【正文】 卸荷作用a. 構(gòu)造作用分活動構(gòu)造應(yīng)力，即現(xiàn)今還在形成，累積的應(yīng)力場。重分布應(yīng)力的主要特征：①主應(yīng)力方向在臨空面附近發(fā)生明顯變化最大重應(yīng)力與臨空面近于平行，而最小主應(yīng)力與臨空面近于垂直。 我國地應(yīng)力場的空間分布隨時間變化的一般規(guī)律 我國地應(yīng)力場的空間分布特點a. 各地的最大重應(yīng)力方向呈明顯規(guī)律性大致與察隅和伊斯蘭堡連線的夾角平分線方向一致。b. 局部應(yīng)力集中區(qū)與活動斷層的關(guān)系上述應(yīng)力集中的特殊部位往往形成與之相適應(yīng)的構(gòu)造帶。b. 地應(yīng)力隨時間變化的一般規(guī)律從以上規(guī)律可得出應(yīng)力隨時間變化的一般規(guī)律。（定性研究）②在此基礎(chǔ)上進行應(yīng)力場實測。破壞：巖體的宏觀連續(xù)性已發(fā)生明顯變化。應(yīng)力狀態(tài)類型參數(shù) （＝1，即σ2＝σ1； ＝－1，即σ2＝σ3）二、巖體破壞形式與巖體結(jié)構(gòu)的關(guān)系低圍壓條件下巖石三軸試驗表明。復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)時，含一組結(jié)構(gòu)面的巖體破壞形式與巖體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀，應(yīng)力狀態(tài)關(guān)系很大。（3）潛在剪切面貫通。梁彎曲時，軸受擠壓，兩翼受剪力作用→板梁滑脫二、橫彎條件下巖體的彎形與破壞a. 軸部區(qū)若以，代表巖石的曲服應(yīng)力。（H/D=%）b. 橫彎滑脫滑脫可緩解軸部應(yīng)力集中現(xiàn)象，亦可使翼部應(yīng)變能釋放。（地面剝蝕） 巖體在卸荷過程中的變形與破壞 基本類型拉裂面：拉應(yīng)力集中部位壓致拉裂面：平行臨空面的拉裂面剪裂面：層間剪切滑段基坑底板彎曲隆起等。 巖體的累進性破壞和加速蠕變累進性破壞，即應(yīng)力變化不大，微裂及擴張地不斷進行擴張、轉(zhuǎn)移直至整體破壞。當(dāng)CC0時，無加速蠕變。勻速滑動②粘滑時釋放的能量大小不僅與粘滑機制有關(guān)，對某一特定剪切滑移，停止活動承受法向應(yīng)力時間愈長，則粘滑時釋放的能量也就愈高。非封閉水體，破裂擴容超過地下水補給，亦可形成膨脹強化現(xiàn)象。特征：斷層面傾角大（近于垂直） 斷層的地表出露線平直 地貌上常形成陡直的斷崖 以水平運動為主，相對垂直升降量很小 分支斷裂較少，斷層帶寬度小這類斷層的水平錯動量往往很大，因而易于識別，易于發(fā)生強震。上盤下降并發(fā)育分支斷層正斷層可以引發(fā)中強震。我國的經(jīng)驗公式為：或： 統(tǒng)計分析是一種常用的研究方法。ABCD100R1010R11RR特別強烈強烈中等弱m7~6~6以下對斷層錯動速率的研究，可以采用跨斷層重復(fù)測量，但對于獲取平均錯動速率有時較難。亦獲得其年代數(shù)據(jù)（KAr、14C、TL、ESR）。 活斷層遷移當(dāng)活斷層的活動段發(fā)生一系列的群集方式的破裂后，（地震）斷裂活動往往會轉(zhuǎn)移到別的段落式別的區(qū)域，即形成活斷層的遷移。（尤其是全新世活動地帶）b. 避開主干斷層帶，避開有強烈變形的地帶，分支斷層發(fā)育地帶。 活斷層的調(diào)查與判別目的：確定斷層帶的位置、寬度、分支斷裂發(fā)育情況。五、大地測量和活斷層監(jiān)測六、斷層帶研究開挖措施，研究最新沉積物是否被錯斷及錯動幅度。震源參數(shù)：指描述震源物理過程的一組物理量。按地震發(fā)生時對人或地面的影響程度，可分為十二度。a. 板塊增生帶地幔軟流圖圈在海嶺兩側(cè)作相反方向流動，使海嶺中軸承受拉應(yīng)力，產(chǎn)生正斷層面發(fā)生地震。為界，西部地震廣泛分布、東部僅華北和東南沿海一帶有地震分布，西部地震強度和數(shù)量也大于東部，西部塔里木、 準(zhǔn)噶爾等盆地地震亦少發(fā)生。其主要發(fā)震構(gòu)造部位為：①對于傾斜的斷陷盆地，其較深、較陡的一側(cè)的活動斷裂易形成地震。其方法是首先地震區(qū)或地震帶在未來100年內(nèi)可能發(fā)生的各極地震的地點、地段、勾劃出各極地震活動危險區(qū)。地震破壞效應(yīng)：在地震波的作用下，場地會出現(xiàn)的各種破壞作用。一、振幅由地震加速度： A即為振幅，是質(zhì)點的最大位移。沉積物的厚度對建筑物的危害影響較大，一般厚度大的覆蓋層（160m以上），對高層建筑影響大；中等厚度覆蓋層對中等高度建筑物影響較大。（重力分力）因此，水流動時，作用于土體微元上地動水壓力合力FW=FF0 =定義：將作用于單位體積土骨架上的力稱為動水壓力（fd）則 fd = =J J為水力坡度顆粒流動條件為：動水壓力要克服土粒的有效重度（水下重度）即： fd =由此得： 稱臨界水力坡度。埋藏條件根據(jù)砂土液化機理，只有當(dāng)孔隙水壓力大于砂粒間的有效應(yīng)力時，才能產(chǎn)生液化，而有效應(yīng)力取決于固結(jié)壓力的大小和固結(jié)時間。1 基本概念及研究意義n 在一定條件下，人類的工程活動可以誘發(fā)地震，諸如修建水庫，城市或油田的抽水或注水，礦山坑道的崩塌，以及人工爆破或地下核爆炸等都能引起當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)異常的地震活動，這類地震活動統(tǒng)稱為誘發(fā)地震。n 震中密集于庫壩附近n通常主要是密集分布于水庫邊岸幾km到十幾km范圍之內(nèi)。 誘發(fā)地震活動與庫水位及水荷載隨時間變化的相關(guān)性n 這種相關(guān)性已被廣泛用以判別地震活動是否屬水庫誘發(fā)地震。 水庫誘發(fā)地震的震源機制解 根據(jù)所有研究過的水庫誘發(fā)地震的震源機制服應(yīng)指出以下值得注意的兩點： (1)由震源機制解得出的應(yīng)力場，與天然地震應(yīng)力場或根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特征判定的應(yīng)力場相同。 水的物理化學(xué)效應(yīng) 這種效應(yīng)使巖體斷裂面及其充填物軟化和泥化，從而降低了它的抗剪強度。顯然，上述三種應(yīng)力狀態(tài)下荷載效應(yīng)所造成的后果是不同的。 上述兩種效應(yīng)迭加后，震源巖體穩(wěn)定性最終變化如下：潛在正斷型強烈惡化，走向滑動型因為荷載效應(yīng)使莫爾圓離開包絡(luò)線的距離小于空隙水壓力效應(yīng)使之接近包絡(luò)線的距離，故最終結(jié)果是有所惡化。由于空隙水壓力的升高需要有一個滲入時間，所以水位升高后空防水壓力是逐步升高．6．5 產(chǎn)生水庫誘發(fā)地震的地質(zhì)條件 大地構(gòu)造條件 （1)板塊俯沖、碰撞帶介于潛在逆沖型的應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生誘發(fā)地震的可能性很小。如果砂土原處于非緊密排列狀態(tài)，就會有變?yōu)榫o密排列狀態(tài)的趨勢，如果砂的孔隙是飽水的，要變密實效需要從孔隙中徘出一部分水，如砂粒很細(xì)則整個砂體滲透性不良，瞬時振動變形需要從孔隙中排除的水來不及排出于砂體之外，結(jié)果必然使砂體中空隙水壓力上升，砂粒之間的有效正應(yīng)力就隨之而降低，當(dāng)空隙水壓力上升到使砂粒間有效正應(yīng)力降為零時，砂粒就會懸浮于水中，砂體也就完全喪失了強度和承載能力，這就是砂土液化(sand liquefaction)。應(yīng)排除的水不能排出，而水又是不可壓縮的，所以孔隙水必然承受由孔隙度減小而產(chǎn)生的擠壓力，于是就產(chǎn)生了剩余孔隙水壓力或超孔隙水壓力(excess pore water pressure)。 飽水砂土層的埋藏條件n 當(dāng)空隙水壓大于砂粒間有效應(yīng)力時才產(chǎn)生液化飽水砂層埋藏條件包括地下水埋深及砂層上的非液化粘性土層厚度這兩類條件。 砂土地震液化的判別7《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(TJll—85) 土質(zhì)條件n 液化土的某些特性指標(biāo)的限界值為；(1)平均粒徑(D50)；(2)粘粒(粒徑＜)含量不大于10％；或15％。 標(biāo)貫判別法n 日本新瀉地震時，B區(qū)與C區(qū)(圖7—12)的土層性質(zhì)、地下水埋深均相同，但液化程度和建筑物損害情況B區(qū)比C區(qū)輕得多，以標(biāo)貫試驗法探測土層性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)，二者貫入擊數(shù)基本相同，B區(qū)的貫入擊數(shù)顯著高于C區(qū)(圖7—20)。 改善飽水砂層的密實程度 消散剩余孔隙水壓 圍封法 基本概念及研究意義地面沉降的主要危害(1).沿海地區(qū)沉降使地面低于海面，受海水侵襲；(2)一些港口城市，由于碼頭、堤岸的沉降而喪失或降低了港灣設(shè)施的能力。由于區(qū)域性地面沉降范圍較廣闊，壓縮層厚度與沉降范圍相比較，又相對較小，因此無論從理論或?qū)嶋H應(yīng)用上，即可以把這類由于抽水引起的地面沉降問題按一維固結(jié)問題處理。倘若當(dāng)前土層內(nèi)不同深度處的固結(jié)程度不與現(xiàn)有的天然有效應(yīng)力此相在相同的條件下，超固結(jié)土層的壓密星將小于正常固結(jié)土層，同理，欠固結(jié)土層的壓密量則將大于正常固結(jié)土層。 8遠(yuǎn)離斜坡面的巖體內(nèi)，地應(yīng)力逐漸恢復(fù)狀態(tài)。 斜坡破壞的基本類型斜坡破壞分類方案很多，按破壞物質(zhì)的運動方式分崩塌和滑坡。堅硬巖體，抗風(fēng)化能力較強，巖體中有規(guī)模大，間隔大的節(jié)理發(fā)育。 滑坡a. 滑坡要素斜坡的部分巖體沿貫通的剪切破壞面（或帶）以一定的加速度下滑，這一過程叫滑坡。演變過程（以反傾斜坡為例）a. 表層蠕滑巖（土）體向坡下蠕變，后緣拉應(yīng)力產(chǎn)生。巖層內(nèi)領(lǐng)固段或錯段附近因拉應(yīng)力集中而產(chǎn)生自下而上擴展的拉裂隙。變形過程，巖體在重力作用下沿已有滑移面向臨空方向滑移，后部拉裂。b. 強烈彎曲、隆起階段彎曲顯著增強，強烈彎曲段出現(xiàn)剖面x型節(jié)理，部分巖體垮塌、充填虛脫部位。前部懸臂梁彎曲后為后部懸臂梁彎曲提供了空間，這種彎曲逐漸向斜坡后緣逐個懸臂梁地傳遞，導(dǎo)致斜坡巖體整體彎曲。軟巖塑流擠出又導(dǎo)致上覆巖層拉裂。 （研究生內(nèi)容） 斜坡變形破壞與內(nèi)外營力的關(guān)系斜坡是一個開放系統(tǒng)，它與外界有能量的交換，外營對斜坡穩(wěn)定性的影響主要通過三方面來實現(xiàn)。第二，改變斜坡的巖體結(jié)構(gòu)特征→使斜坡的強度降低。由于應(yīng)力分異，形成由坡緣拉應(yīng)力帶向縱深擴展的一系裂陡立拉裂縫。b. 板梁彎曲，拉裂面向深部擴展并向坡后緣推移，板梁之間反向錯動。剖面x節(jié)理中的一組逐漸形成滑移切出面。當(dāng)后緣分割條件成熟時，滑面的內(nèi)磨擦角小于斜坡角 ，則滑坡發(fā)生。這種壓致拉裂縫向上擴展，直至達到地面，并伴有向坡面方向的轉(zhuǎn)動。此外，外營力進入后緣拉裂縫，使斜坡條件進一步惡化，更加促進剪切面的變形。按滑坡物分：覆蓋層滑坡 基巖滑坡 特殊滑坡——融凍、陷落按滑坡體厚度：淺層 6m以內(nèi) 中層 6~20m 深層 20~30m 超深層 30m接規(guī)模：小型 30萬m3以內(nèi) 中型 30萬~50萬m3 大型 50萬~300萬m3 巨型 300萬m3按形成年代：新滑坡 老滑坡按力學(xué)條件：牽引式、推移式c. 斜坡變形、破壞的地質(zhì)力學(xué)模式主要根據(jù)斜坡變形破壞的力學(xué)機制，其變形、破壞可概括為五種地質(zhì)力學(xué)模型，即：蠕滑（滑移）——拉裂式滑移——壓致拉裂式彎曲——拉裂式塑流——拉裂式滑移——彎曲式稱為斜坡變形破壞的地質(zhì)力學(xué)模式，它表達了斜坡巖（土）體結(jié)構(gòu)類型之間的內(nèi)在聯(lián)系，揭示了斜坡發(fā)展變化的內(nèi)在力學(xué)機制，并在很大程度上確定了斜坡最終破壞的可能方式與特征，達到系統(tǒng)評價預(yù)測斜坡穩(wěn)定性的目的。③坡體結(jié)構(gòu)。規(guī)模大小不一。對斜坡應(yīng)力分布影響最大的是巖體結(jié)構(gòu)特征，斜坡附近的結(jié)構(gòu)面往往是應(yīng)力集中的部位。除常規(guī)上述試驗外，還需進行以下一些專門性質(zhì)的試驗研究工作：為此，需在不同地區(qū)的粘性土層內(nèi)埋設(shè)孔隙水壓力觀測孔，其結(jié)構(gòu)如圖8—18所示c孔隙水壓力的觀測在夏季用水期一般每5天一次，其他季節(jié)每10天一次。3 砂層與粘土層的壓密在地面沉降中的相對重要性在較低的有效應(yīng)力增長條件下，粘土層的壓密在地面沉降中起主要作用，而在水位回升過程中，砂層的膨脹回彈則有決定意義。2(5)在地面沉降區(qū)還有一些較為常見的現(xiàn)象，如深井管上升、井臺破壞，高擺脫空，橋墩的不均勻下沉等，這些現(xiàn)象雖然不致于造成大的危害，但也會給市政建設(shè)的各方面帶來一定影響。 剪切波速判別 砂土地震液化的防護措施7m的顆粒含量大于40％；(6)塑性指數(shù)(Ip)不大于10。2．液化最低地震烈度 我國地震文獻中沒有地震震級小于5級的噴水冒砂記錄。 飽水砂層的成因和時代n 具備上述的顆粒細(xì)、結(jié)構(gòu)疏松、上覆非液化蓋層薄和地下水埋深淺等條件，而又廣泛分布的砂體，主要是近代河口三角洲砂體和近期河床堆積砂體，其中河口三角洲砂體是造成區(qū)域性砂土液化的主要砂體。 區(qū)域性砂土地震液化的形成條件從砂土地震液化機制的討論中可以得出，砂土層本身和地震這兩方面具備一定條件才能產(chǎn)生砂土液化。7．2 地震時砂土液化機制 振動液化 砂土受據(jù)動時，每個顆粒都受到其值等于振動加翅度與顆粒質(zhì)量乘積的慣性力的反復(fù)作用。(2)轉(zhuǎn)換斷層及大的平移斷層，諸如美國加州圣安德烈期斷層、新西蘭阿爾卑斯斷層、土耳其安納托利亞斷層等的附近地帶，由于屬潛在走向滑動型應(yīng)力狀態(tài)，有產(chǎn)生誘發(fā)地震的可能性。已有的地應(yīng)力測定結(jié)果的75％屬水平應(yīng)力大于垂直應(yīng)力的情況，這也就是絕大多數(shù)水庫蓄水后地震活動性沒有明顯變化的原因。n潛在走向滑動型σv迭加于垂直的中間主應(yīng)力之上，莫爾因大小沒有變化，但水平的最大、 ，致使莫爾園右移，使穩(wěn)定狀況稍有改善。相應(yīng)地降低了作用在裂隙面上的有效正應(yīng)力，從而按下式降低抗剪強度 τ＝C十(σn一pw)tgψ (61）式中： τ為抗簡強度；c為內(nèi)聚力； σn為正應(yīng)力；pw為空隙水壓力， ψ為內(nèi)內(nèi)摩擦角。屬于逆沖型機制者極共少見，蘇聯(lián)努列克水庫南側(cè)的誘發(fā)地層為逆沖斷層型的少數(shù)實例之一。n 我國幾個水庫誘發(fā)地震蓄水開始與微震活動加強有如表6—3所示的關(guān)系。n如庫區(qū)及附近有斷裂，則精確定位的震中往往沿斷裂分布。 水庫誘發(fā)地震活動性變化的幾種典型情況 蓄水后地震活動性增強 卡里巴—科列馬斯塔型n 地震活動性的主要變化主要發(fā)生在1963年6月水庫蓄水位超出正常高水位之后，此時水頭增值僅為2％，以此作為地震活動性強烈變化的誘因是缺乏說服力的。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