活斷層的危害及研究重點(diǎn)-文檔資料

1,活斷層的危害及研究重點(diǎn),2,1.1基本概念,活斷層：一般理解為目前正在活動(dòng)著的斷層，或在歷史時(shí)期或者近期曾有過(guò)活動(dòng)而不久的將來(lái)可能會(huì)重新活動(dòng)的斷層。后一種情況也可稱為潛在活斷層。,3,1.2活斷層的活動(dòng)方式,活動(dòng)斷層有兩種基本活動(dòng)方式:一種是以地震方式產(chǎn)生間歇性的突然滑動(dòng)，這種斷層稱為地震斷層或粘滑型斷層；另一種是沿?cái)鄬用鎯蓚?cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動(dòng)，這種斷層稱為蠕變斷層或蠕滑型斷層。,4,一般認(rèn)為：粘滑型活斷層的圍巖強(qiáng)度高，斷裂帶鎖固能力強(qiáng)，能不斷地積累應(yīng)變能，粘滑型活斷層的活動(dòng)伴隨地震發(fā)生；而蠕滑型活斷層主要發(fā)育在圍巖強(qiáng)度低、斷裂帶內(nèi)含有軟弱填充物，或孔隙水壓、地溫的高異常帶內(nèi)，斷裂帶鎖固能力弱，不能積累較大的應(yīng)變能，斷層活動(dòng)一般無(wú)地震發(fā)生。,5,1.3活斷層的危害,活斷層對(duì)工程建筑物的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是由于斷層的地面錯(cuò)動(dòng)直接損害跨越該斷層修建的建筑物，有些活斷層錯(cuò)動(dòng)時(shí)附件會(huì)有伴生的地面變形，則也會(huì)影響到鄰近的建筑物。例：寧夏石嘴山市紅果子溝河北薊縣另一方面是伴有地震發(fā)生的活斷層，強(qiáng)烈的地面震動(dòng)對(duì)較大范圍內(nèi)的建筑造成影響。,6,地面錯(cuò)動(dòng),在我國(guó)則有1976年唐山地震時(shí)的長(zhǎng)達(dá)8km的地表錯(cuò)斷。它呈北30東方向由市區(qū)通過(guò)，最大水平錯(cuò)距3m，垂直斷距0.7一lm，錯(cuò)開(kāi)了道路、圍墻、房屋、水泥地面等一切地面建筑物。,7,地面錯(cuò)動(dòng),寧夏石咀山紅果子溝一帶的活斷層，也將明代(約400a前)長(zhǎng)城邊墻水平錯(cuò)開(kāi)1.45m(右旋)，且西升東降垂直斷距約0.9m。,8,地面震動(dòng),建在活斷層上的旅館，在5.8級(jí)地震的襲擊下成為一堆瓦礫。,9,1.4活斷層的鑒別,地質(zhì)特征地貌特征水文地質(zhì)特征歷史資料地形變監(jiān)測(cè)資料,10,地質(zhì)特征,最新沉積物被錯(cuò)斷只要是見(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4050m。如圖：,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）。如圖：,11,地貌特征,1.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2.地貌單元的分解和異常，例如，河流階地、山脊、水系、婁平面、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,12,水文地質(zhì)特征,活動(dòng)斷裂帶的透水性和導(dǎo)水性較強(qiáng)，因此當(dāng)?shù)匦巍⒌孛矖l件合適時(shí)，沿?cái)嗔褞３示€狀分布，且植被發(fā)育。此外，許多活斷層沿線常有溫泉出露。例：寶雞潼關(guān)有近30處溫泉,歷史資料,古建筑的錯(cuò)斷、地面變形考古地震記載,13,地形變監(jiān)測(cè)資料,利用密集的地震臺(tái)網(wǎng)來(lái)確切測(cè)定微震震中位置，并確定活斷層的存在；采用重復(fù)精密水準(zhǔn)測(cè)量和三角測(cè)量所獲得的地形變的證據(jù)，能判定無(wú)震蠕滑斷層或地震斷層的活動(dòng)性。,四川鮮水河地區(qū)短水準(zhǔn)、短基線測(cè)線位置示意圖,14,1.5研究斷層的意義,評(píng)價(jià)、預(yù)報(bào)和減輕與活動(dòng)斷裂有關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害。選擇安全的工程場(chǎng)地，提供既經(jīng)濟(jì)又安全的工程設(shè)計(jì)依據(jù)。正確地評(píng)價(jià)工程環(huán)境及其變化。,15,1.6活斷層工程地質(zhì)評(píng)價(jià)（1）活斷層的研究方法,首先，調(diào)查活斷層的展布情況，即活斷層的位置、方向、長(zhǎng)度等，在衛(wèi)（航）片上仔細(xì)研究構(gòu)造地貌和水系格局及其演變形跡，可以揭示活斷層。其次，進(jìn)行區(qū)域性踏勘，進(jìn)一步驗(yàn)證判釋結(jié)果。研究范圍視工程建筑要求而定，如核電站應(yīng)是以場(chǎng)地為中心的300公里半徑范圍。第三，對(duì)建筑場(chǎng)地內(nèi)及其附近的活斷層要進(jìn)行詳盡的研究。第四，對(duì)于蠕滑型活斷層，可通過(guò)跨斷層的地面精密水準(zhǔn)和精密三角測(cè)量、地震測(cè)震以及地下硐室中跨斷層埋設(shè)位移計(jì)、激光測(cè)距儀等監(jiān)測(cè)，以獲取某些活動(dòng)參數(shù)。,16,（2）活動(dòng)斷層對(duì)工程安全性的影響,A.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)工程建筑或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)具有破壞作用，造成建筑物倒塌、破壞或功能失效；B.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；C.地震斷層地表錯(cuò)動(dòng)對(duì)工程設(shè)施的破壞；D.活動(dòng)斷層除了發(fā)生突發(fā)斷錯(cuò)外，還有可能以緩慢蠕滑的方式活動(dòng)，同樣會(huì)造成跨斷層或附近建筑物的破壞。,17,1964年日本新瀉地震地基的大面積液化,18,（3）工程安全性評(píng)估,A.活動(dòng)斷層的查證；B.對(duì)于活動(dòng)斷層需進(jìn)一步查明其長(zhǎng)度、寬度、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、錯(cuò)動(dòng)方式、滑動(dòng)速率、一次錯(cuò)動(dòng)的位移量與重復(fù)特征以及分段性特征等；C.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)和評(píng)價(jià)地震活動(dòng)性參數(shù)；D.根據(jù)工程場(chǎng)地的地質(zhì)條件，結(jié)合地震危險(xiǎn)性分析結(jié)果，進(jìn)行地震地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)，評(píng)估工程場(chǎng)地遭受地震地質(zhì)災(zāi)害的可能性及程度。,19,海原縣和西吉縣部分地區(qū)災(zāi)害發(fā)生趨勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果,圖1海原縣和西吉縣部分地區(qū)崩塌災(zāi)害發(fā)生趨勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果,圖2海原縣和西吉縣部分地區(qū)滑坡災(zāi)害發(fā)生趨勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果,圖3海原縣和西吉縣部分地區(qū)泥石流災(zāi)害發(fā)生趨勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果,圖中紅色區(qū)域?yàn)闉?zāi)害重度危險(xiǎn)區(qū),黃色區(qū)域?yàn)闉?zāi)害中度危險(xiǎn)區(qū),綠色區(qū)域?yàn)闉?zāi)害輕度危險(xiǎn)區(qū)。,引自論文基于GIS的活斷層災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)以海原活動(dòng)斷裂帶為例陳魯皖著,20,綜合分析,引自論文基于GIS的活斷層災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)以海原活動(dòng)斷裂帶為例陳魯皖著,21,綜合結(jié)果分析根據(jù)表一和表一可知研究路段地質(zhì)災(zāi)害主要為中度及其以下危險(xiǎn)等級(jí)區(qū)域所占比例較大,并且研究區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特征活斷層是海原地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害最重要的誘發(fā)因素之一研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造條件復(fù)雜,在活斷層發(fā)育強(qiáng)烈,巖層扭曲變形,產(chǎn)狀變化較大的區(qū)域往往是危險(xiǎn)程度較高的地帶。主要如南、西華山南北麓有深大斷裂的發(fā)育。降雨量也是海原地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害很重要的誘發(fā)因素降雨的多寡與地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生存在著正相關(guān)關(guān)系,豐水年、月和連陰雨天較多的月份,往往是發(fā)生崩塌、滑坡最多的年月。地勢(shì)起伏急劇的區(qū)域易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害研究區(qū)域地勢(shì)較為陡峭,坡高、坡度均較大,往往是地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。由于地勢(shì)陡峭,坡體暴露的面積較大,頂部拉應(yīng)力區(qū)也很大。因此,坡體失穩(wěn)產(chǎn)生崩滑的可能性也越大。如研究區(qū)域內(nèi)的高臺(tái)、史店鄉(xiāng)南部和曹洼鄉(xiāng)東部等地。人類工程活動(dòng)強(qiáng)度較高的區(qū)域易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害在公路橋梁建設(shè)過(guò)程中,公路挖填方、人工切坡直接導(dǎo)致原始地質(zhì)條件改變,嚴(yán)重破壞了原始斜坡的安定角,穩(wěn)定性降低,誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。此外當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)斜坡形態(tài)和植被覆蓋程度的改變也是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主要因素。這一區(qū)域往往是高度危險(xiǎn)區(qū)。主要在擴(kuò)建的同海公路,省道海原段等。,引自論文基于GIS的活斷層災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)以海原活動(dòng)斷裂帶為例陳魯皖著,22,（4）活斷層區(qū)的建筑原則,建筑物的場(chǎng)址選擇一般應(yīng)避開(kāi)活動(dòng)斷裂帶，尤其是高壩和核電站這類重要的永久性建筑物，失事時(shí)后果極為嚴(yán)重，更不能在活斷層附近選擇場(chǎng)地。另外，當(dāng)鐵路、橋梁、運(yùn)河等線性工程必須跨越活斷層時(shí)，也應(yīng)盡量使其大角度相交通過(guò)并避開(kāi)主斷層。在活斷層上修建水壩時(shí)，不宜采用混凝土重力壩和拱壩，而應(yīng)采用土石壩這類散體堆積壩，而且壩體結(jié)構(gòu)應(yīng)是一種有相當(dāng)厚度、無(wú)粘性土過(guò)渡帶的多種土質(zhì)壩。,23,大亞灣核電站選址問(wèn)題,大亞灣核電站由于位于歐亞板塊的