第七章 活断层和地震工程地质研究 活断层和地震是两种蜜切相关的工程动力地质作用，、它们 程建筑物的影响范围较大，是区域性的，而且往往突 然废生，酿晟严童灾害。 在工程地质学科领域内，将虫活断层和地震活动所产生的 工程地质问题称为区域地壳稳定性问题。断层活动不仅可 以引起地震，而具还会导致工程建筑物的直接损害。地震 活动，特别是强烈地震，往往会造成灾害性损失。例如 1976年唐山7.8级地震，使该带希区美为废墟，死亡24方人。 为了保证建筑物的安全和正常运用，工程场地应尽可能选 在区域地壳稳定性较好的地方，应尽量地避开那些断裂 震活动影响强烈的地带。因此， 活断层和地震是工程地 质学研究的重要课题之
第七章 活断层和地震工程地质研究 ◼ 活断层和地震是两种密切相关的工程动力地质作用，它们 对工程建筑物的影响范围较大，是区域性的，而且往往突 然发生，酿成严重灾害。 ◼ 在工程地质学科领域内，将由活断层和地震活动所产生的 工程地质问题称为区域地壳稳定性问题。断层活动不仅可 以引起地震，而且还会导致工程建筑物的直接损害。地震 活动，特别是强烈地震，往往会造成灾害性损失。例如 1976年唐山7.8级地震，使该市市区夷为废墟，死亡24万人。 ◼ 为了保证建筑物的安全和正常运用，工程场地应尽可能选 择在区域地壳稳定性较好的地方，应尽量地避开那些断裂、 地震活动影响强烈的地带。因此，活断层和地震是工程地 质学研究的重要课题之一
第一节氵 活断层 一、 含义 ■活断层：目前还在持续活动的断层，或在历史时期或 近期地质时期活动过，极可能在不远的将来重新活动 的断层。后一种情况也可称为潜在活断层。 ■近期地质时期： ■A.全新世以来(1.1万年) ■B.3.5万年以来(C14测试) ▣C.晚更新世之后(10万年) ▣D.中更新世中期以来(50万年) ▣E.第四纪以来(250万年)
第一节 活断层 ◼ 一、含义 ◼ 活断层：目前还在持续活动的断层，或在历史时期或 近期地质时期活动过，极可能在不远的将来重新活动 的断层。后一种情况也可称为潜在活断层。 ◼ 近期地质时期： ◼ A. 全新世以来（1.1万年） ◼ B. 3.5万年以来（C14测试） ◼ C. 晚更新世之后（10万年） ◼ D. 中更新世中期以来（50万年） ◼ E. 第四纪以来（250万年）
二、活断层分类 ■按年代划分 活断层按规模分级 ·按规模划分 规模（长度）>1000km100-1000km10km1-10km 级别 巨型 大型 中型小型 ■按活动性质 ■走潜断层（平移断层） 逆断层 活断层按错动速率分级 ■ 正断层 级别 错动速率(rm/a) 活动性 ■按活动变形速率 AA >10 极高速率活动断层 1-10 高速率活动断层 ■按活动性： B 0.1-1 中速率活动断层 0.01-0.1 低速率活动断层 ■粘滑 D <0.01 基本上不活动 ■蠕滑
二、活断层分类 ◼ 按年代划分 ◼ 按规模划分 ◼ 按活动性质 ◼ 走潜断层（平移断层） ◼ 逆断层 ◼ 正断层 ◼ 按活动变形速率 ◼ 按活动性： ◼ 粘滑 ◼ 蠕滑
三、活动断层判别标志（一） ,(一)地质类 ▣1.地层方面 ·第四纪地层被错开 ▣沉积物厚度变化 ■2.地貌方面 ■高山平地界线 ·断崖、三角面 ■错开阶地或洪积扇 ■河流、沟谷错开 ■沿断层带滑坡、泥石流带状分布 ■卫片、航片上线状分析现象
三、活动断层判别标志（一） ◼ （一）地质类 ◼ 1. 地层方面 ◼ 第四纪地层被错开 ◼ 沉积物厚度变化 ◼ 2. 地貌方面 ◼ 高山平地界线 ◼ 断崖、三角面 ◼ 错开阶地或洪积扇 ◼ 河流、沟谷错开 ◼ 沿断层带滑坡、泥石流带状分布 ◼ 卫片、航片上线状分析现象
三、活动断层判别标志（二） ■3.水文地质方面 ■泉水、湿地沿断层带呈带状分布 ■（二）历史地震、地表错断类标志 ▣1.沿某一断裂带有地震发生 ▣2.地表错断 (三)仪器监测类标志 ■地形变 ■地球物理场特征 ■地球化学场特征 ■地应力场特征
三、活动断层判别标志（二） ◼ 3. 水文地质方面 ◼ 泉水、湿地沿断层带呈带状分布 ◼ （二）历史地震、地表错断类标志 ◼ 1. 沿某一断裂带有地震发生 ◼ 2. 地表错断 ◼ （三）仪器监测类标志 ◼ 地形变 ◼ 地球物理场特征 ◼ 地球化学场特征 ◼ 地应力场特征
四、活断层带工程地质调查研究 (一)调查研究的内容 (二)调查研究的方法 ■1.区域地质构造的分析、研究 ▣区域地质资料分析 ▣航卫片分析 ·深部地球物理勘探资料 ■2.断裂带的勘察研究 ·断裂带的地质勘察 ·断裂带的活动性研究 ■活动年龄的测定 ■3.活动速率研究 ■跨断层埋伸长计 ■短水准、短基线测量 ·卫星遥感测量 ▣4.微震监测 ▣5地应力测量 ■6物理模拟、数值模拟
四、活断层带工程地质调查研究 ◼ （一）调查研究的内容 ◼ （二）调查研究的方法 ◼ 1. 区域地质构造的分析、研究 ◼ 区域地质资料分析 ◼ 航卫片分析 ◼ 深部地球物理勘探资料 ◼ 2. 断裂带的勘察研究 ◼ 断裂带的地质勘察 ◼ 断裂带的活动性研究 ◼ 活动年龄的测定 ◼ 3.活动速率研究 ◼ 跨断层埋伸长计 ◼ 短水准、短基线测量 ◼ 卫星遥感测量 ◼ 4.微震监测 ◼ 5.地应力测量 ◼ 6.物理模拟、数值模拟
四、活断层区工程选址、设计 (一)选址 ■1.尽可能避开活断层 ■2.尽可能避开主断层带、断层主动盘 (二)设计 ■1.选型 ■2.建筑物结构设计
四、活断层区工程选址、设计 ◼ （一）选址 ◼ 1. 尽可能避开活断层 ◼ 2. 尽可能避开主断层带、断层主动盘 ◼ （二）设计 ◼ 1. 选型 ◼ 2. 建筑物结构设计
第二节 地震的工程地质研究 1一、含义 ▣在地壳表层因弹性波传播所引起的振动称为地震。 (一)类型划分 ■1.按成因分类 ■按其成因可分为构造地震、火山地震和陷落地震。人类工程活 动如采矿、水库蓄水、深井注水、地下核爆炸也可诱发地震。 ·2.按震源深度：弹性波的地下发源地为震源，震源在地面上的 垂直投影为震中，震中到震源的距离为震源深度。 ·>300m深源地震；300-70m中源地震；5M破坏性地震；>7M强烈地震
第二节 地震的工程地质研究 ◼ 一、含义 ◼ 在地壳表层因弹性波传播所引起的振动称为地震。 ◼ （一）类型划分 ◼ 1. 按成因分类 ◼ 按其成因可分为构造地震、火山地震和陷落地震。人类工程活 动如采矿、水库蓄水、深井注水、地下核爆炸也可诱发地震。 ◼ 2. 按震源深度：弹性波的地下发源地为震源，震源在地面上的 垂直投影为震中，震中到震源的距离为震源深度。 ◼ >300m 深源地震；300－70m 中源地震；5M 破坏性地震；>7M 强烈地震
(二)震级 (① ■地震震级是衡量地震本身大小的尺度，由地震 所释放出来的能量大小来衡量。 M=Ig A A一最大振幅 (三)烈度 ·地震烈度是衡量地震所引起的地面震动强烈程 度的尺度。它不仅取决于地震能量，同时也受 震源深度、震中距、地震传播介质的性质等因 素的影响。一次地震只有一个震级，但在不同 地点，烈度大小可以是不一样的
◼ （二）震级（M) ◼ 地震震级是衡量地震本身大小的尺度，由地震 所释放出来的能量大小来衡量。 ◼ A－最大振幅 ◼ （三）烈度 ◼ 地震烈度是衡量地震所引起的地面震动强烈程 度的尺度。它不仅取决于地震能量，同时也受 震源深度、震中距、地震传播介质的性质等因 素的影响。一次地震只有一个震级，但在不同 地点，烈度大小可以是不一样的。 M = lg A
中国地震烈度表 水)地面运动 烈度 在地面上 房屋震害程度 人的感觉 震害现象 平均震害指数 其他能害现家 峰值加速度 峰值速度 m/s? m/s 无感 堂有个别静上中 的人有盛效 室内少数都止中 的人有感觉 门、窗轻微作响 悬挂物微动 室内救人、室外 门、窗作响 悬挂物明显摆动，器皿 少少数人有觉。少 作响 数人梦中惊醒 室内世遍、室外多门窗、屋顶、屋架 不稳定器物摇动或翻 0.31 0.03 数人有感觉， 多数 动作响，灰土城 (0.220.44 (0.020.04) 人梦中惊醒 落，抹灰出现微细 裂链，有瓦 落，个别星顶烟回 掉砖 多数人站立不流， 损坏一一墙体出 00.10 河岸和松软土出现裂 0.83 0.08 少数人惊逃户外 现裂缝，橋瓦掉 缝，饱和砂层出现喷妙 (0.450.89) (0.050.09) 落，少数屋顶烟固 冒水，有的浊立砖烟囫 裂缝，掉落 轻度裂缝 大多数人原逃户 轻度被坏 局 0.110.30 河岸出现坍方：饱和沙 1.25 0.13 ,骑白行车的人 福破坏，开裂，小小 层常见喷砂冒水，松软 (0.801.77) (0.100.18) 有感觉，行驶中的 修或不需要修理 土地上地裂绒校多，大 汽车驾乘人员有 可续使用 多数独立砖烟囱中 感觉 破坏 多敌人摇见顺通， 中等破杯一 结 0.31-0.50 干硬土上亦出现烈缝 2.50 0.25 行困难 构破坏，需要修复 大多数独立砖烟阿严 (1.783.53) (0.190.35 才能使用 重破环，树梢折断，房 星破坏导致人畜伤亡 行动的人摔到 严重破坏一一结 0.510.70 干硬土上出现许多地 5.00 0.50 构严重破环，局部 方有裂继：基岩可能出 (3.54-7.07) (0.36一0.71） 倒场，修氯困难 现裂缝、错动：滑坡坍 方常见，独立砖烟回许 倒 骑自行车的人会 大多数倒场 0.710.90 山扇和地震断梨出现 10.00 1.00 摔倒，处不稳定状 基岩上拱桥破坏：大 (7.08-14.14) (0.72-1.41) 态的人会摔离原 数鞋立砖烟图从根部 地，有抛起感 破坏成倒毁 普遍到喝 0.911.00 X 地滤断裂延很长大 理山南滑坡 地面剧烈变化山阿改 注：表中的数量词：“个别”为10以下，“少数”为10%一50%，“多数”为50%一70%：“大多数”为70%一80%：“普症”为80以上
