工程建设选址与活动断层的关系

《工程建设选址与活动断层的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、地震危险区工程选址与活动断裂的运动特性讨论在现代工程的建设中，当场地内及其附件存在活动断层时工程场址的选择是整个工程建设的关键所在。在5.12汶川地震以后，在活动断层附近进行选址时，对活断层于与工程场址的关系研究，变得更为重要。尤其在云南地区，大部分地区，地形、地貌、地质构造及其它工程地质条件与汶川-北川一带很相近，且云南地区地震频发，若在云南许多断裂带上发生强烈时，造成的灾害将会与汶川-北川一带十分相似。因此汶川地震的教训给云南地区的现代工程建设带来了深入的思考，当工程厂址位于活动断裂带附近时，应该如何考虑断裂带对工程建设的影响？这是值得我们

2、关注的问题。由于强烈地震发生时，地震断层带的成灾类型很多，如崩塌、滑坡、泥石流、湖涌、海啸及堰塞湖等。在这里只讨论断层的地表错动给地表造成的的直接危害。断层的错动对地面建筑物或者是地质体的破坏与断层的运动方式和活动性质密切相关。对断层的活动性质而言，无论走滑断层还是垂直运动的正、逆断层，一旦产生地表错动，都将对地表建筑物产生破坏。而对于工程建设的选址阶段，我们主要讨论断层的运动方式对场地的影响。断层的运动方式主要有两种，一种是以地震方式产生间歇性地突然滑动（图1），即粘滑型断层或地震断层；一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动（图2），即蠕滑型断

3、层或蠕变断层。断层两种运动方式对地表的影响强度和影响形式存在图1粘滑断层变形构造模型图2蠕滑断层变形构造模型极大的差别，前者一般以地震的的形式释放应力、应变能6，且常有强烈地震发生，而后者的应力、应变能是在较长时间段内缓慢释放，一般不会发生强烈地震，有时只会伴有小震发生，震级一般不会超过6级。因此工程选址前查明场地及其附近断层的运动方式尤为重要。一、粘滑型断层对工程的影响粘滑型活断层的围岩强度高，断裂带锁固能力强，能不断地积累应变应力、应变能，当应力达到一定强度极限后产生突然滑动，迅速而强烈地释放应变能，形成地震。所以沿这种断层往往伴有周期性的

4、地震活动，且常有强烈地震发生，同时造成地表错动。地震时地表错断的长度可从几百米到数百公里，如汶川地震时龙门山断裂带的地表破裂带连续总长度达240公里以上（图3）；2001年昆仑山8.1级地震的地表地表破裂长度达426千米；1970年通海地震时，沿断裂产生了长约50千米的地震断层，最大水平右旋位错达2.7米，逆冲分量为0.5米。地表破裂带穿越地表建筑物时可形成严重破坏甚至毁灭的地带。图3汶川地震地表破裂带与部分余震震中分布图（右下角余震剖面显示北川—映秀断裂（BXF）平均倾角47°，灌县—江油断裂（GJF）平均倾角35°；粉红色圆圈代表历史破坏性

5、地震，震级M范围：5~7.56；黄色为汶川地震余震，震级范围：3.5~6.4，时间：5月12日—6月26日；汶川地震震源机制解来自于中国地震台网中心(CDSN)、美国USGS和Harvard）在地震引起断层地表错动的时候，地表破裂带的宽度直接影响着建筑物的破坏程度。根据汶川5.12地震的实地考察，地震地表地带的宽度一般介于21m至45m之间［1］（图4），个别地段，如彭州市白鹿乡中心学校的校园内，地震断层上盘的同震变形带宽度仅13m（图6g）。（a）北川-映秀破裂带都江堰市虹口乡深溪破裂带宽度25米efgh6图4汶川地震地表破裂带与地面建构筑物

6、破坏特征沟村挤压推覆陡坎顶部近于平行的张裂缝，地表破裂带宽28m；（b）北川-映秀破裂带平通镇平通河高漫滩木耳地后冲逆断层陡坎顶部平行于主陡坎走向的张裂缝，主陡坎高约4.2m，小路右旋错动3.7m，地表破裂带宽36m；（c）小鱼洞破裂带北端罗元村北高约3.4m逆断层陡坎顶部的张裂缝破裂带宽45m；（d）北川-映秀破裂带平武县南坝镇李子坎高约0.9m挤压推覆陡坎横切公路处抬升侧走向近东西雁行张裂缝，地表破裂带宽29m；（e）汉旺-白鹿破裂带王家坝断层陡坎变形带宽度破坏跨陡坎房屋，地表破裂带宽21m；（f）北川-映秀破裂带映秀镇北部挤压推覆陡坎宽度

7、36m，直接破坏岷江西河岸水泥护堤；（g）汉旺-白鹿破裂带彭县白鹿中学挤压推覆陡坎破裂宽度13m，位于断层破裂带两盘的教学楼裂而不倒；（h）小鱼洞破裂带小鱼洞南街公路逆断层陡坎宽度36m，直接导致断裂带房屋破坏，而两侧房屋破坏较轻。汶川地震地表破裂的现象非常多，这里不再一一列举，其破裂带跨度大多为几十米，基本未见超过100米宽度的地表破裂带。类比其他破坏性地震如唐山地震、通海地震等的地表破裂实例，可以得出结论：7级以上破坏性地震的地表破裂带宽度一般就在几米至几十米的范围，位于断裂带此破坏范围的建筑物会遭受到严重的破坏甚至毁坏。6另外，由于粘滑断

8、层发震时震级大、破坏强，即使地表建筑物不在地表破裂带上，而距离地表断层很近，分布在地表断层的两侧时，强烈地震产生的巨大的地表加速度，由于地震的振动破坏