活断层的危害及研究重点-文档资料

1,活断层的危害及研究重点,2,1.1基本概念,活断层：一般理解为目前正在活动着的断层，或在历史时期或者近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。后一种情况也可称为潜在活断层。,3,1.2活断层的活动方式,活动断层有两种基本活动方式:一种是以地震方式产生间歇性的突然滑动，这种断层称为地震断层或粘滑型断层；另一种是沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动，这种断层称为蠕变断层或蠕滑型断层。,4,一般认为：粘滑型活断层的围岩强度高，断裂带锁固能力强，能不断地积累应变能，粘滑型活断层的活动伴随地震发生；而蠕滑型活断层主要发育在围岩强度低、断裂带内含有软弱填充物，或孔隙水压、地温的高异常带内，断裂带锁固能力弱，不能积累较大的应变能，断层活动一般无地震发生。,5,1.3活断层的危害,活断层对工程建筑物的影响表现在两个方面：一方面是由于断层的地面错动直接损害跨越该断层修建的建筑物，有些活断层错动时附件会有伴生的地面变形，则也会影响到邻近的建筑物。例：宁夏石嘴山市红果子沟河北蓟县另一方面是伴有地震发生的活断层，强烈的地面震动对较大范围内的建筑造成影响。,6,地面错动,在我国则有1976年唐山地震时的长达8km的地表错断。它呈北30东方向由市区通过，最大水平错距3m，垂直断距0.7一lm，错开了道路、围墙、房屋、水泥地面等一切地面建筑物。,7,地面错动,宁夏石咀山红果子沟一带的活断层，也将明代(约400a前)长城边墙水平错开1.45m(右旋)，且西升东降垂直断距约0.9m。,8,地面震动,建在活断层上的旅馆，在5.8级地震的袭击下成为一堆瓦砾。,9,1.4活断层的鉴别,地质特征地貌特征水文地质特征历史资料地形变监测资料,10,地质特征,最新沉积物被错断只要是见到第四系中、晚期的沉积物被错断，均视断层为活断层。如位于汾渭地堑中段的平遥活断层，错断晚更新世中晚期的黄土，以及早中期更新世地层，断距4050m。如图：,断层破碎带构造形迹活动断层因其形成时间较晚，一般表现为构造带物质欠固结欠胶结状态，较为松散。另外，表现出脉体变形被切断，构造岩片理化，透镜化，断面新鲜无风化，第四系物质牵引弯折等。断层矿物的显微变形出现显微组构（如不等颗粒拉长，光轴微定向等）。如图：,11,地貌特征,1.不同地貌单元突然相接，或两边沉积物厚度显著差别，例如，隆起山区与断陷盆地突然相接。一次错动量大的活断层，沿线分布断层三角面、断层崖、陡坎、垭口、“V型谷”等2.地貌单元的分解和异常，例如，河流阶地、山脊、水系、娄平面、坡洪积扇等地貌单元由于活断层作用，使其产生错断、分解,12,水文地质特征,活动断裂带的透水性和导水性较强，因此当地形、地貌条件合适时，沿断裂带泉水常呈线状分布，且植被发育。此外，许多活断层沿线常有温泉出露。例：宝鸡潼关有近30处温泉,历史资料,古建筑的错断、地面变形考古地震记载,13,地形变监测资料,利用密集的地震台网来确切测定微震震中位置，并确定活断层的存在；采用重复精密水准测量和三角测量所获得的地形变的证据，能判定无震蠕滑断层或地震断层的活动性。,四川鲜水河地区短水准、短基线测线位置示意图,14,1.5研究断层的意义,评价、预报和减轻与活动断裂有关的地质灾害。选择安全的工程场地，提供既经济又安全的工程设计依据。正确地评价工程环境及其变化。,15,1.6活断层工程地质评价（1）活断层的研究方法,首先，调查活断层的展布情况，即活断层的位置、方向、长度等，在卫（航）片上仔细研究构造地貌和水系格局及其演变形迹，可以揭示活断层。其次，进行区域性踏勘，进一步验证判释结果。研究范围视工程建筑要求而定，如核电站应是以场地为中心的300公里半径范围。第三，对建筑场地内及其附近的活断层要进行详尽的研究。第四，对于蠕滑型活断层，可通过跨断层的地面精密水准和精密三角测量、地震测震以及地下硐室中跨断层埋设位移计、激光测距仪等监测，以获取某些活动参数。,16,（2）活动断层对工程安全性的影响,A.断层活动有可能产生破坏性地震，地震的振动效应对工程建筑或构筑物的结构具有破坏作用，造成建筑物倒塌、破坏或功能失效；B.地震的振动效应可能导致液化、震陷、滑坡和崩塌等地震地质灾害，从而导致地基失效或对工程设施的直接破坏；C.地震断层地表错动对工程设施的破坏；D.活动断层除了发生突发断错外，还有可能以缓慢蠕滑的方式活动，同样会造成跨断层或附近建筑物的破坏。,17,1964年日本新泻地震地基的大面积液化,18,（3）工程安全性评估,A.活动断层的查证；B.对于活动断层需进一步查明其长度、宽度、运动性质、错动方式、滑动速率、一次错动的位移量与重复特征以及分段性特征等；C.根据活动断层最大潜在地震及地震发生特征的分析，划分潜在震源区和评价地震活动性参数；D.根据工程场地的地质条件，结合地震危险性分析结果，进行地震地质灾害评价，评估工程场地遭受地震地质灾害的可能性及程度。,19,海原县和西吉县部分地区灾害发生趋势预测结果,图1海原县和西吉县部分地区崩塌灾害发生趋势预测结果,图2海原县和西吉县部分地区滑坡灾害发生趋势预测结果,图3海原县和西吉县部分地区泥石流灾害发生趋势预测结果,图中红色区域为灾害重度危险区,黄色区域为灾害中度危险区,绿色区域为灾害轻度危险区。,引自论文基于GIS的活断层灾害危险性评价以海原活动断裂带为例陈鲁皖著,20,综合分析,引自论文基于GIS的活断层灾害危险性评价以海原活动断裂带为例陈鲁皖著,21,综合结果分析根据表一和表一可知研究路段地质灾害主要为中度及其以下危险等级区域所占比例较大,并且研究区域地质灾害呈现出以下几个特征活断层是海原地区地质灾害最重要的诱发因素之一研究区域地质构造条件复杂,在活断层发育强烈,岩层扭曲变形,产状变化较大的区域往往是危险程度较高的地带。主要如南、西华山南北麓有深大断裂的发育。降雨量也是海原地区地质灾害很重要的诱发因素降雨的多寡与地质灾害的发生存在着正相关关系,丰水年、月和连阴雨天较多的月份,往往是发生崩塌、滑坡最多的年月。地势起伏急剧的区域易发生地质灾害研究区域地势较为陡峭,坡高、坡度均较大,往往是地质灾害易发区。由于地势陡峭,坡体暴露的面积较大,顶部拉应力区也很大。因此,坡体失稳产生崩滑的可能性也越大。如研究区域内的高台、史店乡南部和曹洼乡东部等地。人类工程活动强度较高的区域易发生地质灾害在公路桥梁建设过程中,公路挖填方、人工切坡直接导致原始地质条件改变,严重破坏了原始斜坡的安定角,稳定性降低,诱发地质灾害。此外当地居民对斜坡形态和植被覆盖程度的改变也是地质灾害发生的主要因素。这一区域往往是高度危险区。主要在扩建的同海公路,省道海原段等。,引自论文基于GIS的活断层灾害危险性评价以海原活动断裂带为例陈鲁皖著,22,（4）活断层区的建筑原则,建筑物的场址选择一般应避开活动断裂带，尤其是高坝和核电站这类重要的永久性建筑物，失事时后果极为严重，更不能在活断层附近选择场地。另外，当铁路、桥梁、运河等线性工程必须跨越活断层时，也应尽量使其大角度相交通过并避开主断层。在活断层上修建水坝时，不宜采用混凝土重力坝和拱坝，而应采用土石坝这类散体堆积坝，而且坝体结构应是一种有相当厚度、无粘性土过渡带的多种土质坝。,23,大亚湾核电站选址问题,大亚湾核电站由于位于欧亚板块的