【正文】 間持續(xù)至今，整個(gè)活動(dòng)期已30余年，科因納水庫(kù)地震活動(dòng)迄今仍未停止。n 我國(guó)幾個(gè)水庫(kù)誘發(fā)地震蓄水開始與微震活動(dòng)加強(qiáng)有如表6—3所示的關(guān)系。例如我國(guó)新豐江水庫(kù)誘發(fā)地震1962年至1965年5月震源深度分布有如圖6—26所示。n如庫(kù)區(qū)及附近有斷裂，則精確定位的震中往往沿?cái)嗔逊植肌?蓄水后地震活動(dòng)性減弱 水庫(kù)誘發(fā)地震的共同特點(diǎn) 從以上典型實(shí)例描述可知，水庫(kù)誘發(fā)地震不同類型雖各有其特性，但概括起來它們卻有很多共性。 水庫(kù)誘發(fā)地震活動(dòng)性變化的幾種典型情況 蓄水后地震活動(dòng)性增強(qiáng) 卡里巴—科列馬斯塔型n 地震活動(dòng)性的主要變化主要發(fā)生在1963年6月水庫(kù)蓄水位超出正常高水位之后，此時(shí)水頭增值僅為2％，以此作為地震活動(dòng)性強(qiáng)烈變化的誘因是缺乏說服力的。砂土液化前若上覆土層能保持一定的強(qiáng)度從而使地基不失效的話，則下伏的液化層能起到阻止地震剪切波的作用進(jìn)而免除建筑物遭受震害威脅。如果飽水砂層埋藏很深，則由上覆自重建以抑制砂土液化，則砂土液化將不會(huì)產(chǎn)生。因此，當(dāng)粉、細(xì)砂、粘土中粉粒含量少時(shí)，有可能液化。（內(nèi)骨架轉(zhuǎn)化而來）總孔隙水壓力PW = Pwo + Pwe而 Pwo = Pwe = 則 Pw = Pwo + Pwe = 即起孔隙水壓力隨深度的增加而增大。b. 振動(dòng)液化松散砂體飽水，由于砂粒振動(dòng)擠密排水，當(dāng)排水不暢時(shí)將形成孔隙水壓力增高，以致于抵削了有效應(yīng)力，砂粒處于無聯(lián)接狀態(tài)而液化。一般卓越周期 T=H：沉積層厚 Vs：剪切波速因此抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)避開地基的卓越周期。 場(chǎng)地條件對(duì)地震動(dòng)的影響一、基巖基巖在地震動(dòng)時(shí)振幅小，持續(xù)時(shí)間短，因基巖地基一般震害小。由于地震波頻譜復(fù)雜，因而地基對(duì)某些頻率的波有選擇性放大的作用。三、斜坡破壞效應(yīng)包括地震誘發(fā)的崩塌、滑坡、地震水體潰決等，引起的附加破壞效應(yīng)。 場(chǎng)地破壞效應(yīng)一、地面破裂效應(yīng)分兩種情況：其一，活動(dòng)斷裂錯(cuò)動(dòng)，直接將地面錯(cuò)裂。顯然，對(duì)于某一特定的場(chǎng)地或工程建設(shè)項(xiàng)目，由于具體的工程地質(zhì)條件不同，（包括地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)條件等），因而地震震害的影響也就不同，因而有必要根據(jù)具體場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，編制適合于工程建設(shè)和土地規(guī)劃利用的地震小區(qū)劃圖。地震影響烈度及其分布范圍。 地震區(qū)劃即根據(jù)基本烈度對(duì)地震的可能危害程度進(jìn)行分區(qū)。③斷陷盆地的銳角形端部。由此看來，新近活動(dòng)的第四紀(jì)活動(dòng)斷裂活動(dòng)性最強(qiáng)。從西部看，地震以喜馬拉雅南緣、青藏高原南部最強(qiáng)，向北減弱，但天山南北地震有所增強(qiáng)。 我國(guó)地震的基本特征我國(guó)除臺(tái)灣東部、西藏南部和吉林東部深源地震外，其余地區(qū)的地震均屬大陸板塊內(nèi)部地震。b. 轉(zhuǎn)換斷層在海嶺間形似走滑斷層，在轉(zhuǎn)換斷層上常發(fā)生走滑斷層地震。世界范圍的地震帶主要為：一、環(huán)太平洋帶 集中了全世界的絕大部分地震二、地中?！柴R拉雅地震帶 以淺源地震為主三、大洋海嶺地震帶 以淺源地震為主，震級(jí)也不大上述三大地震帶均處于板塊構(gòu)造的邊緣。有的學(xué)者想用地震力的大小來表描地震的破壞力。震波與釋放能量大小的關(guān)系為：lgE=+地震烈度是表示地震發(fā)生時(shí)對(duì)一個(gè)具體地點(diǎn)的實(shí)際震動(dòng)的強(qiáng)弱程度。[實(shí)例]解水河斷裂帶震源機(jī)制解與斷裂帶變形組合的關(guān)系。 地震及地震波 地震波地震時(shí)，震源釋放的能量以彈性波的形式向四處傳播，這種彈性波就是地震波。震源：地球深處因巖石破裂引起地殼振動(dòng)的發(fā)源地。四、航空攝影低陽(yáng)光角源空攝影，增加斷層崖、斷層三角面等地面起伏的陰影效果。一、地質(zhì)、地貌調(diào)查植被、溪流、山脊錯(cuò)動(dòng)、微地貌變形、不良地質(zhì)現(xiàn)象、斷層三角面等。大壩：以堆石壩、抗變形能力較強(qiáng)。d. 避開淺埋大溶洞、地下采空區(qū)等地帶。 場(chǎng)地選擇一、選擇對(duì)抗震有利的地段a. 低級(jí)別活斷層地帶優(yōu)于高級(jí)別活斷層地帶?；顢鄬拥倪w移，對(duì)地震的預(yù)報(bào)關(guān)系極大。同一區(qū)域的斷層，也存在不均勻性。此外，地震重復(fù)周期與一次地震產(chǎn)生的位錯(cuò)量成正比，而與平均錯(cuò)動(dòng)速率成反比，即：有蠕滑成分時(shí)， 活斷層活動(dòng)的時(shí)空不均勻性時(shí)間上，時(shí)密（群發(fā)性），時(shí)稀。KAr法。重要研究大地震事件。一般活斷層錯(cuò)動(dòng)的速率愈大，則兩次錯(cuò)斷的時(shí)間間隔就愈短。如斷裂面的形狀，剪切模量、斷層性質(zhì)、大地構(gòu)造環(huán)境等因素有關(guān)。一般地震地表錯(cuò)段長(zhǎng)度從數(shù)百米至數(shù)百公里，最大位移自幾十厘米至十余米。因?yàn)樾纬勺呋鏇_斷層或走滑正斷層等。特征：斷層面傾角介于逆斷層與平移斷層之間，一般60~80186。特征：斷層地傾角較小，一般20－40o之間，上盤上升引起上盤一側(cè)地面隆升，下盤一般無地表變形，分支斷層發(fā)育，主要產(chǎn)生在上盤。 活斷層的特性包括：活斷層的類型 活動(dòng)方式 規(guī)模 錯(cuò)動(dòng)速率及基本分級(jí) 活動(dòng)周期 古地震事件 活斷層的類型和活動(dòng)方式按構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)，活斷層可劃分為三類：走向滑動(dòng)型（平移斷層）逆斷層正斷層由于三類活斷層的幾何特征及運(yùn)動(dòng)特性各不相同，因而對(duì)工程場(chǎng)地的影響也不同。 巖體變形、破壞的地質(zhì)模式巖體變形的基本單元拉裂 含壓致拉裂 脫性蠕滑 剪切彎曲 懸臂梁彎曲、縱、橫彎剪流 塑性流動(dòng)上述各變形單元往往不是單獨(dú)產(chǎn)生，往往相伴另外的變形單元，且互為因果的變形單元對(duì)變形、破壞起主導(dǎo)作用。空隙水壓力變化原因：①地下水補(bǔ)排條件變化（略）②巖體受荷狀態(tài)變化形成超孔隙水壓力如地震，土力學(xué)介紹很多。 顯然。結(jié)論：①按運(yùn)動(dòng)特征，沿結(jié)構(gòu)面的滑移分穩(wěn)滑和粘滑面種基本類型。當(dāng)應(yīng)變速率C降低，巖體內(nèi)應(yīng)力將逐漸減小，松馳。當(dāng)0，則C，巖體內(nèi)應(yīng)力有增加趨勢(shì)，直至達(dá)到新的平衡。 巖體變形破壞與應(yīng)變速率的關(guān)系由馬克斯韋爾模型來說明。經(jīng)過這些單元的不同組合，可形成各種各樣巖體的流變本構(gòu)模型。裂紋之高部受壓亦相同。三、縱彎過程中的滑脫分兩種形式：背斜式滑脫：軸部虛脫，翼部單剪式剪裂。三、縱彎曲條件下巖體的變形與破壞a. 極梁的屈曲的應(yīng)力條件由經(jīng)典歐拉公式，簡(jiǎn)支梁條件下，屈曲的縱向壓力 其中慣性矩J=bh3/12 （矩形梁板時(shí)取單寬）則臨界應(yīng)力 多層板梁組合情況（二層介質(zhì)），等厚 n：板梁層數(shù)彎曲段波長(zhǎng)：b. 軸部的變形與破壞亦可分為三個(gè)階段：①輕微隆起階段，頂部拉裂，底部出現(xiàn)剖面x節(jié)理。H/D=%。①輕微隆起階段彎曲初期。三、沿已有結(jié)構(gòu)面剪切機(jī)制及過程（略） 彎曲變表破壞機(jī)制與過程一、彎曲變形的基本形式按受力條件：橫彎、縱彎。剪切破壞過程中巖石銷固段被各個(gè)擊破，所以整個(gè)剪切過程中剪切位段具有脈動(dòng)的特征。（1）拉張分支裂隙的形成，原理同前。二、壓應(yīng)力條件下的拉斷破壞壓應(yīng)力條件下裂縫尖端拉應(yīng)力集中最強(qiáng)的部位位于與主壓應(yīng)力是地方向上，并逐漸向與平行地方向擴(kuò)展。第二種情況，可采用三向應(yīng)力狀態(tài)莫爾圓圖解簡(jiǎn)單判斷。含軟弱結(jié)構(gòu)面的塊狀巖體，當(dāng)結(jié)構(gòu)面與最大主應(yīng)力夾角合適時(shí)，則表現(xiàn)為沿結(jié)構(gòu)面的剪切。 1/3~2/3[]可由剪切轉(zhuǎn)化為塑性破壞。一、巖體破壞形式與受力狀態(tài)的關(guān)系巖體破壞形式與圍巖大小有明顯關(guān)系。 巖體的應(yīng)力測(cè)定主要有：應(yīng)力解除法、應(yīng)力恢復(fù)法、水力壓裂法等。 地質(zhì)、地貌研究一、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)演變歷史的研究可采用地質(zhì)力學(xué)的研究方法（構(gòu)造體系配套）配合斷層錯(cuò)動(dòng)機(jī)制的極射赤平投影方法。其次由于應(yīng)力變化梯度不同，使淺部應(yīng)力狀態(tài)與深部應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了變化。在巖體地應(yīng)力低于其臨界應(yīng)變速率，但高于斷裂的臨界應(yīng)變速率時(shí)，巖體中應(yīng)變速率遞增到一定程度后將穩(wěn)定在與臨界應(yīng)變速率相適應(yīng)的應(yīng)力水平，而斷裂的應(yīng)力所屬于遞增型。前段表現(xiàn)出彈性介質(zhì)特征，而后者表現(xiàn)出粘性特征。反之，局部拉應(yīng)力集中區(qū)形成拗陷和拉裂型構(gòu)造，伴正斷型地震。 斷裂帶附近局部構(gòu)造應(yīng)力集中作用a. 一般規(guī)律巖體受力變形時(shí)，其內(nèi)所含的結(jié)構(gòu)面會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，使巖體內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜化。b. 三向應(yīng)力狀態(tài)與由此決定的現(xiàn)代構(gòu)造活動(dòng)呈規(guī)律分布。特征：以達(dá)到巖體內(nèi)部應(yīng)力和變形的總體平衡。③ 應(yīng)力在坡腳附近顯著增大。思考題：巖體卸荷過程中能否造成巖體破壞（設(shè)）二、自由臨空面附近的應(yīng)力重分布以河谷為例：河谷下切，形成地表的自由臨空面，由此引起臨空面附近巖體卸荷回彈，形成臨空面附近巖體內(nèi)應(yīng)力重分布?；顒?dòng)構(gòu)造應(yīng)力所形成的應(yīng)力場(chǎng)，其最大主應(yīng)力比較一致或呈規(guī)律變化而剩余應(yīng)力則各地不一，比較雜亂。殘余應(yīng)力：巖體卸荷或部分卸荷所形成的拉壓應(yīng)力自相平衡的應(yīng)力場(chǎng)。其它線段的應(yīng)測(cè)結(jié)構(gòu)面數(shù)量修改為：（按某組結(jié)構(gòu)面進(jìn)行校正）b. 方位校正即調(diào)整到結(jié)構(gòu)面組法線方向上來確定結(jié)構(gòu)面的數(shù)量。資料較正：主要解決被測(cè)機(jī)率不等的問題。一、結(jié)構(gòu)面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和資料較正主要針對(duì)延伸數(shù)米或數(shù)十米結(jié)構(gòu)面。地質(zhì)力學(xué)對(duì)走滑斷裂的研究較深入。a. 深部形成一系列拉張斷裂或正斷層。b. 薄皮構(gòu)造帶以彎曲和剪切造成的淺部褶皺斷裂為主，伴隨表部的重力滑動(dòng)構(gòu)造——滑覆體。縱向上分為上層構(gòu)造（表現(xiàn)為剪切或拉裂）、中層構(gòu)造（表現(xiàn)為彎曲）和下層構(gòu)造（表現(xiàn)為壓扁、流動(dòng)）一、 聚合帶（大型推服構(gòu)造）按構(gòu)造分類：厚皮構(gòu)造、薄皮構(gòu)造、接觸擾動(dòng)帶a、厚皮構(gòu)造帶發(fā)育高角度逆沖斷層。高彎度河流邊灘相，下部為大型槽狀交錯(cuò)層，向上遞變?yōu)槠叫袑永?，小型波狀交錯(cuò)層理，向上與堤岸相過渡。（P20）注意洪泛平原砂巖層與天然堤粉砂質(zhì)泥巖層的展布特征。一、河流沉積主要相模式及其工程地質(zhì)特征a. 高彎度河流沉積相模式。這種分類方案首先考慮建造特征。目前巖體分類的趨勢(shì)：①考慮巖石的基本性質(zhì)。如Y軸抗壓強(qiáng)度。 巖體結(jié)構(gòu)的主要類型與特征 結(jié)構(gòu)面的主要類型及其特征從成因角度：原生結(jié)構(gòu)面構(gòu)造結(jié)構(gòu)面表生結(jié)構(gòu)面：層向錯(cuò)動(dòng)、泥化夾層、表生夾泥 巖體結(jié)構(gòu)類型一、巖體分類a. 分類目的和原則目的：對(duì)工程地質(zhì)條件優(yōu)劣不同的巖體進(jìn)行分類，便于深入評(píng)價(jià)巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)和特征，以達(dá)到合理利用和有效治理的目的。a. 結(jié)構(gòu)面是巖體中力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)較薄弱的部位，導(dǎo)致巖體的不連續(xù)性、不均一性和各面異性。結(jié)構(gòu)體：由結(jié)構(gòu)面分割、圍成的巖石塊體（相對(duì)完整）。例：區(qū)域穩(wěn)定問題 巖土體穩(wěn)定問題 圍巖穩(wěn)定問題 地基穩(wěn)定問題 邊坡穩(wěn)定問題變形 程度 時(shí)間效應(yīng)研究?jī)?nèi)容：工程地質(zhì)問題產(chǎn)生的地質(zhì)條件、形成機(jī)制、發(fā)展演化趨勢(shì)研究方法：地質(zhì)分析、地質(zhì)模擬分析、試驗(yàn)分析、力學(xué)分析第一章 地殼巖體結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)分析 基本概念巖體：指與工程建設(shè)有關(guān)的那一部分地質(zhì)體。二、工程地質(zhì)分析的基本方法研究對(duì)象：工程地質(zhì)問題：即：人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境相互制約的主要形式。結(jié)構(gòu)面：巖體中具有一定方向、力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)（上下巖層）較低而延伸（或具一定厚度）的地質(zhì)界面。為什么要研究巖體結(jié)構(gòu)。風(fēng)化、地下水等。③分類指標(biāo)便于測(cè)定原則巖體分類的三大體系：①以巖石材料的力學(xué) 性質(zhì)指標(biāo)為基礎(chǔ)的分類。③以巖體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的分類。二、巖體結(jié)構(gòu)類型劃分以中科院地質(zhì)所方案為代表，重點(diǎn)考慮巖體的改造，并應(yīng)用地質(zhì)力學(xué)觀點(diǎn)對(duì)巖體結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行詳細(xì)劃分。以河流沉積主要相模式的研究為例。沉積物分：底部（滯留相）中部心灘相（上部，小型槽狀交錯(cuò)層；下部，大型單斜交錯(cuò)層）頂部，邊灘相、洪流相（細(xì)砂、中砂、泥巖，具水平層理或包卷層理）特征：具層狀或塊狀結(jié)構(gòu)特征滯留相巖泥巖礫石層成為主要軟弱層頂部相不發(fā)育中部心灘相砂巖（礫巖）具較高的強(qiáng)度（抗風(fēng)化能力強(qiáng)）二、巖體原生結(jié)構(gòu)特征的亞相、微相分析a. 軟弱夾層的亞相、微相分析河流相沉積中的軟弱夾層按亞相、微相特征見表14。由此追溯和判斷沉積環(huán)境和古水流特征。 巖體構(gòu)造結(jié)構(gòu)特征的地質(zhì)力學(xué)分析 構(gòu)造斷裂的基本組合模式解決兩大問題：區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定和巖體穩(wěn)定性 追溯應(yīng)力演變歷史根據(jù)現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究，構(gòu)造斷裂的形成，表現(xiàn)為兩種或多種機(jī)制的組合。后期疊加脆性破裂，沿推覆方向逐漸增強(qiáng)。二、裂谷帶（伸展帶）一般認(rèn)為是區(qū)域隆起背景上以斷陷谷為特征的大型復(fù)雜地塹系。三、走滑斷裂主要發(fā)育于相對(duì)穩(wěn)定的地塊中，屬拉性剪切破裂。跡線法和統(tǒng)計(jì)窗法、實(shí)習(xí)中已介紹。實(shí)踐證明，采用六條測(cè)線已能正確探明結(jié)構(gòu)面的狀況。a. 長(zhǎng)度校正以測(cè)線中最長(zhǎng)線段Ln作為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。c. 變異應(yīng)力與殘余應(yīng)力變異應(yīng)力：為物理、化學(xué)變化及巖漿侵入形成的應(yīng)力場(chǎng)。剩余構(gòu)造應(yīng)力，即地質(zhì)歷史時(shí)期構(gòu)造作用形成的應(yīng)力至今尚未完全卸除。則 水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力的減小幅有很大不同。②最大主應(yīng)力由內(nèi)向外逐漸增大，而最小主應(yīng)力由內(nèi)向外逐漸減小，至臨空面上為零，甚至出現(xiàn)拉應(yīng)力。三、巖體切割面附近的殘余應(yīng)力效應(yīng)由于巖體是由多種力學(xué)性質(zhì)不同的材料（元件）組成，在加載條件和卸載條件下，不同力學(xué)性質(zhì)的材料表現(xiàn)出不同的變形特征，以達(dá)到巖體內(nèi)部應(yīng)力和變形的總體平衡。僅伊斯蘭堡外側(cè)和察隅外側(cè)不同。、水平 垂直③潛在正斷型和張剪性走滑型應(yīng)力狀態(tài)區(qū)，主要分布于西藏高原（正斷型）、東北、華北地區(qū)，汾渭地塹（張剪走滑型）。局部壓力集中區(qū)，形成局部隆起和擠壓型構(gòu)造，伴強(qiáng)震。變形初期，應(yīng)力增高，但隨時(shí)間推移，應(yīng)力一旦達(dá)到某一極限值就會(huì)不再增長(zhǎng)，而變形不斷發(fā)展。在巖體中地應(yīng)力大于臨界應(yīng)變速率的地區(qū)，應(yīng)力隨時(shí)間呈線性遞增。 巖體應(yīng)力的若干規(guī)律a. 垂直應(yīng)力 （巖體應(yīng)力隨深度增加