活断层和地震工程地质

地质学知识：活断层与地震预测研究地震是地球表面上最常见的自然灾害之一，它的发生给人类带来了极大的破坏和损失。

然而，地震是一个复杂的地球物理现象，目前还无法完全预测和控制。

为了减少地震带来的损失，科学家们一直在努力探索各种地震预测方法。

其中，研究活断层是地震预测的一个重要方向。

活断层是指地球上相对活跃的断层带，通常是地震活动的主要区域。

在活断层上，岩石分裂和移动会导致地震发生。

通过对活断层的研究和监测，可以更好地理解地震的发生机制，提高地震预测的准确性和可靠性。

地震破坏主要集中在地壳上部，活断层的深度一般不超过20千米。

地震的预测主要考虑活断层的地质构造和地震历史，以及断层上的地震监测数据。

活断层的结构、活动性、位移和滑动速率等信息对于预测地震有着至关重要的作用。

地震预测的难点在于，活断层的结构和活动特征非常复杂，且难以直接观测。

科学家们通过采用各种手段来获取和分析活断层的信息。

其中，地球物理勘探、地震地质、地形测量和卫星遥感等技术是比较常用的手段。

地球物理勘探是一种通过探测地下结构来获取活断层信息的方法。

该方法可以测量地震波速度、密度和弹性模量等参数，从而获取震源、震源深度、断层参数和地下介质信息等。

地震地质是一种通过分析岩石样本和地貌变化等，来研究活断层历史和特征的方法。

地形测量则是通过高精度的测量和图像分析等技术，来获取地表和地形变化的信息。

相比之下，卫星遥感则可以提供更广阔的信息范围和更高的数据精度。

通过以上方法获取的活断层信息，需要进行整合和分析，以判断地震的概率和可能的震级等信息。

科学家们可以根据历史地震数据库来预测相同地区和活断层的地震，还可以通过模拟地震等方式来扩大研究深度和范畴等。

当前，地震预测已经成为震后救援工作和地震安全评估的重要组成部分。

通过深入研究活断层的地质构造和变化过程，科学家们不断提高地震预测的准确性和可靠性。

未来，地震预测的技术和方法还将不断更新和改进，以应对地球表面上越来越频繁和严重的地震灾害。

活断层工程地质第一节概述活断层和地震是两种密切相关的工程动力地质作用，在工程地质学领域内将活地层和地质活动所产生的工程地质影响。

称为‘区域地壳稳定性问题’大于90%地震与断层活动有关据活断层的活动方式和特点分为（1）蠕滑断层（2）粘滑断层，产生地震（地震断层）第二节活断层一概念及意义实际上有争议美国原子能委员会从历史性和现实性观点出发，将新断层分为1. 狭义的，称为“活动断层”，其概念是，全新世(1X104a)以来活动的断层，并且未来仍有可能活动，其活动可以找到地质的、历史考古的、地震活动的、地球物理的以及大地测量的诸种证据，它对现代工程实践和地震预报等有着最直接和密切的关系。

2. 广义的，称为“能动断层”，其含义是：①在过去3．5X104a 内至少有过一次活动证据．或在过去50X104a内有反复活动的证据；②与之有联系的断层；③沿该断裂带仪器记录到微震活动。

美国的这个概念后来被不少国家参考使用。

我国规定潜在活断层的时间上限，铁路线为1X104a．高坝和核电站为5X 104a。

二活动断层对工程建筑影响表现活断层对工程建筑物的影响表现为两个方面。

1．是活断层的地面错断直接损害跨越该断层修建的建筑物；有些活断层错动时附近伴生的地面变形，也会影响到邻近建筑物。

2．是伴有地震发生的活断层，强烈的地面振动对较大范围内建筑物的损害。

例如，位于美国西海岸南部的圣安德烈斯大断层是世界上最活跃的活断层之一，其中从霍利斯特至帕克菲尔德约200km 长的区段内，激光测距获得的断层蠕动速率是l—4cm/a，因而跨越该断层的公路、围墙等建筑物，几年内就能发现较大的错位。

我国宁夏石咀山市红果子沟．明代中、晚期修建的一段东西向长城，有两处被断层错断，均呈右旋扭动，同时存在水平和垂直错动，其中水平错距1．45m，垂直错距0．9m．由此估算其错动速率水平和垂直方向各为3．63及2．25mm／a。

鉴于活断层对工程建筑物的影响，因而对之研究有重要的实际意义。

1、地震是如何发生的?我们赖以生存的地球，内部有地壳、地幔、地核三部分组成。

由于地球内部每时每刻在孕育发生着各种复杂的运动，地震便是地壳剧烈运动的一种表现形式。

地球在运动和发展过程中，由于内部物质组成的不均匀以及宇宙间星体引力对地球的影响，使得内部存在大量能量，产生巨大的作用力，时刻推动着地壳中的岩石，使地壳岩石发生形变，这种力量逐渐积累、加强，当岩石承受不了强大的应力作用时，就会发生突然破裂或沿原有的破裂猛烈错动，从而引发震动，当震动传到地面上时，便形成了地震。

地下岩石中的应力积累越多，释放能量越大、越集中，地震也就越强烈。

据统计约有92%的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部。

避震：1、在家庭怎样避震：躲在室内易于形成三角空间的地方。

2、在学校怎样避震：正在上课时，要在教师指挥下迅速抱头、闭眼、躲在各自的课桌下。

在操场或室外时，可原地不动蹲下，双手保护头部，注意避开高大建筑物或危险物。

震后应当有组织的撤离。

必要时应在户外上课。

3、在公共场所怎样避震：听从现场工作人员的指挥，不要慌乱，不要拥向出口，要避免拥挤，要避开人流，避免被挤到墙壁或栅栏处。

4、在户外怎样避震：就地选择开阔地避震；避开高大建筑物或构筑物；避开危险物、高耸物或悬挂物。

蹲下或趴下，以免摔倒；不要乱跑，避开人多的地方；不要随便返回室内。

5、在野外怎样避震：避开山边的危险环境；躲避山崩、滑坡、泥石流。

避开山脚、陡崖，以防山崩、滚石、泥石流等；避开陡峭的山坡、山崖，以防地裂，滑坡等。

遇到山崩、滑坡，要向垂直于滚石前进方向跑，切不可顺着滚石方向往下跑；也可躲在结实的障碍物下，或蹲在地沟、坎下；特别要保护好头部。

6、地震时遇到特殊危险怎么办：（1）燃气泄露时：用湿毛巾捂住口、鼻，千万不要使用明火，震后设法转移。

（2）遇到火灾时：趴在地上，用湿毛巾捂住口、鼻。

地震停止后向安全地方转移，要匍匐，逆风而进。

（3）毒气泄露时：遇到化工厂着火，毒气泄露，不要向顺风方向跑，要尽量绕到上风方向去，并尽量用湿毛巾捂住口、鼻。

工程动力地质学常识一、名词解释：1．工程地质学：是研究人类的工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用，以便正确评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境的一门学科，是地质学的分支。

2．活断层：一般理解为目前还在持续活动的断层，或在历史时期或近期地质时期活动过、极有可能在不远的将来重新活动的断层。

3．滑坡：斜坡岩土体在自然或人为因素作用下沿某一界面发生剪切破坏整体向坡下运动的现象。

4．天然应力：称为初始应力，指未经人为扰动的，主要是在重力场和构造应力场的综合作用下，有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态。

5．地震效应：地震波的作用下，场地会出现各种破坏作用，称为地震效应。

6．工程地质条件：是工程活动的地质环境，一般认为，工程地质条件包括：岩石和土的性质、地质构造、地貌、水文地质条件、自然地质现象和天然建筑材料等方面，其中最根本的是岩石和土的性质。

7．残余应力：承载岩体遭受卸荷或部分卸荷时，岩体中某些组分的膨胀回弹趋势部分地受到其他组分的约束，于是就在岩体结构内部形成残余的拉、压应力自相平衡的应力系统，即残余应力。

8．崩塌：坡体中被陡倾的张性破坏面分割的岩休，因根部折断或压碎而倾倒，突然脱离母体翻滚而下，称为崩塌。

过程中，阶梯的岩块相万撞击粉碎，最后堆积于坡脚。

多半发生在岩质陡坡的前缘。

9．斜坡破坏地震效应：指地震诱发的滑坡、崩塌或泥石引流等地质灾害，主要发生在山区和丘陵地带。

10．容许承载力：地基所能承受建筑物基础作用在地基单位面积上容许的最大压力。

在这个压力下，地基的强度和变形都满足设计的要求，建筑物安全和正常使用不会受到不利的影响。

11．诱发地震：在一定条件下，人类工程活动如修建水库、城市或油田的抽水或注水、矿山坑道的崩塌以及地下核爆炸等引起的异常地震活动称为诱发地震。

12．抗力体：坝下游能起抵抗坝基滑移作用的岩体称为抗力体。

13．围岩应力重分布：地下洞室的开挖破坏了岩体原有的应力平衡状态，围岩内各质点在回弹应力的作用下，均将力图沿最短的距离向消除了阻力的自由表面移动，直至达到新的平衡。

1、名词解释：活断层：指目前正在活动的断层，或是近期曾有过活动而不久的将来也许会重新活动的断层。

地震级：通常地震学上所说的地震的大小。

是依据地震释放出来的能量多少来划分的，释放的能量越大，震级就越大。

——震级是um（微米）的对数来表达的。

区域稳定性：指在内、外力动力地质作用下，现今一定区域地壳表层的相对稳定限度及其对工程建筑安全的影响限度。

地震效应：地震作用影响所及的范围内，地表出现的各种震害和破坏。

滑坡体：与母体脱离通过滑动的部分岩体。

混合溶蚀效应：不同成分或不同温度的水混合后，其溶蚀能力有所增强的效应。

地面沉降：地面沉降是指在一定的地表面积内所发生的地面水平面减少的现象。

渗透变形：岩土体在地下水渗透力（动水压力）的作用下，部分颗粒或整体发生移动，引起岩土体的变形和破坏的作用和现象。

表现为鼓胀、浮动、断裂、泉眼、沙浮、土体翻动等。

流土：在渗流作用下，一定体积中的土颗粒同时发生移动，或一定体积的土体发生悬浮隆起和顶穿现象。

管涌：在渗流作用下单个土颗粒发生移动的现象，工程界称为潜蚀。

正常固结土:假如抽水前土层不同深度处的固结限度都与土中现有的天然有效应力此相适应，那么这种土层就称为正常固结的土层。

工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。

地震烈度:衡量地震所引起的地面震动强烈限度的尺度。

与地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件有关。

土洞：是由于地表水和地下水对上层的溶蚀和冲刷而产生空洞；空洞的扩展，导致地表陷落的地质现象。

工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条件的综合。

地质因素涉及岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料。

临界水力梯度：渗流水出逸面处开始发生流土或管涌时的界线梯度即在渗流作用下，土粒开始发生移动时的水力坡度。

渗透力：渗透作用于土体的力叫做渗透力。

地质超前预报：运用一定的技术和手段，收集地下工程所在岩土体的有关系信息，运用相应的理论和规律对这些资料和信息进行分析、研究，对施工掌子面前方岩土体情况，不良地质体的工程部位及成灾也许性做出解释、预测和预报，从而有针对性地进行地下工程的施工。