城市规划中抗震减灾的新构想――“强震发生断层”的发现和启示

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1、２００７年７月中国工程科学Jul．２００７第９卷第７期EngineeringScienceVol畅９No畅７专题报告城市规划中抗震减灾的新构想———“强震发生断层”的发现和启示李，杨美娥，赵东芝（中国地震局地质研究所，北京　１０００２９）［摘要］　不是所有的活断层都会发生破坏性地震（５～６级以上），只有其中的极少数在未来数十年、数百年内有可能发生强震，特称之为强震发生断层。这种断层有一定宽度，一般为数米、数十米到数百米或更多。在断层范围内，地震波峰值加速度陡增，烈度可增加２°～３°或更多，抗震设计很困难。断层范围外，

2、烈度随着离震中距离的增大而减弱，抗震按常规设计即可；台湾集集地震的观测数据却提示，０畅１５g的抗震设计，竟能抵御０畅５g的破坏，抗震设计采用的地震动参数，蕴藏着巨大的抗震潜能，这使建筑物抗震达到人员零死亡的目标成为可能。强震发生断层的识别和圈定，从地震构造学的角度解决了地震预报的时、空、强三个要素。城市规划中在采用诸多有关抗震规范时，应考虑强震发生断层的有无及其增震作用，提请有关部门对规范作必要的修改和补充。［关键词］　城市规划；抗震减灾；活断层；强震发生断层；强震发生断层的增震作用［中图分类号］P３１５畅２　　［文献

3、标识码］A［文章编号］１００９－１７４２（２００７）０７－０００１－０６绝大多数的活断层，是不可能发生强震的。只有极１　对活断层认识上的误区少数活断层具有发生破坏性地震的可能。人们一听到活断层就谈虎色变，认为该地将会活断层的时间界限，有多种说法，分别见之于发生地震，更下意识地认为有发生强震的危险；工现有关规范中：有定为距今１万年以来，有定为程人员则更认为该地不能建筑重大工程；这是个误１０万年以来，有定为１０～１２万年，或１０～１５万年区。其实，不是所有活断层都会发生破坏性地震，以来，还有定为中更新世以来有过活动的断层，

4、他有许多活断层是不可能发生强震的，诸如：长度数们提出的不同年龄界限，意在说明，在提出的界限百米到数千米的小活断层；强震发生或陨石撞击而内断层是活动的，将来有可能再发生地震。超出界引起的已有断层再活动所形成的“活断层”；陡山限范围，断层即是死断层，将来是不会发生地震崖滑塌、巨型喀斯特溶洞垮塌、矿坑崩塌、土体不的，这显然造成许多相互矛盾，在认识上又是一个均一沉陷、以及核爆炸等造成的假像，而被误认为误区。活断层的年龄时限，仅是判断活断层是否会的活断层。为数众多，有的是真正的活断层，有的发生强震的判据之一，而不是惟一的判据。其

5、实判是假象，很难分辨。一般活断层按其活动性质分为定活断层是否会发生强震还有另外３个重要条两种；一种属粘滑性质的，可伴生地震叫地震断层；件，即一种属蠕滑性质，仅是平静的位错，不伴生地震，１）能够发生强震的断层规模必需宏伟，才能叫能动断层。显然，后者是不可能发生强震的。聚集巨大的发震能量。一个６级的地震相当于１０地震断层可能发生大小不等的地震，包括发生万吨级当量TNT，也相当于５个投于长崎的原子弹强震的断层，也包括发生小地震的断层，故必须将的威力。断层的长度需为数十千米、数百千米甚至强震发生断层从地震断层中区分开来，总之，

6、这些上千千米，深度数千米到切穿地壳，宽度为数米、［收稿日期］　２００７－０１－０８［作者简介］　李（１９２４－）男，湖北大悟县人，中国工程院院士，中国地震局地质研究所研究员２中国工程科学第９卷数十米到数百米，海源地震（８畅５级），其断层宽貌上和卫片色调都有明显反映；从许多强震发生断度有的地方可达３０００m。层上Q３砾石层的形成和砾石层又被横向断层错断２）断层的组成物质必然疏松破碎，尚未压实、作升降起伏，可以看出，自Q３以来断层活动一直固化或未被胶结抗剪强度较低才能提供地应力释放持续着。所以强震发生断层的时间界限，以笼

7、统的的场所。Q３起始年龄为准，它代表了水平走滑运动的开端。３）断层处于当今的高地应力场，作用力方向由于测年技术所限，拘泥于确切年龄的争论，是不未发生明显的改变，当应力超过断层破碎带抗剪强必要的，坚持用１万年、１０万年……而不能更长度时，就爆发强震，所以强震在活断层上重复发或更短，所冒的风险太大了。生。未来强震在强震发生断层上重复发生，主要是由于Q３以来持续至今的地应力场保持未变，作用２　强震发生断层及其增震作用的发现力仍沿已形成的强震发生断层继承性活动。在Q１强震发生断层的发现：１９９９年台湾集集地震～Q２时期，中国区

8、域地应力场处于引张状态，断（７畅６级，震源深８～１０km）石冈大坝高２０余米的层作升降差异活动，小断层众多且分散，主要分布钢筋混凝土坝体在断层通过处，全部垮塌，它遭受于断裂带串珠状湖盆边缘。而到Q３，升降差异运的地震峰值加速度为０畅６g～１畅０g（相当于地震烈动逐渐变为以水平走滑为主，众多小的、分散断层度Ⅸ度或Ⅸ以上），而不在断层