活斷層工程地質(zhì)研究
1、 活斷層:一般是指現(xiàn)今正在活動的斷層,或近期曾活動過、不久將來可能重新活動的斷層。后者也稱為潛在活斷層。
2、 活斷層對工程建筑物的影響:
①其地面錯斷直接損害跨越該斷層修建的建筑物,有些活斷層錯動時附近伴生的地面變形也會影響到鄰近建筑物。
②伴有地震發(fā)生的活斷層,強烈的地面振動對較大范圍內(nèi)建筑物的損害。
3、 活斷層的類型:按位移方向與水平面關(guān)系:正斷型活斷層、逆斷型活斷層、走滑型活斷
層。按活動方式:粘滑型活斷層、蠕滑型活斷層。
4、 粘滑型活斷層:間歇性突然滑動,常伴有地震活動,也稱為地震斷層。5、 蠕滑型活斷層:沿斷層面兩側(cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動。
6、 斷層錯動速率:指斷層年錯動位移量。一般是用若干年總的錯動量計算得到,因而也稱平均錯動速率。活斷層錯動周期:斷層兩次錯動之間的時間間隔。
7、 活斷層的基本特征: ① 是深大斷裂復(fù)活運動的產(chǎn)物:活斷層往往是地質(zhì)歷史時期產(chǎn)生的深大斷裂,在挽近
期及現(xiàn)代地殼構(gòu)造應(yīng)力條件下重新活動而產(chǎn)生的。 ② 繼承性和反復(fù)性:活斷層往往是繼承老的斷裂活動的歷史而繼續(xù)發(fā)展的,而且現(xiàn)今
發(fā)生地面斷裂破壞的地段過去曾多次反復(fù)地發(fā)生過同樣的斷層運動。 ③ 活動方式有粘滑型活斷層、蠕滑型活斷層。粘滑型活斷層:間歇性突然滑動,常伴
有地震活動。蠕滑型活斷層:沿斷層面兩側(cè)巖層連續(xù)緩慢地滑動。
8、 活斷層的鑒別標志:
①地質(zhì)、地貌和水文地質(zhì)特征:地質(zhì)特征:最新沉積物被錯斷;構(gòu)造帶物質(zhì)欠固結(jié)、欠膠結(jié)狀態(tài),較為松散。地貌特征:不同地貌單元突然相接,或兩邊沉積物厚度顯著差別;同一地貌單元或地貌系統(tǒng)的分解和異常。水文地質(zhì)特征:沿斷層帶泉水呈線狀分布,且植被發(fā)育(注意與老斷層區(qū)別)。
、跉v史地震及歷史地表錯斷資料:對古代建筑物破壞、錯斷、掩埋等情況調(diào)查,可以幫助判斷活斷層當(dāng)時的錯距等情況。
、蹆x器測定:采用精密水準測量和三角測量在可能活動斷層兩側(cè)進行地形變測量,可以有效地獲得斷層活動性的有關(guān)證據(jù)。
④地球化學(xué)以及物理標志:斷層的現(xiàn)代活動,必然導(dǎo)致斷層帶內(nèi)產(chǎn)生物理、化學(xué)變化,其中如斷層氣、放射性異常;重力、磁力、地溫等物理異常。通過測量分析,可以間接作為活斷層的佐證。
9、 活斷層區(qū)的建筑原則:①建筑物場址一般應(yīng)避開活動斷裂帶;線路工程必須跨越活斷層
時,盡量使其大角度相交,并盡量避開主斷層;必須在活斷層地區(qū)興建的建筑物,應(yīng)盡可能地選擇相對穩(wěn)定地塊即“安全島”,盡量將重大建筑物布置在斷層的下盤;②在活斷層區(qū)的建筑物應(yīng)采取與之相適宜的建筑型式和結(jié)構(gòu)措施。
10、地震:在地殼表層,因彈性波傳播所引起的振動作用或現(xiàn)象。
11、地震按成因分類:構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震、 誘發(fā)地震。
12、地震序列:在一定時間內(nèi)(一般是幾十天至數(shù)月)相繼發(fā)生在地區(qū)一系列大小地震。
13、震級:是衡量地震本身大小的尺度,由地震所釋放出來的能量大小所決定。
14、烈度:一次地震于某地地面震動強烈程度。地震烈度取決于地震能量、震源深度、震中距、地震傳播介質(zhì)的性質(zhì)等。
15、世界主要地震帶:環(huán)太平洋地震帶、地中海喜馬拉雅地震帶或歐亞地震帶、大洋海嶺地震帶。
16、地震效應(yīng):地震作用影響所及的范圍內(nèi),地表出現(xiàn)的各種震害和破壞。
17、地震效應(yīng)取決于三方面:場地工程地質(zhì)條件;震級及震中距;建筑物類型及結(jié)構(gòu)。
18、三種破壞的效應(yīng):
、僬駝悠茐男(yīng)——引起建筑物破壞;
②地面破壞效應(yīng)——地面破裂效應(yīng)(指地震時斷層錯斷及地面裂縫引起的破壞)(分地震斷層、地面裂縫)和地基基底效應(yīng)(強烈震動作用下,土體較大變形移動,使地基承載力下降或喪失,由此造成建筑物的破壞)(分沉降、砂土液化、地基滑移); ③斜坡破壞效應(yīng)——滑坡等。
砂土液化:飽水砂土在地震、動力荷載或其它物理作用下,受到強烈振動而喪失抗剪強度,使砂粒處于懸浮狀態(tài),致使地基失效的作用或現(xiàn)象。
19、影響砂土液化的因素:
①土的類型及性質(zhì)(粉、細砂土最易液化;高烈度時,亞砂土、輕亞粘土、中砂也可液化)
、陲柡蜕巴恋穆癫胤植紬l件(埋藏條件包括:砂層厚度、上覆非液化土層厚度(即埋藏深度)、地下水埋深。
、鄣卣鸹顒拥膹姸燃皻v時(地震愈強,歷時愈長,則愈易引起砂土液化,而且波及范圍愈廣)
20、砂土液化的防護措施:慎重選擇場地、選擇基礎(chǔ)類型、地基處理。 21、場地工程地質(zhì)條件對震害的影響:
①巖土類型和性質(zhì):巖土類型和性質(zhì)對宏觀烈度的影響最為顯著,可以從巖土的軟硬程度、松軟土的厚度以及地層結(jié)構(gòu)等3各方面來考察:一般來說,在相同的地震力作用下,基巖上震害最輕,其次為硬土,而軟土是最重的; 土質(zhì)愈松軟,厚度愈大,特征周期愈長,加重震害; 下硬上軟的結(jié)構(gòu)震害重,而下軟上硬則震害減輕,尤其當(dāng)硬土中有軟土夾層時,可消減地震能量。
、跀嗔眩簩Πl(fā)震斷裂來說,強震時的地表變形破裂,對跨越其上的建筑物來說是不可抵抗的;非發(fā)震斷裂若破碎帶膠結(jié)較好,則并不加重震害的趨勢。
、鄣匦蔚孛玻嚎傏厔菔牵汗铝⑼怀龅牡匦握鸷又,而低洼平坦的地形震害則相對減輕。 ④地下水:總趨勢是:飽水的巖土體會影響地震波的傳播速度,使場地烈度增高。地下水埋深愈小,則烈度增加值愈大。 22、震區(qū)抗震原則及措施
(一)場地選擇原則①避開活斷層;②盡可能避開具有強烈振動效應(yīng)和地面效應(yīng)的地段;③
避開不穩(wěn)定斜坡地段;④盡可能避開孤立地區(qū)、地下水埋深淺的地區(qū)
(二)抗震措施(持力層和基礎(chǔ)方案的選擇)①基礎(chǔ)砌置在堅硬土層上;②砌置深度應(yīng)大一
些,以防發(fā)震時傾斜;③不宜使建筑物跨越性質(zhì)不明的土層④建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計要加強整體強度,提供抗震性能。
(三)建筑物結(jié)構(gòu)型式和抗震措施 :①在強震區(qū)的工業(yè)與民用建筑,其平立面形狀以簡單
方整為好,否則應(yīng)在轉(zhuǎn)折處或?qū)訑?shù)變化處留抗震縫;②減輕結(jié)構(gòu)重量,降低重心,加強整體性,并有足夠的剛度和強度;③木架結(jié)構(gòu)抗震措施--加支撐;④磚混承重墻結(jié)構(gòu)抗震措施--灰漿強度、補強措施;⑤高層建筑--鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 23、誘發(fā)地震:由于人類的工程、經(jīng)濟活動而導(dǎo)致發(fā)生的地震。
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