第二章 地震工程地质的研究PPT课件
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界面或自由面（如地面）传播
体波
纵波（P）：压缩波，对应于介质体应变，三维扩散 横波（S〕：剪切波，对应于切应变，二维扩散破坏性最大
瑞利波（R）：质点在XZ面上椭圆滚动前进 面波（L）
勒夫波（Q）：质点在XY面上曲线前进
瑞利波
振幅A 周期T 波长
P波
最小 最短 最短
S波
最大 长
长
R波 、Q波 最大 最长 最长
据美国联邦政府统计，仅二十世纪以来，全世界就有 12O余万 人遇难于地震 灾害；五十年代以来，全球破坏性地震造成的经济损失已逾 2000亿 美元。地震 灾害是最重要的自然灾害之一。中国的地震灾害又居世界之首。在我国历史记载 中，1556年陕西华县地震8级死亡人口达 83万； 1920年宁夏海原地震死亡人数 也超过 20万。令人痛心的 1976年唐山地震7.9级，死亡 24.2万 多人，工业城市毁 于一旦，直接经济损失 100亿 元，为世界地震史所罕见。还有66年的邢台地震， 70年通海地震，75年海域地震。 （我国这些地震震源深都在13km左右）。
第二章 地 震 工程 地 质 研 究
第一节 概述
地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象
按成因分类
构造地震 火山地震 陷落地震 诱发地震
构造地震最严重一类，数量多规模大， 波及面广，破坏性大，世界90%以上属 于此类。本章介绍此类地震及水库诱发
地震。
浅源地震：0<70 km
震源深度： 中源地震：70~300 km
深源地震：>300 km
大陆地震多属此类，占73%，30km以内更多 占23% 占4%，最深达720km
大地震 ：M >=7级 强烈破坏地震 中地震： 7>M>=5 破坏性地震
按地震M级大小 小地震： 5>M>=3, 2-4级有感地震
微地震： 3>M>=1 超地震： M<=1
据统计，全世界每年大约发生几百万次地震，人们能感觉到的仅占 1％左右，7级以上强烈破坏性的灾害性地震每年多则二十几次，少则 三、五次。
8 烈度：一次地震于某地地面震动强烈程度 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。 一次地震只有一个M，但有不同 I 。震中烈度用I0表示。 震源深度和震中距越小，地表岩土越软弱，地震烈度越大。
浅源地震（据152次大震统计）震级与烈度的关系：M=0.68I0+0.98
烈度是估算灾情，进行区划，抗震设计的直接依据。
我国有3000多年地震记录历史，发明了地震仪，编制了地震区划图，制定了 抗震规范，建立了地震监测台网，组建了诸多地震研究工作机构及一大批从事地 震的科技工作者。
工程地质研究：区域稳定性问题，建筑抗震，建筑场地选择，地震稳定性，抗 震措施工程地质论证——为规划设计 提供依据。
第二节 地 震 基 础 知 识
震害大小取决于地震破坏力和地物本身抗震性两方面，烈度划 分以两方面作为标准。目前全世界均是以一次地震造成一个地区的 宏观震害（如房屋倒塌程度等），同时引入地震加速度等物理指标 作为参考，划分烈度。
国际上有数十种划分标准，我国是国家地震局制定的标准，根 据一个地区某一地震及代表性地质条件（一般二类土层）建筑破坏 情况划分烈度。根据：人的感觉，房屋及器物地物震害程度，加速 度和速度（参考），
等级：I—— 级
几个烈度概念：
烈
人的感觉
一般房屋
其它现象
考物理指标
度
大多数房屋
ຫໍສະໝຸດ Baidu平均震
震害程度
害指数
加速度/
速度/
（CM/S2） （CM/S2）
（水平向） （水平向）
I
无感
II 室内个别静止中的人感觉
III 室内少数静止中的人感觉 门、窗轻微作
悬挂物微动
IV
室内多数人感觉，少数人 梦中惊醒
门窗作响
悬挂物明显摆动，器皿作响
一、几个概念： 1、震源：地震发源地（能量E、深度H） 2、震中 3、震中距 4、震源深度 5、地震区 （烈度>6度区）；地震作用；远场（烈度衰减2度以上）近场地震 6、地震波：质点振动，弹性波，能量传播，产生振动（地震力），破坏源动力，
信 息载体，透、反、折射传播。
体波：通过地球本体传播的波 面波：体波经过反射、折射后，在介质的
波速V 最快 慢 最慢
地面为自由界面，建筑位于其上，该面只
存在面波，它对建筑的基础破坏性大；体波 对建筑破坏性最大，P波能量最大，S波及L 波波长大，使建筑慌动最大。地震部门最关 心P、S波。
勒夫波
VP
E(1) (1)(12)
VS
E
2(1 )
一般情况下 0.22 一般 VP1.67VS 地震表面 VS 34km/ 秒， 对建 筑界面，P波先到达，然后是S 波，最后L波。
V 室内普遍感觉，室外多数 门窗、屋顶、屋架颤 人感觉，多数人梦中惊醒 动作响，灰土掉落，抹
我国位于环太平洋和地中海一南亚两个地震带之间，是一个多地震活 动的国家。
在我国三千多年的历史资料中，记录地震近万次，其中上世纪以来破 坏性地震达 6000多 次；据1200～ 1989年资料统计，7级地震 147 次，8级 及其以上巨大地震共 19 次。建国以来发生>=7级的地震 12 次。我国地震 分布以西南、西北、华北、东南沿海和台湾省区破坏性地震最多。其中台 湾尤甚，大震多，频度高；新疆和西藏次之。
7 震级（M）：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能 量大小所决定。
M＝LOGA
A：距震中100公里处标准地震仪在地面所记录的震波最大振幅。
（微米） 标准地震仪：自振周期0.8秒，阻尼比0.8，最大静力放大
倍率为2800。
能量E（J）与震级（M)关系 ： logE=4.8+1.5M
理论上M无上限，实际上，因地壳岩石强度有限，即累积应变能有 限，目前最大M为8.9级。
若以地震烈度 6 度为轻微以上破坏性标准，我国约 575万 平方公里属 于轻微以上破坏区，其中，宁夏、兰州、海口、北京、太原、大同、西安、 昆明、天津、呼市、汕头位于 8 度区。
一次6级地震可释放6×1020尔格的能量，大致相当于 30～40万吨 TNT炸药的 巨大爆炸， 7级地震可释放 2 ×1022尔格的能量， 8级地震可释放6 ×1026尔格的 能量。可见地震释放能量之大。而且绝大部分能量的集中释放，于数秒种内完成 。 因此，地震灾害的猝发性和惨重性往往给人类生命以极大威胁，造成经济财产巨 大损失。
体波
纵波（P）：压缩波，对应于介质体应变，三维扩散 横波（S〕：剪切波，对应于切应变，二维扩散破坏性最大
瑞利波（R）：质点在XZ面上椭圆滚动前进 面波（L）
勒夫波（Q）：质点在XY面上曲线前进
瑞利波
振幅A 周期T 波长
P波
最小 最短 最短
S波
最大 长
长
R波 、Q波 最大 最长 最长
据美国联邦政府统计，仅二十世纪以来，全世界就有 12O余万 人遇难于地震 灾害；五十年代以来，全球破坏性地震造成的经济损失已逾 2000亿 美元。地震 灾害是最重要的自然灾害之一。中国的地震灾害又居世界之首。在我国历史记载 中，1556年陕西华县地震8级死亡人口达 83万； 1920年宁夏海原地震死亡人数 也超过 20万。令人痛心的 1976年唐山地震7.9级，死亡 24.2万 多人，工业城市毁 于一旦，直接经济损失 100亿 元，为世界地震史所罕见。还有66年的邢台地震， 70年通海地震，75年海域地震。 （我国这些地震震源深都在13km左右）。
第二章 地 震 工程 地 质 研 究
第一节 概述
地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象
按成因分类
构造地震 火山地震 陷落地震 诱发地震
构造地震最严重一类，数量多规模大， 波及面广，破坏性大，世界90%以上属 于此类。本章介绍此类地震及水库诱发
地震。
浅源地震：0<70 km
震源深度： 中源地震：70~300 km
深源地震：>300 km
大陆地震多属此类，占73%，30km以内更多 占23% 占4%，最深达720km
大地震 ：M >=7级 强烈破坏地震 中地震： 7>M>=5 破坏性地震
按地震M级大小 小地震： 5>M>=3, 2-4级有感地震
微地震： 3>M>=1 超地震： M<=1
据统计，全世界每年大约发生几百万次地震，人们能感觉到的仅占 1％左右，7级以上强烈破坏性的灾害性地震每年多则二十几次，少则 三、五次。
8 烈度：一次地震于某地地面震动强烈程度 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。 一次地震只有一个M，但有不同 I 。震中烈度用I0表示。 震源深度和震中距越小，地表岩土越软弱，地震烈度越大。
浅源地震（据152次大震统计）震级与烈度的关系：M=0.68I0+0.98
烈度是估算灾情，进行区划，抗震设计的直接依据。
我国有3000多年地震记录历史，发明了地震仪，编制了地震区划图，制定了 抗震规范，建立了地震监测台网，组建了诸多地震研究工作机构及一大批从事地 震的科技工作者。
工程地质研究：区域稳定性问题，建筑抗震，建筑场地选择，地震稳定性，抗 震措施工程地质论证——为规划设计 提供依据。
第二节 地 震 基 础 知 识
震害大小取决于地震破坏力和地物本身抗震性两方面，烈度划 分以两方面作为标准。目前全世界均是以一次地震造成一个地区的 宏观震害（如房屋倒塌程度等），同时引入地震加速度等物理指标 作为参考，划分烈度。
国际上有数十种划分标准，我国是国家地震局制定的标准，根 据一个地区某一地震及代表性地质条件（一般二类土层）建筑破坏 情况划分烈度。根据：人的感觉，房屋及器物地物震害程度，加速 度和速度（参考），
等级：I—— 级
几个烈度概念：
烈
人的感觉
一般房屋
其它现象
考物理指标
度
大多数房屋
ຫໍສະໝຸດ Baidu平均震
震害程度
害指数
加速度/
速度/
（CM/S2） （CM/S2）
（水平向） （水平向）
I
无感
II 室内个别静止中的人感觉
III 室内少数静止中的人感觉 门、窗轻微作
悬挂物微动
IV
室内多数人感觉，少数人 梦中惊醒
门窗作响
悬挂物明显摆动，器皿作响
一、几个概念： 1、震源：地震发源地（能量E、深度H） 2、震中 3、震中距 4、震源深度 5、地震区 （烈度>6度区）；地震作用；远场（烈度衰减2度以上）近场地震 6、地震波：质点振动，弹性波，能量传播，产生振动（地震力），破坏源动力，
信 息载体，透、反、折射传播。
体波：通过地球本体传播的波 面波：体波经过反射、折射后，在介质的
波速V 最快 慢 最慢
地面为自由界面，建筑位于其上，该面只
存在面波，它对建筑的基础破坏性大；体波 对建筑破坏性最大，P波能量最大，S波及L 波波长大，使建筑慌动最大。地震部门最关 心P、S波。
勒夫波
VP
E(1) (1)(12)
VS
E
2(1 )
一般情况下 0.22 一般 VP1.67VS 地震表面 VS 34km/ 秒， 对建 筑界面，P波先到达，然后是S 波，最后L波。
V 室内普遍感觉，室外多数 门窗、屋顶、屋架颤 人感觉，多数人梦中惊醒 动作响，灰土掉落，抹
我国位于环太平洋和地中海一南亚两个地震带之间，是一个多地震活 动的国家。
在我国三千多年的历史资料中，记录地震近万次，其中上世纪以来破 坏性地震达 6000多 次；据1200～ 1989年资料统计，7级地震 147 次，8级 及其以上巨大地震共 19 次。建国以来发生>=7级的地震 12 次。我国地震 分布以西南、西北、华北、东南沿海和台湾省区破坏性地震最多。其中台 湾尤甚，大震多，频度高；新疆和西藏次之。
7 震级（M）：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能 量大小所决定。
M＝LOGA
A：距震中100公里处标准地震仪在地面所记录的震波最大振幅。
（微米） 标准地震仪：自振周期0.8秒，阻尼比0.8，最大静力放大
倍率为2800。
能量E（J）与震级（M)关系 ： logE=4.8+1.5M
理论上M无上限，实际上，因地壳岩石强度有限，即累积应变能有 限，目前最大M为8.9级。
若以地震烈度 6 度为轻微以上破坏性标准，我国约 575万 平方公里属 于轻微以上破坏区，其中，宁夏、兰州、海口、北京、太原、大同、西安、 昆明、天津、呼市、汕头位于 8 度区。
一次6级地震可释放6×1020尔格的能量，大致相当于 30～40万吨 TNT炸药的 巨大爆炸， 7级地震可释放 2 ×1022尔格的能量， 8级地震可释放6 ×1026尔格的 能量。可见地震释放能量之大。而且绝大部分能量的集中释放，于数秒种内完成 。 因此，地震灾害的猝发性和惨重性往往给人类生命以极大威胁，造成经济财产巨 大损失。