其它考试大桥案例二舟山

其它考试大桥案例二舟山第1页/共65页舟山大陆连岛工程（三期）

岱山跨海大桥

工程场地地震安全性评价

中国地震局地质研究所提供第2页/共65页工程概况目的：连接舟山本岛与岱山岛方案：西线方案21km；东线方案20km第3页/共65页工作任务（1）区域、近场区地震活动资料收集与地震环境条件评价；（2）区域地震地质环境评价；（3）桥址近场区断裂活动性鉴定及其发震构造评价；（4）桥址沿线断裂活动性及其对工程影响评价；（5）地震危险性分析及其基岩场地地震动参数确定。第4页/共65页（1）区域地震活动环境；（2）区域地震构造特征；（3）近场地震构造；（4）地震危险性分析；（5）结论汇报内容第5页/共65页区域地震活动地震区、带划分地震震源深度分布历史地震对场地的影响区域地震活动性分析：报告内容第6页/共65页区域地震活动特征

区域破坏性地震震中分布图

（M4.7,公元929年──2006年）共记录到历史破坏性地震（M≥4.7）14次最早的记录是公元929年杭州5级地震最大地震是1996年11月黄海6.1级地震

第7页/共65页区域地震活动性分析：

工作区仪器记录地震震中分布图

（ML1.0-4.9,1970年1月－2006年3月）第8页/共65页区域地震活动性分析：地震区、带划分

地震带分布图（虚框为工作区范围）第9页/共65页地震震源深度分布第10页/共65页图1.5.11624年2月10日江苏扬州附近6级地震等烈度线图

历史地震对场地的影响IV第11页/共65页图1.5.21668年7月25日山东郯城8级地震等烈度线图

（震中距场地600km）IV-V第12页/共65页图1.5.31846年8月4日黄海7级地震等烈度线图

第13页/共65页图1.5.41979年7月9日江苏溧阳西南6级地震等烈度线图

IV第14页/共65页图1.5.51984年5月21日黄海6.2级地震等烈度线图

IV第15页/共65页图1.5.6区域综合等震线图

第16页/共65页区域地震构造环境：汇报内容1、区域地质构造背景

2、区域主要断裂及其活动性3、现代地壳形变

4、区域构造应力场5、地震构造特征第17页/共65页大地构造单元划分图1、区域地质构造背景扬子准地台

华南褶皱系第18页/共65页新构造分区图3、区域新构造特征Ⅰ东海大陆架盆地沉降区Ⅱ浙—闽中低山隆起区

Ⅲ杭嘉湖—长江三角洲平原沉降区第19页/共65页F7F1F4F16F10F17F3第20页/共65页表2.4.1区域主要断裂活动特征一览表

第21页/共65页表2.4.1区域主要断裂活动特征一览表第22页/共65页2.3现代地壳形变

图2.3.1浙江地区地壳垂直形变速率图(据应绍奋等1994年资料改编，单位mm/a)区内地壳形变总的特征是以缓慢的上升为主，仅在滨海的一些平原区有缓慢的轻微下沉。从垂直形变年速率图(图2.3.1)可以看出，浙江省绝大部分陆地地区，垂直形变年速率多在0.5～1.0mm／a左右。而局部缓慢下沉的地区主要在杭嘉湖平原的北部，即嘉兴东北滨海地区。另外两个局部小规模下沉区是镇海－宁波盆地和临海盆地。第23页/共65页图2.4.1中国东部及邻区P轴方位分布图

2.4区域构造应力场

我国东部（北纬29°以北）大陆浅源地震的P轴方位主要为北东东－近东西向

第24页/共65页2.5地震构造特征

本区处在华北地震区东南部及华南地震区东北部，属于地壳相对稳定、断裂新活动性不强的地区。沿溧阳－吴兴－余杭－镇海一线存在一条重要的地震构造分区界线，北部构造活动相对较强，有中强地震发生，南部构造活动性弱，只有一些小震。区内地震构造具有如下几个标志：

1）地震多发生在区域性块体断陷区

2）区域块体边界带常常是中强地震发生位置

3）晚更新世活动断裂4）地貌断阶带和不同走向地貌断阶带的交汇区

5）深部构造差异带第25页/共65页三、近场地震构造评价近场区大地构造位于华南地槽褶皱系(一级大地构造单元)的浙东南褶皱带(二级构造单元)的东北部,为一中生代强烈活动、新生代活动渐趋转弱的地区，也是现代地壳运动相对稳定的地区。燕山期构造的强烈活动，在上侏罗统和白垩系中产生了众多的东西向、北东向、北北东向的压性、压扭性断裂，以及与之相配套的北西、北西西、北北西向断裂。喜山期以垂直升降运动为主要形式。早第三纪以后本区以整体性间歇式抬升为特征，局部发生下沉，并伴有基性岩的喷发。第四纪以振荡性上升为主，局部发生海侵和海退，海退地带形成低丘和平原。

第26页/共65页三、近场地震构造评价主要断裂活动性近场区大小断裂共28条，围绕任务的需要，在前人工作基础上（中国地震局地质研究所，2002）对主要断裂进行了野外考察，对重要断裂作了地震探测，其中大陆上有2条断裂，金塘岛上有6条断裂，册子岛上有2条断裂，舟山岛上有9条断裂，岱山岛上有3条断裂，秀山岛上有1条断裂，长白岛上有2条断裂，大衢山岛上有1条断裂，海域内有2条断裂。

第27页/共65页第28页/共65页十字路—瓦窑湾（F22）—晚更新(早期)活动断裂

图3.3.33舟山岛十字路北北东向断裂剖面(国家地震局地质研究所，1990)1.砾石层；2.黄土层；3.上侏罗统火山岩；4.TL取样点

由多条次级断层组成，其中切过第四纪砾石层及其上部黄土层，只有松散土层没有断错迹象，断层泥发育，其中发育逆冲型擦痕。对公路两侧砾石黄土层和上部黄土层采集3个释光年龄样，其测试结果分别为(11.37±0.86)×104年(热-4)、(10.41±0.80)×104年(热-5)、(8.10±0.63)×10t年(热-6)，可见断裂切过了中更新世和晚更新世地层。

第29页/共65页第30页/共65页花厅里—紫薇断裂（F18）—西南段为晚更新世断裂 东北段为早、中更新世断裂

图3.3.29断裂在地貌上显示不连续分布的线性负地形，局部出现断层垭口。分布在酸性火山碎屑岩内。露头多处可见，代表性露头分布于紫薇、猴门水库等地。最典型的剖面分布于紫薇南山采石场。沿断裂发育构造碎裂岩、角砾岩含断层团块状碎裂岩和成条带状分布的断层泥，总厚达0.5m。其中白色条带状断层泥厚4～5cm，取其样品作ESR测年，结果为6.85±0.85万年。代表性断层产状40°/SE∠80°。断裂出露处出现一小豁口，但基岩地貌面无断差现象，其形成与构造岩质地较软易风化有关。主断裂两盘发育多条次级断面，具挤压性质(图3.3.28)。断裂向东北延伸，在猴门水库又再次出露，上覆残坡积红土夹碎砾未见断错，据断层泥和测年分析，断裂西南段为晚更新世断裂，东北段为早、中更新世断裂。图3.3.28第31页/共65页第32页/共65页马岙一定海断裂(F21)—早更新世

图3.3.32定海北城北水库右岸断裂剖面1.水库淤泥；2.酸性水山碎屑岩；3.碎裂岩断裂分布于定海北部，长9km，距桥位区6km。断裂地貌呈负地形，为不连续分布的谷地。断裂分布于上侏罗统酸性火山碎屑岩内，总体近南北走向，断裂在城北水库出露较好，发育在上侏罗统酸性火山碎屑岩内。由3条近平行的断面和碎裂岩带组成，碎裂岩带宽0.8m。断层产状20°/NW∠65°（图3.3.32）。据断裂地貌分析，为早更新世断裂。

第33页/共65页第34页/共65页岱东断裂（F25）

—早、中更新世

图3.3.42冷坑西250m岱东断裂剖面1.黄土夹砾石；2.熔结凝灰岩；3.黄绿色、黄褐色粉碎岩；4.褐色碎裂岩；5.ESR取样点和年龄值；6.TL取样点和年龄值断裂发育在上侏罗统熔结凝灰岩中。沿断裂发育半胶结状粉碎岩，个别露头还有少量分布的断层泥。上面是由北向南分布的断层露头剖面。断裂在冷坑西出露清楚，由4条次级断层组成，断层产状为20°/NW∠55～60°，其中有2条（f1、f2）发育黄褐色粉碎岩，分别厚约0.5～3m、0.8m在f1中含厚约3～5cm断层泥，取其样品作ESR测年（Z-ESR-7），结果为（1188±120）×103a。另外1条断层发育褐色碎裂岩，厚约0.5m，构造岩坚硬，未见新的滑动面。上覆晚更新世黄土夹砾石层，取其样品作TL测年（Z-TL-2），其结果为（18.29±1.55）×103a（图3.3.42）。

第35页/共65页第36页/共65页浪激咀断裂（F24）

—早更新世

图3.3.38下厂间南200m水库西侧浪激咀断裂1.风化强烈的花岗岩残积砾石层；2.褐红色残积粘土夹砾石；3.风化花岗岩；4.石英脉；5.热释光（TL）取样点和年龄值分布于小型红色花岗岩体中，花岗岩出露地表，风化较强烈，岩体较疏松。上有强烈风化的残积粘土夹花岗岩砾石分布，厚1.5m左右，对其作热释光测年（Z-TL-3），其结果为（92.83±8.06）×103a。再上为花岗岩砾块层覆盖（图3.3.38）。断裂仅分布于风化的花岗岩体内，由2条平行的次级断裂组成，产状为320°/NE∠75°，沿断裂有石英岩脉贯入，岩脉厚约10～15cm（图3.3.38）。未见新的滑动面，上覆更新世地层（红色残积粘土）未受断裂影响。第37页/共65页浪激咀断裂（F24）

—早更新世

图3.3.40何家岙东侧浪激咀断裂剖面1.灰色流纹质晶屑熔结凝灰岩；2.坚硬碎裂岩；3.ESR取样点和年龄值在何家岙东侧断裂再次出露，发育在上侏罗统熔结凝灰岩中，由3条近于平行的小断层组成，产状为320°/SW∠65～68°，沿断面发育坚硬的碎裂岩，厚15～80cm，对其进行ESR年龄测试（Z-ESR-8），结果为（1449±150）×103a（图3.3.40）第38页/共65页浪激咀断裂（F24）

—早更新世

图3.3.41浪激嘴断裂下厂间村前人工地震勘探剖面及其地质解释图

在下厂间村前对断裂进行人工地震探测，发现基岩中发育逆冲断裂，其上覆早、中更新世地层底部受到影响（图3.3.41）。第39页/共65页第40页/共65页大鱼山—下灰鳖岛断裂（F12）—前第四纪断裂

断裂位于测线的K4+530处，产状北倾，倾角陡，基岩地形面高差3～4m（图3.3.19）。资料表明上覆第四系未出现任何错动，可见，断裂仅分布于基岩中，第四纪未见活动迹象。第41页/共65页大鱼山—下灰鳖岛断裂（F12）—前第四纪断裂

发现的断点位置位于K4+550处，地震时间剖面图上Tg反射信号出现错断、跌落，推测为断裂引起，断面北倾，倾角陡，基岩地形面高差4～5m（图3.3.20），未切穿第四系。第42页/共65页大鱼山—下灰鳖岛断裂（F12）—前第四纪断裂

发现的断点位置在4370CDP处，该点反射波组（Tg）出现错动，推测为断裂引起，断裂倾向北西，倾向较陡，断裂两侧基岩地形面高差为2～3m。断裂为基岩断裂，未切穿第四系。

第43页/共65页图3.3.4b金塘岛沥港东南水库旁地震勘探地质解释图

沥港断裂（F2）

图3.3.7b蒋家西南200m拆船厂地震勘探地质解释图

杨公山—芦郑断裂（F4）

第44页/共65页王家—梓岙断裂（F6）

图3.3.12b金塘岛大象地卫平山西南150m地震勘探地质解释图第45页/共65页表3.3.1近场区主要断裂活动特征表

第46页/共65页第47页/共65页图3.5.1近场区地震震中分布图

近场地震活动1970年以来仪器记录ML1.0-4.9小震8次，其中ML1.0-1.9地震2次、ML2.0-2.9地震5次、ML4.0-4.9地震1次，最大地震为1985年9月11日的ML4.4级地震第48页/共65页地震危险性分析方法概述潜在震源区划分地震活动性参数的确定地震动衰减关系地震危险性分析结果四、地震危险性分析第49页/共65页地震危险性分析:潜在震源区划分图5.2.1工作区范围内潜在震源区分布图

第50页/共65页与综合方案比较第51页/共65页地震危险性分析：地震活动性参数各地震带地震活动性参数

地震带震级上限b值年发生率雪峰—武夷山

6.00.9140.4055长江下游—南黄海 7.50.9351.25说明：郯庐带潜源也参与了计算第52页/共65页图4.3.1b长江下游—南黄海地震带b值拟合曲线图4.3.1a雪峰—武夷山地震带b值拟合曲线

第53页/共65页表4.3.4主要潜在震源区空间分布函数第54页/共65页地震危险性分析结果表4.5.1各场点不同超越概率水平的基岩水平加速度峰值

第55页/共65页图4.5.2西线北端点p1场地峰值加速度超越概率曲线

图4.5.3西线南端点p2场地峰值加速度超越概率曲线

第56页/共65页图4.5.6西线北端点p1场地50年不同超越概率基岩反应谱曲线图

图4.5.7西线南端点p2场地50年不同超越概率基岩反应谱曲线图

第57页/共65页结论和建议

一、区域地震活动特征(1)桥址区位于华北地震区的长江下游—黄海地震带，与南部的雪峰—武夷地震带相邻近；(2)从公元929年到公元2006年，区域内记载到M≥4.7级地震23次。其中5.0-5.9级地震8次，6.0-6.9级地震1次，最大地震为1996年长江口外6.1级地震；(3)地震的空间分布显示了明显的不均一性，4.7级以上历史破坏性地震多集中在西北部,呈北东向或北西向分布；(4)区域内发生的地震大部分属于地壳中上层的浅源构造地震，整个工作区地震震源深度均在24Km之内；(5)桥址区历史上曾多次遭受历史破坏性地震的影响，据记载，影响烈度大部分最高达IV度，只有1668年7月25日山东郯城81/2级地震桥址区影响烈度达IV-V度。第58页/共65页（1）在大地构造分区图上，场地位于华南褶皱系的丽水宁波隆起上，在大地构造上基本属于稳定单元。（2）区域新构造单元包括：东海陆架盆地沉降区、浙－闽浙中低山隆起区和杭嘉湖－长江三角洲平原沉降区。（3）本区中生代构造活动强烈、新生代活动渐趋转弱，新构造运动总体比较弱，以缓慢的升降运动和局部伴生垂直差异运动为主要特征。（4）区域内有主要断裂17条，除4条（段）为晚更新世活动断裂外，其余均为早、中更新世活动断裂或前第四纪断裂，即使是晚新世活动断裂，其断错量及规模小，活动性较弱。（5）地震活动较弱，只有1次6级以上地震，即位于区域东北边缘的1996年黄海6.1级地震。区内破坏性地震多集中在北部，南部几乎为无震区。结论和建议

二、区域地震构造环境第59页/共65页（1）桥址近场区新构造运动比较弱，以缓慢的升降运动为主要特征。嵊泗－镇海地貌差异带成为近场区内一条新构造分区界线，其东为舟山群岛和陆地的低山丘陵，其西为灰鳖洋和宁波盆地。（2）在总体北北东向升降运动基础上局部产生北西