活斷層的危害及研究重點-文檔資料

1,活斷層的危害及研究重點,2,1.1基本概念,活斷層：一般理解為目前正在活動著的斷層，或在歷史時期或者近期曾有過活動而不久的將來可能會重新活動的斷層。后一種情況也可稱為潛在活斷層。,3,1.2活斷層的活動方式,活動斷層有兩種基本活動方式:一種是以地震方式產(chǎn)生間歇性的突然滑動，這種斷層稱為地震斷層或粘滑型斷層；另一種是沿斷層面兩側(cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動，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度高，斷裂帶鎖固能力強，能不斷地積累應(yīng)變能，粘滑型活斷層的活動伴隨地震發(fā)生；而蠕滑型活斷層主要發(fā)育在圍巖強度低、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，斷層活動一般無地震發(fā)生。,5,1.3活斷層的危害,活斷層對工程建筑物的影響表現(xiàn)在兩個方面：一方面是由于斷層的地面錯動直接損害跨越該斷層修建的建筑物，有些活斷層錯動時附件會有伴生的地面變形，則也會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，強烈的地面震動對較大范圍內(nèi)的建筑造成影響。,6,地面錯動,在我國則有1976年唐山地震時的長達(dá)8km的地表錯斷。它呈北30東方向由市區(qū)通過，最大水平錯距3m，垂直斷距0.7一lm，錯開了道路、圍墻、房屋、水泥地面等一切地面建筑物。,7,地面錯動,寧夏石咀山紅果子溝一帶的活斷層，也將明代(約400a前)長城邊墻水平錯開1.45m(右旋)，且西升東降垂直斷距約0.9m。,8,地面震動,建在活斷層上的旅館，在5.8級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)測資料,10,地質(zhì)特征,最新沉積物被錯斷只要是見到第四系中、晚期的沉積物被錯斷，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)造形跡活動斷層因其形成時間較晚，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，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。一次錯動量大的活斷層，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)生錯斷、分解,12,水文地質(zhì)特征,活動斷裂帶的透水性和導(dǎo)水性較強，因此當(dāng)?shù)匦?、地貌條件合適時，沿斷裂帶泉水常呈線狀分布，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,古建筑的錯斷、地面變形考古地震記載,13,地形變監(jiān)測資料,利用密集的地震臺網(wǎng)來確切測定微震震中位置，并確定活斷層的存在；采用重復(fù)精密水準(zhǔn)測量和三角測量所獲得的地形變的證據(jù)，能判定無震蠕滑斷層或地震斷層的活動性。,四川鮮水河地區(qū)短水準(zhǔn)、短基線測線位置示意圖,14,1.5研究斷層的意義,評價、預(yù)報和減輕與活動斷裂有關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害。選擇安全的工程場地，提供既經(jīng)濟又安全的工程設(shè)計依據(jù)。正確地評價工程環(huán)境及其變化。,15,1.6活斷層工程地質(zhì)評價（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)是以場地為中心的300公里半徑范圍。第三，對建筑場地內(nèi)及其附近的活斷層要進(jìn)行詳盡的研究。第四，對于蠕滑型活斷層，可通過跨斷層的地面精密水準(zhǔn)和精密三角測量、地震測震以及地下硐室中跨斷層埋設(shè)位移計、激光測距儀等監(jiān)測，以獲取某些活動參數(shù)。,16,（2）活動斷層對工程安全性的影響,A.斷層活動有可能產(chǎn)生破壞性地震，地震的振動效應(yīng)對工程建筑或構(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.地震斷層地表錯動對工程設(shè)施的破壞；D.活動斷層除了發(fā)生突發(fā)斷錯外，還有可能以緩慢蠕滑的方式活動，同樣會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）工程安全性評估,A.活動斷層的查證；B.對于活動斷層需進(jìn)一步查明其長度、寬度、運動性質(zhì)、錯動方式、滑動速率、一次錯動的位移量與重復(fù)特征以及分段性特征等；C.根據(jù)活動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)和評價地震活動性參數(shù)；D.根據(jù)工程場地的地質(zhì)條件，結(jié)合地震危險性分析結(jié)果，進(jìn)行地震地質(zhì)災(zāi)害評價，評估工程場地遭受地震地質(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)生趨勢預(yù)測結(jié)果,圖1海原縣和西吉縣部分地區(qū)崩塌災(zāi)害發(fā)生趨勢預(yù)測結(jié)果,圖2海原縣和西吉縣部分地區(qū)滑坡災(zāi)害發(fā)生趨勢預(yù)測結(jié)果,圖3海原縣和西吉縣部分地區(qū)泥石流災(zāi)害發(fā)生趨勢預(yù)測結(jié)果,圖中紅色區(qū)域為災(zāi)害重度危險區(qū),黃色區(qū)域為災(zāi)害中度危險區(qū),綠色區(qū)域為災(zāi)害輕度危險區(qū)。,引自論文基于GIS的活斷層災(zāi)害危險性評價以海原活動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)害危險性評價以海原活動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等級區(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)育強烈,巖層扭曲變形,產(chǎn)狀變化較大的區(qū)域往往是危險程度較高的地帶。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、史店鄉(xiāng)南部和曹洼鄉(xiāng)東部等地。人類工程活動強度較高的區(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π逼滦螒B(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)域往往是高度危險區(qū)。主要在擴建的同海公路,省道海原段等。,引自論文基于GIS的活斷層災(zāi)害危險性評價以海原活動斷裂帶為例陳魯皖著,22,（4）活斷層區(qū)的建筑原則,建筑物的場址選擇一般應(yīng)避開活動斷裂帶，尤其是高壩和核電站這類重要的永久性建筑物，失事時后果極為嚴(yán)重，更不能在活斷層附近選擇場地。另外，當(dāng)鐵路、橋梁、運河等線性工程必須跨越活斷層時，也應(yīng)盡量使其大角度相交通過并避開主斷層。在活斷層上修建水壩時，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、無粘性土過渡帶的多種土質(zhì)壩。,23,大亞灣核電站選址問題,大亞灣核電站由于位于歐亞板塊的