【正文】 豐江水庫誘發(fā)地震，1960年10月18日新豐江水庫設(shè)立第一個地震臺開始至1987年12月31日止，已記錄到從＞，活動時間持續(xù)至今，整個活動期已30余年，科因納水庫地震活動迄今仍未停止。根據(jù)多個水庫誘發(fā)地震序列的研究，它們的特點如下：n (1)水庫誘發(fā)地震以前震極豐富為特點，屬于前震余震型(茂木2型)，而相同地區(qū)的天然地震往往屆主震余震型(茂木1型)(圖6—27)。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。 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。例如我國新豐江水庫誘發(fā)地震1962年至1965年5月震源深度分布有如圖6—26所示。n 震源極淺、震源體小n 水庫誘發(fā)地震主要發(fā)生在庫水或水庫荷載影響范圍之內(nèi)，所以震源深度很淺。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。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)。 蓄水后地震活動性減弱 水庫誘發(fā)地震的共同特點 從以上典型實例描述可知，水庫誘發(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。 科因納—新豐江型科因納水庫誘發(fā)地震n 科因納水庫誘發(fā)地震之所以具有典型意義，就在于它是迄今為止最強的水庫誘發(fā)地震(，)，而又是產(chǎn)生在構(gòu)造跡象最不明顯、巖層產(chǎn)狀基本水平、近200 a附近沒有明顯地層活動的印度地盾德干高原之上。 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。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。砂土液化前若上覆土層能保持一定的強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而免除建筑物遭受震害威脅。dudp+db2dwdo+db3du+dw+du：上覆非液化土層厚度（m）do：基礎(chǔ)深度dw：地下水位深度db：液化土層特征深度，按下表取值烈 度789粉 土678砂 土789飽水砂層的成因和時代時代古老的土、固結(jié)時間長、固結(jié)程度高、密實，不易產(chǎn)生液化。如果飽水砂層埋藏很深，則由上覆自重建以抑制砂土液化，則砂土液化將不會產(chǎn)生。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。因此，當(dāng)粉、細(xì)砂、粘土中粉粒含量少時，有可能液化。在深度Z1和Z2上，水頭差h為：? h =（w）Z2（w）Z1=（w）? 則水力坡度 ③地震砂土液化的評價相對象度判別 地面最大加速度不發(fā)生流化的相對密度Dr53Dr64Dr78Dr90砂土的粒度和級配中、粗砂，排水條件好，不易形成超孔隙水壓力，不易液化。（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。（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。b. 振動液化松散砂體飽水，由于砂粒振動擠密排水，當(dāng)排水不暢時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。此外，巖、土體不穩(wěn)定地形有加重震害的作用。一般卓越周期 T=H：沉積層厚 Vs：剪切波速因此抗震設(shè)計中應(yīng)避開地基的卓越周期。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。 場地條件對地震動的影響一、基巖基巖在地震動時振幅小，持續(xù)時間短，因基巖地基一般震害小。建筑物與地基也有共振的問題。由于地震波頻譜復(fù)雜，因而地基對某些頻率的波有選擇性放大的作用。一、振幅由地震加速度： A即為振幅，是質(zhì)點的最大位移。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)。二、地基失效松散土體震動變形造成沉降或不均勻沉降。 場地破壞效應(yīng)一、地面破裂效應(yīng)分兩種情況：其一，活動斷裂錯動，直接將地面錯裂。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。顯然，對于某一特定的場地或工程建設(shè)項目，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。目前地震區(qū)劃多采用概率模型。地震影響烈度及其分布范圍。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)。 地震區(qū)劃即根據(jù)基本烈度對地震的可能危害程度進行分區(qū)。⑤復(fù)合盆地中的次級凹陷帶。③斷陷盆地的銳角形端部。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。由此看來，新近活動的第四紀(jì)活動斷裂活動性最強。二、我國強震發(fā)生的地質(zhì)構(gòu)造條件已有資料表明，絕大多數(shù)強震都發(fā)生在穩(wěn)定地塊邊緣的深達(dá)巖石圈，基底巖層深大活動斷裂或斷陷盆地中。從西部看，地震以喜馬拉雅南緣、青藏高原南部最強，向北減弱，但天山南北地震有所增強。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。 我國地震的基本特征我國除臺灣東部、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。太平洋板塊向歐亞板塊下俯沖，在泮殼一側(cè)形成正斷型地震，陸殼一側(cè)產(chǎn)生逆斷型地震，其中洋殼可俯沖至720km深度形成深源地震。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。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。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，震級也不大上述三大地震帶均處于板塊構(gòu)造的邊緣?；玖叶龋褐冈诮窈笠欢〞r期內(nèi)，在一定地點的一般場地可能遭受的最大烈度。有的學(xué)者想用地震力的大小來表描地震的破壞力。按地震發(fā)生時對人或地面的影響程度，可分為十二度。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)生時對一個具體地點的實際震動的強弱程度。限定一個震源需要以下七個物理是：斷層面長度、寬度、走向、傾向和傾角、斷層錯動方向、錯距、破裂擴展速度。[實例]解水河斷裂帶震源機制解與斷裂帶變形組合的關(guān)系。震源參數(shù)：指描述震源物理過程的一組物理量。 地震及地震波 地震波地震時，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。震源深度：震中至震源的距離。震源：地球深處因巖石破裂引起地殼振動的發(fā)源地。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。四、航空攝影低陽光角源空攝影，增加斷層崖、斷層三角面等地面起伏的陰影效果。二、歷史標(biāo)志歷史上記錄的地震證據(jù)和說明。一、地質(zhì)、地貌調(diào)查植被、溪流、山脊錯動、微地貌變形、不良地質(zhì)現(xiàn)象、斷層三角面等。 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。大壩：以堆石壩、抗變形能力較強。f. 持力層的選擇宜選擇基巖或堅硬巖土作為地基。d. 避開淺埋大溶洞、地下采空區(qū)等地帶。（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。 場地選擇一、選擇對抗震有利的地段a. 低級別活斷層地帶優(yōu)于高級別活斷層地帶。 活斷層區(qū)規(guī)劃設(shè)計建筑的原則活動斷層對建筑物的安全性危害很大，一般在活斷層附近不宜選擇建筑場地，特別是重要建筑物?；顢鄬拥倪w移，對地震的預(yù)報關(guān)系極大。 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。同一區(qū)域的斷層，也存在不均勻性。 活斷層突然錯動在時間分布上的不均勻性活斷層活動具有間歇性活動特點。此外，地震重復(fù)周期與一次地震產(chǎn)生的位錯量成正比，而與平均錯動速率成反比，即：有蠕滑成分時， 活斷層活動的時空不均勻性時間上，時密（群發(fā)性），時稀。亦獲得其年代數(shù)據(jù)（KAr、14C、TL、ESR）。KAr法。通過對這些地震事件的分析、判斷事件發(fā)生時間，次數(shù)、累積錯的距離，各事件的絕對年齡，就可以求出平均錯動速率和重復(fù)錯動事件。重要研究大地震事件。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。一般活斷層錯動的速率愈大，則兩次錯斷的時間間隔就愈短。（P147）分支斷裂的錯斷位移則隨主斷層的距離加大而減少。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)。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。一般地震地表錯段長度從數(shù)百米至數(shù)百公里，最大位移自幾十厘米至十余米。易發(fā)生同期強地震。因為形成走滑逆沖斷層或走滑正斷層等。上盤下降并發(fā)育分支斷層正斷層可以引發(fā)中強震。特征：斷層面傾角介于逆斷層與平移斷層之間，一般60~80186。逆斷層也是強烈發(fā)震斷層。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。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。 活斷層的特性包括：活斷層的類型 活動方式 規(guī)模 錯動速率及基本分級 活動周期 古地震事件 活斷層的類型和活動方式按構(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動特性各不相同，因而對工程場地的影響也不同?；顢鄬拥幕顒犹卣鳎喝浠⒄郴?。 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 塑性流動上述各變形單元往往不是單獨產(chǎn)生，往往相伴另外的變形單元，且互為因果的變形單元對變形、破壞起主導(dǎo)作用。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?？障端畨毫ψ兓颍孩俚叵滤a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。二、空隙水壓力變化對巖體變形破壞的影響↗，↘。 顯然。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。結(jié)論：①按運動特征，沿結(jié)構(gòu)面的滑移分穩(wěn)滑和粘滑面種基本類型。粘滑現(xiàn)象可能與剪切上的凸起體嵌入蠕變機制有關(guān)。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)CC0時，無加速蠕變。當(dāng)0，則C，巖體內(nèi)應(yīng)力有增加趨勢，直至達(dá)到新的平衡。應(yīng)為等速蠕變，巖體內(nèi)應(yīng)力保持不變。 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。 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。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。 卸荷造成的變形、破裂空間組合模式（略） 巖體變形破壞過程中的時間效應(yīng)分兩種類型：蠕變、松馳 巖石變形時間效應(yīng)介質(zhì)模型經(jīng)典的描述介質(zhì)流變性能的本構(gòu)模型為馬克斯韋爾模型和開爾文模型。裂紋之高部受壓亦相同。（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。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。③剪斷破壞階段，x節(jié)理與拉裂面貫通，或切斷板梁形成逆沖斷裂。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 （矩形梁板時取單寬）則臨界應(yīng)力 多層板梁組