第五章--不良地质条件PPT课件

各级地震的能量
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烈度
烈度是指地震对地面和建筑物的影响或破坏程度。 地震烈度往往与地震震级、震中距及震源深度直接有关。
由于地震给人类带来了如此巨大的灾难，因此研究它意义重 大。特别是在工程建设中要对地震问题给予足够重视。
一、地震的基本知识
1.震源与震中
2.地震的类型
按震源深度可把地震分为浅源、中源和深源三种类型。 浅源地震(0～70km)：分布最广，占地震总数的72.5%，其 中大部分的震源深度在30km以内； 中源地震(70～300km)：占地震总数的23.5%； 深源地震(300～720km)：较少，只占地震总数的4%。 目前已知的最大发震深度为720km。我国绝大多数地震是浅 源地震，中源及深源地震仅见于西南的喜马拉雅山及东北的 延边、鸡西等地。
3.地震波
地震作用过程中向四外辐射出的弹性波叫地震波。
地震波分为体波和面波。
体波：包括纵波和横波。 a.纵波(P波)：又称疏密波，振幅小，周期短，传播速度快， 5～6km/s。 b.横波(S波)：又称剪切波，振幅大，周期长，传播速度慢， 3～4km/s。 由于纵波比横波速度快，因此发生地震时，我们是先感觉到
地震是现代地壳运动的一种特殊形式，是一种常见的自然地 质现象。
据统计，地球每年发生地震约500万次，但绝大多数我们感 觉不到。七级以上的破坏性地震平均每年约20次，通常只发 生在少数地区。
地震在我国地质灾害中列首位，二十世纪我国共发生7级以 上地震 80余次，60余万人死亡。 历史记载中的大地震主要有：
共振破坏
地震时，建筑物地基和建筑物受地震波的冲击而同时引起振 动，地基土和建筑物各有其振动周期，当二者的振动周期相 等或相近时，则发生共振，使振幅加大，从而加大地震力的 作用，致使建筑物倾倒破坏。 建筑物的自振周期一般都在0.1～2.5s范围以内，低层建筑物 的自振周期较短，而高层建筑物的自振周期较长。 所以长周期的地面运动常使较高的多层建筑破坏，而低层建 筑却安然无恙。
三、活断层对建筑物的影响
活断层对建筑物的影响主要有两方面。 活断层的错动及其附近的变形直接影响跨越断层修建的建 筑物。如上面提到的唐山大地震，断层活动破坏了分布其上 的一切建筑物。 活断层发震对建筑物的影响。
四、活断层的判别标志
断层在岩体中是普遍存在的。非活动性断层的存在是一个场 地的缺陷，但活断层对建筑场地的危害更大。因此工作中更 重要的是将活断层与一般性断层区别开。
1755年11月5日，葡萄牙里斯本市发生一起大地震，死亡6 万余人，靠海市区房屋全部倒塌。
1928年9月1日，日本东京大地震，使东京、横滨、横须鹤 三城市遭到巨大破坏，约14万人丧生。 1975年2月4日，营口—海城发生7.3级地震，由于震前有预 报，人员伤亡较少。
1976年7月28日，唐山发生7.8级地震，24万多人死亡、16 万多人重伤，仅唐山市可以计算的直接经济损失就达30亿元 以上。
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主要的判别标志：
活断层使晚更新世以来的地层发生位移或变形。 有活断层存在的地区，往往形成地形突变。如河
流出现瀑布、湖泊，使河岸地形不连续或两岸地 形不对称，山嘴出现三角面等。 活断层附近常常伴有频繁的地震或火山活动。 活断层往往显示重力、地热、放射性异常。
§5-2 地震
地震是弹性波在地壳岩石中传播所引起的快速颤动。
1.振动破坏效应
振动破坏效应是由地震力直接引起的建筑物破坏，一般包括 建筑物的水平滑动或晃动以及共振等。 在地震效应中这是主要的震害。 振动破坏效应包括惯性力破坏和共振破坏。
惯性力破坏
地震时，地震波在地壳表层和地面传播，使之产生瞬时振荡 和晃动，建筑物的上部结构也发生振动，当结构的振动超过 它的许可限度时将造成破坏，这就是惯性力破坏。
➢一般来讲，震级越大，震中区烈度越大； ➢对同一次地震，离震中区越近，烈度越大，离震
中区越远，烈度越小；
➢对相同震级的地震，震源深度越浅，地表烈度越
大，震源深度越深，地表烈度越小。
➢震区的地质构造对地震烈度也有明显影响。
工程地质学上，将地震烈度划分为基本烈度、场地烈度和设
防烈度。Biblioteka 二、地震效应在地震作用影响所及的一定范围内，于地面出现的各种震害 和破坏，称之为地震效应。 地震效应与场地工程地质条件、震级大小及震中距等因素有 关。 地震效应分为振动破坏效应和地面破坏效应两方面。
第五章 不良地质条件下的 工程地质问题
§5-1 活断层 §5-2 地震 §5-3 斜坡变形与破坏 §5-4 岩溶与土洞 §5-5 采空区与地表塌陷
§5-1 活断层
一、概念
活断层一般是指目前正在活动着，或者近期曾有过活动而不久 的将来可能重新活动的断层。 这里关于“近期”的看法不一致，有人认为只限于全新世之内 (10000 年 ) ， 有 人 认 为 应 是 35000 年 ， 还 有 的 认 为 是 100000 ～ 500000年。 所谓“不久的将来”是指重要建筑物的使用年限，一般可按 100年考虑。
二、活断层的活动特性
活断层的活动特性有两种：持续蠕动和断续周期性活动。
1.持续蠕动
活动速率一般相当缓慢，两盘相对位移达1mm/a以上已属强 活 动 断 层 。 如 最 著 名 的 美 国 圣 ·安德烈斯断层，每年的最大 位移也不过几厘米。
2.断续周期性活动
非活动期无运动，但在活动期有时会发生快速猛烈的运动， 往往伴有强烈地震。 如 1976 年 7 月 28 日 的 唐 山 大 地 震 时 ， 地 面 很 快 裂 开 了 长 达 8km的裂缝，最大水平错距3m，垂直断距0.7～1.0m。
上下跳动，然后是左右晃动。
面波(L波)：体波辐射到地面时，激发出的沿地球表面传播 的地震波。它的传播速度最慢(一般小于1km/s)，振幅最大， 是地震中引起地面破坏的主要力量。
4.震级和烈度
震级和烈度是描述地震强度的两种不同的方法。
震级
震级是指地震能量大小的等级。 一次地震只有一个震级，以这次地震中的主震震级为代表。 从震源释放出来的弹性波能量越大，震级就越大。 震级(M)和震源发出的总能量(E)之间的关系为： lg[E]=11.8+1.5[M] (E的单位为J) 应用这个关系式，可求不同震级的相应能量。