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水库诱发地震活动的工程地质分析1 基本概念及研究意义⏹在一定条件下，人类的工程活动可以诱发地震，诸如修建水库，城市或油田的抽水或注水，矿山坑道的崩塌，以及人工爆破或地下核爆炸等都能引起当地出现异常的地震活动，这类地震活动统称为诱发地震。
其形成一方面依赖于该区的地质条件、地应力状态和有待释放的应变能积累程度等因素；另一方面也与工程行为是否改变了一定范围内应力场的平衡状态密切相关。
2 水库诱发地震活动性变化的几种典型情况2.1 蓄水后地震活动性增强⏹ 2.1.1 卡里巴—科列马斯塔型地震活动性的主要变化主要发生在1963年6月水库蓄水位超出正常高水位之后，尤以1963年8月库水位超出正常高水位2.9m之后为最强烈，此时水头增值仅为2％，以此作为地震活动性强烈变化的诱因是缺乏说服力的。
可是在正常高水位附近，水位波动几米库容变化却很大，显然库底岩石所承受的水库附加荷载以及附加荷载的影响深度都随之产生较大变化，水库底部承受附加应力超出一定值的岩石的体积也会产生很大变化。
2.1.2 科因纳—新丰江型科因纳水库诱发地震科因纳水库诱发地震之所以具有典型意义，就在于它是迄今为止最强的水库诱发地震(0.5级，地震序列中大于5.0级的达15次)，而又是产生在构造迹象最不明显、岩层产状基本水平、近200 a 附近没有明显地层活动的印度地盾德干高原之上。
库、坝区均位于厚达1500m、产状水平、自古至始新世喷发的玄武岩层之上，由致密块状玄武岩与凝灰岩及气孔状玄武岩互层，凝灰岩中央有红色粘土，渗透性不良(图6—7)。
2.2 蓄水后地震活动性减弱3 水库诱发地震的共同特点从以上典型实例描述可知，水库诱发地震不同类型虽各有其特性，但概括起来它们却有很多共性。
这主要是这类地层的产生空间和地震活动随时间的变化与水库所在空间和水库水位或荷载随时间的变化密切相关，表示介质品质的地震序列有其固有特点和震源机制解得出的应力场与同一地区产生天然地震的应力场基本相同。
第一章测试1.在下列工程地质问题中，那个属于生态环境地质问题？（）A:地基稳定B:斜坡稳定C:矿山整治D:围岩稳定答案:C2.工程地质分析的对象有哪些？（）A:岩体B:冰川C:土体D:湖水答案:ACD3.在下列工程地质问题中，那些与地下水有关？（）A:地震B:地面沉降C:渗透变形D:断裂活动答案:BC4.解决工程地质问题的定性方法有？（）A:地质历史分析方法B:工程地质类比法C:解析计算法D:数值模拟法答案:AB5.“场地位于渭河一级阶地“描述的是地质构造条件。
( )A:错B:对答案:A第二章测试1.活断层是指只可能引起地震的断层。
（）A:错B:对答案:A2.正断层和逆断层两种活断层的上盘变形破裂效应强于下盘。
（）A:对B:错答案:A3.上盘相对下降，下盘相对上升的断层是？（）A:正断层B:阶梯断层C:平移断层D:逆断层答案:A4.规划选场中如何降低断层对建筑物的影响？（）A:尽可能避开正断层或逆断层上盘。
B:尽可能加固断层带内的地基。
C:优先选择低级别的活断层。
D:尽可能避开逆断层或正断层下盘。
答案:AC5.活断层调查需要分阶段进行，首先为区域性踏勘。
( )A:错B:对答案:B第三章测试1.抗震设防烈度为（）度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。
（）A:9B:7C:6D:8答案:C2.从震源直接传播到地表的地震波为：（）。
A:面波B:瑞雷波C:勒夫波D:体波答案:D3.地震按成因可分为那些类别？（）A:人工诱发地震B:冲击地震C:构造地震D:火山地震答案:ABCD4.M.M烈度表将地震烈度分为12级。
（）A:错B:对答案:B5.地震危险性考虑了地震的哪些不确定因素？（）A:震级大小不确定B:发震位置不确定C:震源深度不确定D:发震时间不确定答案:ABD第四章测试1.下面关于水库诱发地震的机制，错误的是（）。
A:走滑断层上修建水库，稳定条件恶化，水库易诱发地震B:逆断层上修建水库，稳定条件改善，水库不易诱发地震C:走滑断层上修建水库，稳定条件改善，水库不易诱发地震D:正断层上修建水库，稳定条件恶化，水库易诱发地震答案:C2.诱发地震的人类工程活动包括哪些？（）A:修建高层建筑B:修建水库C:深井注水D:地下核爆炸答案:BCD3.人工诱发地震的特征有（）。
工程地质分析原理第一章地壳岩体结构特征的工程地质分析岩体（rockmass）：通常指地质体中与工程建设有关的那一部分岩石，它处于一定的地质环境、被各种结构面所分割。
结构面：是指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸（或具有一定厚度）的地质界面（或带）。
如岩层层面、软弱夹层、各种成因的断裂、裂隙等。
工程地质之所以要将岩体的结构特征作为重要研究对象，意义如下：⑴岩体中的结构面是岩体力学强度相对薄弱的部位，它导致岩体力学性能的不连续性、不均一性和各向异性。
只有掌握岩体的结构特征，才有可能阐明岩体不同荷载下内部的应力分布和应力状况。
⑵岩体的结构特征对岩体在一定荷载条件下的变形破坏方式和强度特征起着重要的控制作用。
岩体中的软弱结构面，常常成为决定岩体稳定性的控制面，各结构面分别为确定坝肩岩体抗滑稳定的分割面和滑移控制面。
⑶靠近地表的岩体，其结构特征在很大程度上确定了外营力对岩体的改造进程。
这是由于结构面往往是风化、地下水等各种外营力较活动的部位，也常常是这些营力的改造作用能深入岩体内部的重要通道，往往发展为重要的控制面。
总之，对岩体的结构特征的研究，是分析评价区域稳定性和岩体稳定性的重要依据。
结构面的成因分类：原生结构面、构造结构面及浅表生结构面结构面的工程地质分级：断层型或充填型结构面、裂隙型或非充填型结构面、断续延伸的非贯通型岩体结构面，它们分别对应于I级、U级、川级结构面岩体结构分类: 按建造特征可将岩体划分为块体状（或整体状）结构、块状结构、层状结构、碎块状结构和散体状结构等类型。
按岩体的改变程度可划分为完整的、块裂化或板裂化，碎裂化、散体化的等四个等级。
第二章地壳岩体的天然应力状态地壳岩体内的天然应力状态，是指未经人为扰动的，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，常称为天然应力或初始应力。
研究岩体天然应力状态的意义：（1）岩体天然应力状态或地应力场是工程岩体存在的基本环境条件之一。
工程地质条件：与工程建筑有关的地质条件的总称。
包括岩土体工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质特征、自然地质现象、工程动力地质作用和天然建筑材料等七方面。
工程地质问题：工程地质条件与工程建筑之间所存在的矛盾（稳定和安全）。
因工程建筑结构类型、受力特点和工作方式不同，存在各种工程地质问题。
工程地质分析的基本研究方法：1.自然历史分析法2.力学分析法3.模型模拟试验法4.工程地质类比法断层分类：走滑断层、逆断层、正断层，按断裂的主次关系划分为主断层、分支断层和次断层野外识别：走滑断层：1地表出露线平直，断层倾角较陡。
2断层面两侧相对的水平运动，相对的垂直升降很小。
3河流最易于沿这种断层发育，水工建筑物也就最易于受到这种活断层的威胁。
走滑断层：位移方向与断层走向相同或相近的大型平移断层活断层：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、极可能在不远的将来重新活动的断层。
活动断层的活动特性:蠕滑:持续不断缓慢蠕动的称为蠕滑或稳滑 ;粘滑:间断地、周期性突然错断的为粘滑，粘滑常伴有地震，是活断层的主要活动方式。
各类活断层在我国的分布1．分布于我国西部的多个NWW—NW向的长大弧形断裂，主要为逆走滑—走滑断层，其走滑速率由南而北有所减小。
2．活动逆冲断裂也主要分布于我国西部分、3．现代活动正断层主要分布于我国东部。
活断层区规划设计建筑物的原则(1)有低级别的活断层的场地优于有高级别的; 有活动时期老的断层的场地优于有活动时期新的; 有全新世(10000 a)内无活动的断层的场地优于有全新世内有活动的断层的场地等。
(2)尽可能避开主断层带；(3)如为逆断层或正断层类型，尽可能避开有强烈地表变形和分支、次生断裂发育的断层上盘(逆断层的上升盘、正断层下降盘)。
如有较大的正、逆断层，场地往往需要选在距主断面数千米之外。
地震：接近地球表面的岩层中弹性波传播所引起的震动称为地震。
震级：衡量地震本身大小的尺度烈度：衡量震动强烈程度的尺度基本烈度：一个地区今后一定时期内在一般场地条件下可能普遍遭受到的最大地震烈度。
第二节地质灾害课程标准运用资料，说明常见自然灾害的成因，了解避灾、防灾的措施。
学习目标1.运用资料，说明地震、滑坡、泥石流等常见地质灾害的成因和危害。
2.结合实例，说出地震、滑坡、泥石流等常见地质灾害的防御措施。
一、地震1．概念：地壳中的岩层在地应力的长期作用下，会发生倾斜或弯曲。
当积累起来的地应力超过岩层所能承受的限度时，岩层便会突然发生断裂或错位，使长期积聚起来的能量急剧地释放出来，并以地震波的形式向四周传播，使地面发生震动。
2．指标(1)地震能量的大小用震级表示。
(2)地震时某一地区地面受到的影响和破坏程度用地震烈度表示。
(3)一次地震只有一个震级，但可以有多个烈度。
地震烈度的大小与震级、震源深度、震中距、地质构造及地面建筑有密切关系。
3．危害(1)直接危害：造成房屋倒塌，破坏道路、管道、通信等基础设施，导致人员伤亡和财产损失。
(2)间接危害：诱发崩塌、滑坡、泥石流、火灾、海啸、有毒气体泄漏、疫病蔓延等灾害。
(3)心理健康：造成家破人亡和生活突变，从而严重损害灾区人们的心理健康。
4．频发地板块与板块交界处，集中分布在环太平洋和地中海－喜马拉雅地带。
5．我国地震灾害发生范围广、频度高、强度大，主要地区有台湾、西藏、新疆、青海、云南、四川等。
判断1．一次地震可以有多个震级。
( × )2．地面建筑质量影响地震烈度。
( √ )二、滑坡和泥石流1．滑坡(1)概念：山地斜坡上的岩体或土体，因河流冲刷、地下水活动、地震及人类活动等原因，在重力作用下，沿一定的滑动面整体下滑的现象。
(2)多发地：岩体比较破碎、地势起伏较大、植被覆盖度较差的山地丘陵区以及工程建设频繁的地区。
(3)危害：破坏或掩埋农田、道路和建筑物，堵塞河道。
2．泥石流(1)概念：山区沟谷中由暴雨或冰雪消融等激发的，含有大量泥沙、石块的特殊洪流。
(2)多发地：地形陡峻、具有丰富的松散物质以及短时间内有大量水流的地区。
(3)危害：摧毁聚落，破坏森林、农田、道路，淤塞江河等。
过去，世界各国建设水库大坝工程，都是尽量避免在地质条件复杂的地区建设，更不会建造在会发生强烈地震的断裂带上。
许多断裂带都是在地震发生之后才发现的。
过去的经验总结是：在弱震地区或地质构造稳定的地区，大型水库大坝会诱发地震，水库诱发地震强度可以超过历史上所记录的最大地震强度。
下面介绍世界上几个著名的水库诱发地震的案例：1.印度科依纳水库诱发地震印度科依纳（ＫＯＹＮＡ）水库位于印度孟买城以南二百三十公里的地方，库容量27.8亿立方米，水库面积116平方公里．科依纳水库于1954年开工建造，1963年完工。
科依纳水库大坝高103米，大坝体积130万立方米，大坝为粗石混凝土重力坝。
印度科依纳水库不但大坝底下的地基十分理想，而且水库所在地区的地质结构完整，从地质板块学的观点来看米，这座水库是建造在印度板块上，是印度-澳大利亚板块的一部份。
于几百年万前就已经形成。
人们认为这种地质结构是最稳定的，即所谓的无震区，而且在水库建造之前，也没有地震的记载。
大坝位于前寒武纪地质带上，地质条件非常优越．但是就在这里发生了至今为止记录在案的强度最大的地震。
1963年科依纳水库竣工并当即蓄水启用。
在这之后，附近地区就小震不断，在1964年和1965年之间，最高一周地震次数达四十多次。
水库在1965年蓄满水，之后地震次数增多，强度加大，到1967年，一周地震次数竟高达320次地震。
在1967年9月13日发生了一次震级 5.5级的地震，1967年12月11日在大坝附近发生了为震级6.5级的地震，震中烈度为VIII度。
这次地震的震源就在水库大坝附近离地面9-23公里的地方。
这次地震影响的范围很大，整个印度半岛的西半部份都能感觉到该次地震。
由于水库诱发地震而直接死亡人数约为177人，受伤人数超过1700人。
该地区大批房屋倒塌或是受到严重损坏，成千上万的人无家可归。
科依纳水库的大坝虽然没有因地震而倒塌，但受到严重损坏，水泥大坝两面出现了多处裂缝，有几处水都从裂缝处渗透出来。
