部倒塌1.0

0.8

0.6

0.4ⅤⅥ裂縫嚴(yán)重輕微主要墻體無(wú)塌落，但嚴(yán)重裂縫，須修復(fù)才能使用

墻體無(wú)塌落，但有小裂縫，未經(jīng)修復(fù)仍可使用0.27

0.130.20完好基本無(wú)損或完好0

（1）

地震基本烈度（I基）：一定時(shí)間（100年）和一定地區(qū)范圍內(nèi)，一般場(chǎng)地條件下可能遭遇的最大烈度。一個(gè)地區(qū)的平均烈度。（2）場(chǎng)地烈度（I場(chǎng)）：同一I基區(qū)，場(chǎng)地條件不同而進(jìn)一步劃分，對(duì)I基修正。（3）設(shè)防烈度（設(shè)計(jì)烈度）（I設(shè)）

：是抗震設(shè)計(jì)所采用的烈度。依據(jù)建筑物重要性、抗震性、經(jīng)濟(jì)性、對(duì)I基調(diào)整。原則上一般建筑用I基，重要建筑適當(dāng)提高。設(shè)計(jì)部門(mén)很少用I場(chǎng)。Ⅵ度及其以下區(qū)域不設(shè)防。幾個(gè)烈度概念：二、地震地質(zhì)基本特征1.介質(zhì)條件堅(jiān)硬巖石2.結(jié)構(gòu)條件活斷層的一些特定部位：端點(diǎn)、拐點(diǎn)、交匯點(diǎn)、分枝點(diǎn)和錯(cuò)列點(diǎn)等。3.構(gòu)造應(yīng)力條件現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的部位，應(yīng)力集中構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)包括

1、3的大小、方向，構(gòu)造應(yīng)力方向與斷層的關(guān)系。4.強(qiáng)震活動(dòng)受活動(dòng)構(gòu)造的控制5.絕大多數(shù)強(qiáng)震發(fā)生在一些穩(wěn)定斷塊邊緣的深大斷裂帶上,而穩(wěn)定斷塊內(nèi)部很少或基本沒(méi)有強(qiáng)震分布。6.裂谷型的斷陷盆地尤其是晚第三紀(jì)、第四紀(jì)新生代盆地常發(fā)生強(qiáng)震。（一）地震發(fā)生的地質(zhì)條件（二）地震的分類(lèi)根據(jù)介質(zhì)斷裂特征和構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)的不同，可將地震分為四類(lèi):

(1)單一主震型即均勻介質(zhì)