诱发地震的工程地质分析

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1、NANCHANGINSTITUTEOFTECHNOLOGY工程地质课程作业专业IS级：水利水电建筑工程班姓名：学号：指导教师：2013年12月目录、诱发地震的工程地质分析1.内动力地质因素诱发型2.外动力地质因素诱发型3.综合因素诱发型4.诱发地震的原因分类5.产生水库诱发地震的地质背景6.水库诱发地震工程地质研宄的基本原则渗透变形的工程地质分析1.渗透变形类型2.渗透变形产生的条件3.渗透变形的判别4.防止渗透变形的工程措施诱发地震的工程地质分析在一定条件I,人类的工程活动可以诱发地震，诸如修建水库、城市或油田的抽水（液）或注水（液）、矿山坑道的崩塌、以及人

2、工爆破或地不核爆炸等都能引起当地出现异常的地震活动，这类地震活动统称为诱发地震，其形成一方面依赖于该区的地质条件、地应力状态和有待释放的应变能积累程度等因素外；另一方面也与工程行为是否改变了一定范围N应力场的平衡状态密切相关。诱发地震可造成人员伤亡、建筑物和工程设施的破坏、引起水患等，是一种环境工程灾害。这些外界因素可以是地下核爆炸、陨石阶落、油井灌水等，其屮最常见的是水库地震。水库蓄水后改变了地面的应力状态，且库水渗透到己有的断层屮，起到润滑和腐蚀作用，促使断层产生新的滑动。一、内动力地质因素诱发型1.断裂活化型在人类活动的影响下，停止活动或活动性微弱的断层

3、又加强，形变和能量积累率加大，产生新的断裂活动而诱发地震，也有人称之为构造型诱发地震。水库蓄水、深井注水和抽液活动所诱发的地震多属此种类型。2.热能型这种类型主要出现于现代火山或高地热能地区，与地壳含热区或热异常区热应力较高有关。这类诱发地震的储能体主要在地热能影响下变形，积累能量。当地表水库或人工注水向深部热能区渗入时，水吸热增温而体积膨胀；特别是在深部岩体裂隙处于低压和高温条件下，渗入到裂隙屮的水温提高到较低的临界温度以上时，产生汽化并导致裂隙压力増大和热迁移引起热弹性应力集屮。当应力和应变能的积累超过岩体破裂的极限强度时，将导致断块岩体破裂或断裂错动而产

4、生地震活动。震源体较小，震级较低，震源深度由深变浅，震屮可以呈带状、点状或环状分布。1.化学潜能型（岩矿相变型）当地下存在某些特殊矿物组成的地层，如硬石膏、硅石层或其它硅酸盐矿物组成的地层时，在水化学作用下，岩矿和变，体积膨胀，结果使其上覆地层产生横向拉伸、破裂而诱发地震。阿尔及利亚巧德福达水库地震可能属于此类型。二、外动力地质因素诱发型主要有：采矿诱发型、岩溶塌陷气爆型、滑坡崩塌型、易溶盐溶解塌陷型、冻裂型。1.采矿诱发型由于地下矿硐或采空区围堰变形、脆性破裂、顶板岩层冒落、塌陷等岩石碎裂作用，引起岩体应力和应变能的集中释放，并产生弹性波传播所形成的地震现象

5、，简称矿震。特点：（1）震中分布范围小，局限于采空区内；（2）震源浅，<300m;震级小（Ms<4）;烈度高，可达8度；（3）有主震和群震两类。（4）矿震震和波形简单，周期较长，面波清晰，衰减快；（5）地震时，伴随声响和空气冲击波，对地下巷道造成严重破坏，震中附近地表可能出现裂缝和沉陷区。2.岩溶塌陷气爆型在碳酸盐类分布地区，由于大型岩溶洞穴的自然塌陷或因暴雨或水库蓄水造成岩溶管道冲水，洞穴中封闭的空气压缩而产生围堰爆裂，可导致中等强度地震。产生此类地震的地质环境有以下特点：（1）岩溶发育，具备明显的岩溶洞穴和管道连通系统；（2）具有厚度大而质纯的块状灰岩，可

6、产生脆性破坏；（3）岩溶系统顶、底部有产状平缓的和对隔水层，限制岩溶水向深部渗漏；（4）区域断裂不具活动性，但控制岩溶系统及暗河发育；（5）有天然岩溶塌陷历史。此类地震活动特征：（1）水库或地表水及地下水位急剧变化季节易发震；（2）震级低，震源浅，震中烈度偏高，震感强；（3）多屌单发性地震，无明显前震，有零星小震；（4）地震常原地重复发生，没有明显迁移，影响范围较小。1.滑坡崩塌型是由于斜坡岩体变形阶段所积蓄的应变能在掩体稳定平衡状态受到破坏的一瞬间，突然释放所引起的。大型滑坡或山崩均伴有一定程度的地震效应。此类地震的特征：震级小，影响范围小，危害性小。2.易

7、溶盐溶解塌陷型由于地下某些易溶盐类受到人工注水或水库渗入水的溶解作用导致地下空穴塌陷型地震。常见于岩盐采区。3.冻裂型在寒冷地区修建水库，由于库岸岩体浅部裂隙充水，冷冻膨胀，岩体破裂而导致地震。三、综合因素诱发型在一定地质条件下，诱发地震可以由内、外动力地质因素综合引起，或以某一类因素为主导，所产生的地震乂构成另一类因素产生地震的必要条件，由此产生连锁反应。分析认为，内动力地质因素诱发的地震震级高、破坏性大；外动力地质因素诱发的地震震级低、破坏性较小。诱发地震的原因分类:水库蓄水，石油和天然气、盐应、地下热（汽）储的开发，废液处理和油田开采中的深井注水，钻进过

8、程中的井漏，矿山抽、排水，固体矿床的开