工程地质活断层
1 活断层工程地质
1 活断层 活断层工程地质
活断层评价
1、地震振动破坏及对策 地震振动破坏程度与地震 强度、 强度、场地条件及建筑 物抗震性能有关。 物抗震性能有关。 烈度（ 大小与震级M 烈度（I）大小与震级M， 震源深度H 震中距Δ 震源深度H，震中距Δ及 有关。 地质条件 有关。 f(M、 I＝f(M、H、Δ、 ……) )
坑探是研究活断层必不可少的手段， 坑探是研究活断层必不可少的手段，借助它可以获取 活断层活动特性的一些参数。 活断层活动特性的一些参数。探槽一般横跨活断层开 4m， 挖，深3—4m，根据由新到老各地层愈来愈大的错动量， 4m 根据由新到老各地层愈来愈大的错动量， 以及测定各地层的绝对年龄， 以及测定各地层的绝对年龄，即可估算出该活断层在 近期地质时期或历史时期内错动的次数，错移量， 近期地质时期或历史时期内错动的次数，错移量，错 动周期和错动速率，还可根据埋藏, 动周期和错动速率，还可根据埋藏,沉积层中的砂土液 地震构造裂缝、软层理揉皱等遗迹， 化，地震构造裂缝、软层理揉皱等遗迹，以及测定它 们的绝对年龄， 们的绝对年龄，通过确定古地震事件的次数来进一步 估算活断层的活动参数，也可通过考古和古建筑错动 估算活断层的活动参数， 的证据，估算活断层在历史时期的某些活动参数。 的证据，估算活断层在历史时期的某些活动参数。
图示
1活断层工程地质
活断层的特性
1)、 1)、活断层的活动方式 蠕滑：连续滑动过程， 蠕滑：连续滑动过程，伴小震或无震 粘滑： 粘滑：断层快速滑动 同一条断裂带的不同区段可有不同的活动方式
1 活断层 活断层工程地质
活断层的特性
2)、 2)、活断层的规模及活动速 率 断层规模包括： 断层规模包括：其长度和切 割深度，反映能量和破坏力 割深度， 活断层的活动速率： 活断层的活动速率：活动性 强弱 mm/年 mm/年 活断层分级： 活断层分级：
工程动力地质学常识
工程动力地质学常识一、名词解释：1．工程地质学：是研究人类的工程活动与地质环境(工程地质条件)之间的相互作用，以便正确评价、合理利用、有效改造和妥善保护地质环境的一门学科，是地质学的分支。
2．活断层：一般理解为目前还在持续活动的断层，或在历史时期或近期地质时期活动过、极有可能在不远的将来重新活动的断层。
3．滑坡：斜坡岩土体在自然或人为因素作用下沿某一界面发生剪切破坏整体向坡下运动的现象。
4．天然应力：称为初始应力，指未经人为扰动的，主要是在重力场和构造应力场的综合作用下，有时也在岩体的物理、化学变化及岩浆侵入等的作用下所形成的应力状态。
5．地震效应：地震波的作用下，场地会出现各种破坏作用，称为地震效应。
6．工程地质条件：是工程活动的地质环境，一般认为，工程地质条件包括：岩石和土的性质、地质构造、地貌、水文地质条件、自然地质现象和天然建筑材料等方面，其中最根本的是岩石和土的性质。
7．残余应力：承载岩体遭受卸荷或部分卸荷时，岩体中某些组分的膨胀回弹趋势部分地受到其他组分的约束，于是就在岩体结构内部形成残余的拉、压应力自相平衡的应力系统，即残余应力。
8．崩塌：坡体中被陡倾的张性破坏面分割的岩休，因根部折断或压碎而倾倒，突然脱离母体翻滚而下，称为崩塌。
过程中，阶梯的岩块相万撞击粉碎，最后堆积于坡脚。
多半发生在岩质陡坡的前缘。
9．斜坡破坏地震效应：指地震诱发的滑坡、崩塌或泥石引流等地质灾害，主要发生在山区和丘陵地带。
10．容许承载力：地基所能承受建筑物基础作用在地基单位面积上容许的最大压力。
在这个压力下，地基的强度和变形都满足设计的要求，建筑物安全和正常使用不会受到不利的影响。
11．诱发地震：在一定条件下，人类工程活动如修建水库、城市或油田的抽水或注水、矿山坑道的崩塌以及地下核爆炸等引起的异常地震活动称为诱发地震。
12．抗力体：坝下游能起抵抗坝基滑移作用的岩体称为抗力体。
13．围岩应力重分布：地下洞室的开挖破坏了岩体原有的应力平衡状态，围岩内各质点在回弹应力的作用下，均将力图沿最短的距离向消除了阻力的自由表面移动，直至达到新的平衡。
工程地质名词解释和简答
1.矿物的硬度：矿物抵抗外力机械作用的强度。
通常采用摩氏硬度2.活断层：现在正在活动，或在最近地质时期发生过活动的断层3.潜水：埋藏在地面以下第一个稳定隔水层上具有自由水面的重力水4.风化作用：让岩石产生崩解，分离为大小不等的岩屑或土层的作用5.地基承载力：地基所能承受有建筑物基础传递来的荷载的能力6.节理：作用力超过岩石的强度，岩石的连续完整性遭到破坏而发生破裂形成的断裂构造7.原位测试：在岩土层原来所处的位置基本保持的天然结构含水量以及盈利状态下测定岩土的工程力学性质8.标准贯入试验：动力触探类型之一，利用规定重量的穿心锤，从恒定高度上自由落下，将一定规格的探头打入土中，根据打入难易程度判别图的性质9.含水层：能够给出并透过相当数量重力水的岩层10.断层:岩层发生破裂，破裂面两侧岩块发生明显的位移的这种断裂构造11.褶皱：岩层受力而发生弯曲变形称为褶皱12.矿物:天然产生的均匀固体，各种地质作用的产物，是掩饰的基本组成13.土的构造：地球表面还没有固化成岩的松散堆积物14.土的压缩性：15.斜坡：地表因自然作用而形成的向一个方向倾斜的地段16.工程地址问题：已有的工程地质条件下在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题17.解理：矿物受外流作用，能沿一定方向破裂成平面的性质18.断口：矿物受外力打击后无规则地沿解理面以外方向破裂，起破裂面称作断口19.径流：地下水由补给区流向排泄区的过程叫径流20.隔水层：不能给出并透过水的岩层21.土的工程分裂：以松散土为对象，以服务于工程建筑为目的的分类22.岩浆岩：岩浆作用的产物，分布于大陆海洋地表和地下23.变质岩：原先生成的火成岩沉积岩和变质岩经高温及化学活动性很强的气体和液体作用后，在固体状态下发生矿物成分或结构构造的改变形成新的岩石24.断裂构造：岩石受力后发生变形，作用力超过岩石的强度，岩石连续完整性遭到破坏而发生破裂形成的构造，包括节理和断层25.化学风化作用：岩石在水，水溶液和空气的氧和二氧化碳等的作用下发生溶解，水化，水解，碳酸化和氧化等复杂化学变化26.滑坡：斜坡土上土体，岩体或其他碎屑堆积物沿滑动面作整体下滑的现象27.岩溶：以地下水为主，地表水为辅，以化学作用为主，机械作用为辅对可溶性岩石的破坏和改造作用28.填土：由人类多动而堆积成的土,素填土、杂填土和冲填土、压实填土29.渗透性：岩土能被水或其他液体透过的性质称之为渗透性30.潜水等水位线图：潜水面上标高相等的各点的连线图1.简述原位测试与室内土工试验性比所具有的优势:1.不需经过钻探取样，直接测定岩土力学性质，更能真实反映岩土的天然结构及天然应力状态下的特性2.原位测试所涉及的土尺寸较室内试验样品要大得多，因而更能反映土的宏观结构如裂隙等)对土的性质的影响，比土样具代表性3.可重复进行验证，缩短试验周期2.岩溶作用发生的基本条件：1岩石必须是可溶的2.岩石必须是透水的3.水必须有溶蚀力4.水必须是流动的2.按运动方式可将斜坡分为哪几类1.崩塌2.泥石流3.滑坡3.工程地质现场原位测试的主要方法：静力荷载试验，触探试验，剪切试验，地基土动力特性试验4.火成岩的结构与构造：（结构）：显晶质结构，斑状结构，隐晶质结构（构造）：块状构造，气孔与杏仁构造，流纹构造6.水对岩体质量的影响：1.产生浮托力，空隙水压力2.流动的重力水产生动水压力3.有溶解能力，对岩石产生化学腐蚀，导致岩石成分及结构的破坏7.层流与紊流的区别：8.何为滑坡？简述影响滑坡的主要因素：斜坡上土体，岩体或其他碎屑堆积物沿一定滑动面做整体下滑的现象。
工程地质考试复习题及答案--12
工程地质考试复习题及答案（供大家参考，有不同答案的可大家讨论研究确定）一、名词解释1. 工程地质学：是工程科学与地质科学相互渗透、交叉而形成的一门科学，从事人类工程活动与地质环境相互关系的研究，是服务于工程建设的应用科学。
2. 解理：在外力敲打下沿一定结晶平面破裂的固有特性称为解理。
3. 活断层：是指岩层受力断开后，断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。
4. 地震烈度：是指地震时地面振动的强烈程度。
5. 岩溶：是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。
二、选择题1.外力地质作用包括风化作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用和( A )。
A．剥蚀作用 B．岩浆作用C. 地质作用 D．地壳运动2．地球以地表为界分为外圈和内圈，以下各项不属于外圈的是( D )。
A．大气圈 B．水圈C. 生物圈 D．地核3.国际性通用的地质年代单位是（B）。
A代、纪、时B代、纪、世C代、纪、期 D代、系、世4. 下列关于褶皱的叙述不正确的是( B )。
A．褶皱构造使同一岩层产生明显的错动B．褶皱核部为新老地层，翼部为新地层C. 褶皱的基本类型有背斜和向斜D．褶皱使岩层产生了一系列波状弯曲5. 下列关于震级和烈度叙述正确的是( A )。
A．震级是地震所释放出来能量大小的反映B．震级是由地面建筑物的破坏程度决定的C. 烈度是由地震释放出来的能量大小决定的D. 每次地震的烈度只有一个6. 从滑坡形式的地形地貌条件分析( C )地段不易发生滑坡。
A.高陡斜坡B.山地缓坡，地表水易渗入C.山区河流的凸岸D.黄土地区高阶地前级坡脚被地下水侵蚀和地下水浸润7. 岩体在重力作用下，突出脱离母体向下坠落或滚动的现象称为(B)A.错落B.崩塌C.滑坡D.塌陷8. 地下水按其埋藏条件可分为( A )A.上层滞水、潜水和承压水三大类B.空隙水、潜水和承压水三大类C.岩溶水、潜水和承压水三大类D.包气带水、裂隙水和承压水三大类9. 承压水一般( C )。
工程地质试题及答案(3套)
工程地质试题及答案(3套)一、名词说明〔20分〕1．活断层：指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的今后可能会重新发生活动的断层〔即潜在活断层〕。
2．砂土液化：饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下，受到强烈振动而丧失抗剪强度，使砂粒处于悬浮状态，致使地基失效的作用或现象。
3．混合溶蚀效应：不同成分或不同温度的水混合后，其溶蚀能力有所增强的效应。
4．杰出周期：地震波在地层中传播时，通过各种不同性质的界面时，由于多次反射、折射，将显现不同周期的地震波，而土体关于不同的地震波有选择放大的作用，某种岩土体总是对某种周期的波选择放大得突出、明显，这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的杰出周期。
5．工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条件的综合，包括：岩土类型及其工程性质、地质构造、地势地貌、水文地质、工程动力地质作用、天然建筑材料六个方面。
二、填空题〔20分〕1．活断层的活动方式有地震断层〔粘滑型〕和蠕变断层〔蠕滑型〕2．工程地质学的差不多研究方法有自然历史分析法、数学力学分析法、\工程地质类比法\和\模型模拟实验法\3．斜坡变形的形式较多，要紧有\拉裂〔回弹〕\蠕滑\弯曲倾倒三种4．按滑坡动力学性质分类，可分为推落式平推式、牵引式性所余外的约束。
三、判定题〔共20分，每题4分〕：全错1.水库蓄水前，河间地块存在地下分水岭，蓄水后将可不能产生库水向邻谷的渗漏。
2．斜坡变形的结果将导致斜坡的破坏。
3．在岩土体稳固性评判中，由于边界条件、荷载条件、岩土体强度等难以精确确定，通常在设计上考虑上述因素及建筑物重要性而综合确定一体会值，此即稳固性系数。
4．地震烈度是衡量地震本身大小的尺度，由地震所开释出来的能量大小来确定。
5．用标准贯入试验判定砂土液化时，假设某一土层的实际贯入击数大于临界贯入击数，那么该土层液化。
四、问答题〔40分〕1．识别滑坡的标志有：〔1〕地势地貌方面：滑坡形状特点、阶地、夷平面高程对比〔2〕地质构造方面：滑体上产生小型褶曲和断裂现象滑体结构松散、破裂〔3〕水文地质方面：结构破裂→ 透水性增高→ 地下水径流条件改变→ 滑体表面显现积水洼地或湿地，泉的显现〔4〕植被方面：马刀树、醉汉林〔5〕滑动面的鉴别勘探：钻探变形监测：钻孔倾斜仪2．场地工程地质条件对震害的阻碍有如下几个方面：〔1〕岩土类型及性质：软土＞硬土，土体＞基岩松散沉积物厚度越大，震害越大土层结构对震害的阻碍：脆弱土层埋藏愈浅、厚度愈大，震害愈大。
活断层的工程地质研究
断层的工程地质研究1 基本要领及研究意义活断层：目前还在持续活动，或在近期地质历史时期活动过，极可能在不远的将来重新活动的断层10000年以来活动过的断层称全新活动断层。
活断层的活动特征：蠕滑、粘滑。
意义（工程意义）：规避重大破坏性地震对建筑群的破坏，防止因活断层位错坏建筑物（无破坏性地震）。
2 活断层的特性包括：活断层的类型活动方式规模错动速率及基本分级活动周期古地震事件2.1 活断层的类型和活动方式按构造应力状态，活断层可划分为三类：走向滑动型（平移断层）逆断层正断层由于三类活断层的几何特征及运动特性各不相同，因而对工程场地的影响也不同。
一、走向滑动断层应力状态为2σ垂直，1σ、3σ水平。
特征：断层面倾向大（近于垂直）断层的地表出露线平直地貌上常形成陡直的断崖以水平运动为主，相对垂直升降量很小分支断裂较少，断层带宽度小这类断层的水平错动量往往很大，因而易于识别，易于发生强震。
一、逆断层应力状态为3σ垂直，1σ、2σ水平。
特征：断层地倾角较小，一般20－40o 之间，上盘上升引起上盘一侧地面隆升，下盘一般无地表变形，分支断层发育，主要产生在上盘。
断层面的地面出露线不平直，呈波状弯曲。
逆断层也是强烈发震断层。
三、正断层应力状态为1σ垂直，2σ、3σ水平。
特征：断层面倾角介于逆断层与平移断层之间，一般60~80º之间。
上盘下降并发育分支断层近断层可以引发中强震。
由于地应力场的复杂性，因此，实际发育的断层往往既有水平运动分量亦有垂直运动分量。
因为形成走滑逆冲断层或走滑正断层等。
活断层活动的两种基本方式：粘滑和稳滑。
易发生同期强地震。
2.2 活断层的长度和断距对活断层，其长度和断距是表征活断层的重要数据，通常用：强度导致地面破裂的长度（L ）和一次错段的最大位移（D ）来表示。
一般地震地表错段长度从由百米至数百公里，最大位移自几十厘米至十余米。
地震愈大，震源愈浅，则地表错段就愈长。
我国的经验公式为：25.5lg 19.1+=L M或： 25.256.0-=M L统计分析是一种常用的研究方法。
第七章活断层的工程地质研究
活动逆断层上升盘的地表变形及分支断层错动
正断层
最大主应力近于垂直，最小主应力近于水平；走 向垂直于最小主应力与最大主应力 特征：
断层面倾角介于逆断层和走滑断层之间，60°— 80 °。
上盘下降并发育分支断层； 中强震断层。
活动正断层下降盘的地表变形及分支错动
活断层的活动方式
粘滑 蠕滑 粘滑+蠕滑
活断层害处
断层能错断煤层，增加开采的难度 ； 断层的存在能造成岩体的破碎，产生地质灾害， 也不利于工程建设 。
§1 概述
活断层：目前还在持续活动的断层，或在历史时期 或近期地质时期活动过、极有可能在不远的将来重新 活动的断层。（潜在活断层）
地质时期的判法
近代地质时期的说法很多，美国原子能委员会对能 动断层作出了三条规定： （广义）： ① 在35000年内有过一次或多次活动的断层 ② 与能动断层有联系的断层 ③ 沿该断层带仪器记录到小震活动和多次的历史地震 （狭义） ① 在晚第四纪有过活动；② 该断裂有地面破裂的证据 从工程来说以工程建筑的使用年限来判别。
3. 伴有地震发生的活断层，在强震过程中沿断裂带 常出现地震断层陡坎和地裂缝。
4. 地震过程中常伴随砂土液化和崩积契。
活断层错动的地质证据
科约特溪断层多次错动保留 在沉积层中的证据
根据14C测年：
距今约3000a的沉积层 面被累积错开1.7m；
距今约1230a的沉积层 面被错开740mm；
距今约1000a的沉积层 面被错开560mm。
面，常表现为极窄的直线形断崖。
特征： 断层面倾向大 断层的地表出露线平直 地貌上常形成陡直的断崖 以水平运动为主，相对垂直沉降很小 分支断裂较少，断层带宽度小 强震断层
工程地质学第四章节理-断层
串珠状的湖泊或洼地，泉水的带状分布，常表明有 大断带存在。
正常延伸的山脊突然错断，正常流径的河流突然产生急转 弯。〈断层两盘相对平移〉
断层符号识别 在地质图上，断层一般用粗红线醒目地 标示出来，断层性质用相应符号表示。
70°
45°
正断层
逆断层
平移断层
四、研究断层在工程上的意义
6)统计节理的密度、间距、数量，确定节理发育程度(持续性)和节理的主
导方向。
节理壁的粗糙程度调查
3、调查资料的整理和统计
节理统计常采用的节理玫瑰花图。玫瑰花图有走向玫瑰花图和 倾向玫瑰花图。 ①节理走向玫瑰花图 在一半圆上分画0 º～90 º 度和270 º～ 360 º （0 º）的方位。 把所测得的节理走向按每5 º 或10 º 分组，并统计每一组内节理数和 平均走向。按各组平均走向，各圆心沿半径以一定长度代表每一组 节理的个数 ，然后用折线相连。 ②节理倾向玫瑰花图 把所测得的节理走向按5 º 或10 º 间隔进行分组，统计每一组节 理平均倾向和个数。在注有方位角的圆周图上，以节理个数为半径， 按各组平均倾向定出各组的点，用折线连接各点既得节理倾向玫瑰 图。
3) 节理比较发育，组系及其相互关系比较明确。
4) 观测点应选在构造的重要部位，并且在不同构造层、不同岩系和不同岩 性岩层中都应布点。
2、节理调查的内容
1)测量节理产状。 2)观察节理面张开程度和充填情况。 3)描述节理壁的粗糙程度。 4)观察节理充水情况。 5)确定节理成因。
节理持续性是指节理裂隙的延伸程度。 持续性越好对工程影响越大。 一般：<1m 及1-3m，差；3-10m， 中等；10-30m 及>30m，好及很好。
④
公路工程地质第三讲活断层风化作用河流地质作用
2.风化作用的类型？
根据风化营力不同，可分为： （1）物理风化
指岩石在地表条件下，在原地产生机械破碎，而不改变其化学成分的过程称为 物理风化作用。
主要作用方式有：卸载（释荷）、温差和冰冻作用 。 （2）化学风化
指大气和水所引起的氧化、溶解、水解、水化、碳酸化等作用对岩石的分解破坏过程。
主要作用方式有：氧化、溶解和水解作用。 （3）生物风化
河流的沉积作用及冲积层
河流沉积作用的主要方 式是机械沉积作用。引起河 流机械沉积作用主要原因是 河水流速的降低，导致机械 动能的减小，使河流的搬运 能力降低而发生沉积 。根据 沉积的部位分为：
山口沉积作用 谷底沉积作用
河口沉积作用
第二十六页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
河流的冲积层
山口沉积作用来自山区的河流，携带着大量机械搬运物到山口
河流的下蚀作用
下 蚀 作 用 的 结 果 峡 谷 地 貌
第十七页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
——
差异下蚀作用的结果 ——瀑布
第十八页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
下蚀作用的过程
第十九页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
河流的侧蚀作用
由于河水惯性离心 力的作用使河水冲向弯
曲河床的凹岸，造成凹 岸被侵蚀。而凸岸水流 的泥沙就会沉积，减缓， 在凸岸河水携带河床不
3.地震方面的标志
在断层带附近地区有现代地震、地面位移和地形形变以及 微震发生。
第五页，编辑于星期六：十六点 四十三分。
四、活断层对工程建筑的影响
活断层对工程的危害：活断层的地面错动、
活断层快速滑动引起地震。
蠕变型的活断层，当变形速率较大时，可能导致
建筑地基不均匀沉陷，使建筑物拉裂破坏。
工程地质(活断层部分)
山东郯城活断层剖面
• 活断层的判别标志（2.间接标志）
• 具有下列标志之一的断层，可能为活断层，应结合其它 有关资料，综合分析判定。
• (l) 沿断层晚更新世以来同级阶地发生错位；在 跨越断层处，水系有明显的同步转折现象，或断 层两侧晚更新世以来的沉积物厚度有明显的差异。 • (2) 沿断层有断层陡坎，断层三角面平直新鲜， 山前经常分布有连续的大规模的崩塌或滑坡，沿 断层有串珠状或呈线状分布的斜列式盆地、沼泽、 冷泉和承压泉等。 • (3) 沿断层有明显的重力失衡带分布。 • (4) 沿断层有水化学异常带或同位素异常带分布。
新疆某水库坝址与活断层的关系
• 本节主要要求掌握
• • • • 活断层的定义及特征 活断层的分类 活断层的识别标志 活断层对工程的影响
宁夏一活断层剖面
美 国 圣 安 德 列 斯 大 断 裂
•
• • •
五、活断层年龄综合判定依据
(1) 活断层上覆的未被错动地层的年龄； (2) 断层中最新构造岩的年龄； (3) 被错动的最新地层和地貌单元的年龄。
• 六、活动断裂最危险地段
• 活动断裂系统具有分段活动特征，断裂作用的方式 表现为孕震、减震、隔震和无震滑动等。强烈地震往往 发生在活动深断带的特殊部位： • ①两条或多条第四纪以来活动断裂交汇，或交而不汇 区以及活动断裂曲折、弯曲最突出的部位；②第四纪以 来活动断陷盆地内断距较大的一侧；③活动深断裂围限 时的三角形、四边形等构造闭锁段；④活动断裂带的两 头常是震中往返跳动的地方，在端部应力集中并进一步 推动它继续被延伸的地点；⑤活动断裂带上具有强活动 速率地段或跨断裂带地形变测量的显著形变梯度带；⑥ 活动断裂带有多次强震重复发生或活动断裂带缺震区。
我国一些主要活断层的错动速率
工程地质学复习资料
三、简答：
1简述活断层的研究意义：活断层的活动可设为一类地质病害，可以对建筑物产生破坏作用而致害。从这个意义上讲，活断层的工程地质研究就是要研究活断层与工程建筑的关系，评价其对建筑物的破坏作用;活断层错动变形对建筑物的直接破坏：活断层对区域地质环境的影响如地震、区域地壳稳定、水库地震等。对活断层进行研究充分掌握其活动特征，合理评价其对工程的影响，有时可以安全有效的降低工程设计标准，节省投资。
8.滑坡的识别方法：航片解译、地面地质测绘、勘探
9.崩塌的形成条件：厚层坚硬脆性岩体、构造竭力成岩节理、地形、风化作用
10.岩溶的形态（1）形成地下和地表的各种奇特的地貌形态：石芽、溶沟、溶孔、落水洞、漏斗、洼地、溶盆、溶原、峰林、孤峰、溶丘、干谷、溶洞、暗河、地下湖（2）形成独特的水文地质现象，水文地质条件复杂化：透水性增大，流态、动态及不均匀性增大等。
12.影响斜坡应力分布的因素：岩石初始应力、坡形（坡高坡角坡底宽度斜坡平面形态）、岩土性质和结构（泊松比）
13.简述斜坡稳定性评价方法：1、自然历史分析法2、工程地质类比法3、图解法4、数学力学计算法
14.滑坡预测（空间位置：地段、规模、类型、运动方式、运动速度、可能危害）滑坡预报（时间：区域型中长期预报、场地性短期预报；宏观征兆预报、观测资料预报）
1.活断层一般是指现今正在活动的断层，或近期曾活动过、不久将来可能重新活动过的断层。后者也称为潜在活断层。
2.活断层错动速率是反映活断层活动强弱，断层所在地区应变速率大小的重要数据，可以用重复精密的地形测量和第四纪沉积物年代及其错位量确定。
工程地质学-第六章 活断层工程地质研究-2-活断层的基本特征与鉴定标志
④ 根据第四纪地层、地质错动证据，结合年龄测定确定周期。
据研究，活断层活动周期一般在1—2千年左右，少数上万年或几百年。
三次运动： ①第一次（4200a）上盘块体下滑， 产生张裂缝，堆积W1 ②第二次（2700a）上盘继续下滑， 产生拉张裂缝，将W1拉开，途中 堆积W2 ②第三次（820a）继续下滑，出现F1 断裂，将W2错断（垂直距离0.6m）
研究夷平面、阶地、水系、断崖、土层等，通过测 量错动量及相对年龄，可以计算出平均错动速率。
等级
错动速率 (㎜/a) 活动性
AA >10 极强
A
B
C
D
1－10 0.1－1 0.01－0.1 <0.01
强
弱
微
非活动
47m
缺失的沉积物 老沉积物
C14=2.51万年
多次运动 丽江断裂
2、错动周期
断层两次错动之间的时间间隔定义为活断层错动周期R。 断层运动是地质体能量积累释放的结果，显然能量积累 要经历一个时期，积累的过程断层处于平静期（休眠期）， 释放的过程为活动期。断层表现为活动——平衡——再活动 的周期恢复。断层应变速率、锁固段深度等不同，表现了不 同的错动周期。对于粘滑型断层，一次错动对应的是一次地 震活动。
对于历史活断层长度和断距，可以从被错动的形迹得 到，而对于潜在活断层，要根据有关方面进行预测。
一般认为，活断层地表产生的断裂长度与震源体处断 裂长度相一致。通常是根据活断层可能产生最大地震震级M， 利用统计经验方式及查表确定L和D。
如下关系图也可以作为确定L、D时使用
有的情况下，可以采用数字分析（如有限元）方 法确定断层长度及断距。
错动速率是指断层年错动位移量，一般是用若干年总的错动 量计算得到，因而也称平均错动速率。分为水平和垂直分量。断层 错动速率从三个方面获得：
第二章-活断层工程地质研究PPT课件
14 石家沟断层
15 驾桑断层
小浪底及邻区第四纪. 活动断层分布图
10
辛庄
沁阳县
35°
赵和
00
9
孟县
11
巩义
偃师县
34°
顾县
40
113°00
37
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38
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39
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40
第二节 活断层的基本特征
本节主要介绍活断层的类型与活动方 式、继承性与反复性、长度与断距、错动 速率与周期。
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一、活断层的类型
按照位移方向与水平面的关系： （1）正断型活断层 差异升降活动为它的断陷盆地 边缘。下降盘分支断层多见，形 成地堑式的正断层组合。 （2）逆断型活断层 多分布于板块碰撞挤压带。上 盘变形带大，出现多分支断层。 （3）走滑型活断层 常分布于大陆内部的地块之间 的接触部位，水平错动量大，断 层带宽度不大，很少分支断裂。
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二、活断层的基本特征
• 继承性与反复性
1、继承了老的断裂构造尤其是中生代和第三纪以来的断裂构造格架 2、西部地区以走滑和逆冲－走滑断层为主，且强度明显大于东部 3、东部以正断层和走滑－正断层为主。
• 是深大断裂复活运动的产物
1、深大断裂在挽近期及现代地壳构造应力条件下重新活动而产生 2、深大断裂：切穿岩石圈、地壳或基底的断裂，延伸数十～数千km， 切割深度数公里～百余公里
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28
San Andreas Fault offsetting streams
On the Carrizo Plain
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San Francisco. City Hall, 1906
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振动液化（ Liquefaction ）
工程地质学
1、名词解释：活断层：指目前正在活动的断层，或是近期曾有过活动而不久的将来也许会重新活动的断层。
地震级：通常地震学上所说的地震的大小。
是依据地震释放出来的能量多少来划分的，释放的能量越大，震级就越大。
——震级是um（微米）的对数来表达的。
区域稳定性：指在内、外力动力地质作用下，现今一定区域地壳表层的相对稳定限度及其对工程建筑安全的影响限度。
地震效应：地震作用影响所及的范围内，地表出现的各种震害和破坏。
滑坡体：与母体脱离通过滑动的部分岩体。
混合溶蚀效应：不同成分或不同温度的水混合后，其溶蚀能力有所增强的效应。
地面沉降：地面沉降是指在一定的地表面积内所发生的地面水平面减少的现象。
渗透变形：岩土体在地下水渗透力（动水压力）的作用下，部分颗粒或整体发生移动，引起岩土体的变形和破坏的作用和现象。
表现为鼓胀、浮动、断裂、泉眼、沙浮、土体翻动等。
流土：在渗流作用下，一定体积中的土颗粒同时发生移动，或一定体积的土体发生悬浮隆起和顶穿现象。
管涌：在渗流作用下单个土颗粒发生移动的现象，工程界称为潜蚀。
正常固结土:假如抽水前土层不同深度处的固结限度都与土中现有的天然有效应力此相适应，那么这种土层就称为正常固结的土层。
工程地质问题:工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾或问题。
地震烈度:衡量地震所引起的地面震动强烈限度的尺度。
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。
土洞：是由于地表水和地下水对上层的溶蚀和冲刷而产生空洞；空洞的扩展，导致地表陷落的地质现象。
工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条件的综合。
地质因素涉及岩土类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料。
临界水力梯度：渗流水出逸面处开始发生流土或管涌时的界线梯度即在渗流作用下，土粒开始发生移动时的水力坡度。
渗透力：渗透作用于土体的力叫做渗透力。
地质超前预报：运用一定的技术和手段，收集地下工程所在岩土体的有关系信息，运用相应的理论和规律对这些资料和信息进行分析、研究，对施工掌子面前方岩土体情况，不良地质体的工程部位及成灾也许性做出解释、预测和预报，从而有针对性地进行地下工程的施工。
断层工程处理方案
断层工程处理方案一、引言断层是指地壳中因构造运动或地震作用而形成的岩层错动面，是地质工程中常见的地质灾害对象。
断层的存在会对工程建设和运行带来一系列的影响，并可能造成严重的安全隐患。
因此，针对断层的工程处理是地质工程领域的重要课题之一。
本文以断层工程处理为主题，探讨断层工程处理方案的制定与实施。
首先介绍了断层的基本概念和分类，然后分析了断层对工程的影响，最后提出了断层工程处理方案的具体内容和实施步骤。
二、断层的基本概念和分类1. 断层的定义断层是地球表层岩石在地壳构造运动或地震作用下发生的位移面，是地层错动的产物。
断层可分为活断层和死断层两种类型，根据地震活动性和位移状态的不同而有所区别。
2. 断层的分类按照不同的标准，断层可以分为多种类型。
常见的分类方法包括按照地壳运动特点、断层的错动性质以及地质构造特征等。
根据错动方向和倾角的不同，断层可分为斜错断层、水平错断层、逆错断层和正常错断层等。
三、断层对工程的影响1. 断层对地基工程的影响断层位移和活动会导致地质体的不均匀变形，进而引发地基沉降和错动。
这种情况下，地基工程的稳定性和承载能力都会受到影响，可能导致建筑物倾斜、地基沉降以及地表裂缝。
2. 断层对水利工程的影响断层的错动会导致地下水位的变化，对水利工程的渗流和排水形成影响。
随着时间的推移，断层的活动可能还会影响周围水资源的运行和利用。
3. 断层对交通工程的影响断层位移会造成地表的不规则沉降和裂缝，对交通工程的路面、桥梁和隧道等结构造成破坏，从而影响交通运输的通畅和安全。
四、断层工程处理方案的制定1. 断层调查与评估在进行断层工程处理前，首先需要对断层进行全面的调查和评估。
调查内容包括对断层的位置、错动特征、活动状态以及可能的危害影响进行详细的研究。
评估得到的结果将为后续的处理方案制定提供重要参考依据。
2. 原则与目标的确定制定断层工程处理方案时，需要明确处理的原则和目标。
施工单位需要充分考虑地质环境、工程结构以及地质灾害防治要求，确保断层工程处理方案符合工程建设的总体规划，并最大限度地保障工程安全。
活断层
§1.1 概述 一、概念 活断层:指目前正在活动着的断层或近期有
过活动且不久的将来可能会重新发生活 动的断层（即潜在活断层）。
★建筑物的重要性 ★运营期 ★活动历史
美国原子能委员会（USNRC）： （1）在3.5万年内有过一次或多次活动的断层 （2）与其他活动断层有联系的断层 （3）沿该断裂发生过蠕动或微震活动
四、活断层的参数
产状
断层面的走向、倾向和倾角 遥感判读、宏观地质调查、震源机制断层面解、裂缝、 地震特征
长度和断距
地震时地表断裂带长度和断层最大位移量 一般：震级越大，震源深度越浅，地表断裂越长，断 距越大。
7.5级以上地震均出现地表错断，而小于5.5级的较少出现
错动速率
现今错动速率：精密地形测量确定 平均错动速率：最新沉积物的错动位移与沉积年代之比
不良地质现象呈线形密集分布
宝成铁路：长609公里，灾害112处
N
水文地质方面
导水性和透水性较强 泉水常沿断裂带呈线状分布，植被发育 例：宝鸡－潼关有近30处温泉
历史资料方面
古建筑的错断、地面变形 考古 地震记载
地形变监测方面 水准测量、三角测量
六、活断层区的建筑原则
建筑物场址一般应避开活动断裂带
活断层的继承性和反复性
按照位移方向与水平面的关系：
（1）走滑型活断层 常分布于大陆内部的地块之间的接触部位
（2）逆断型活断层 多分布于板块碰撞挤压带 上盘分支断层、次级断层较多 （3）正断型活断层 下降盘分支断层多见，形成地堑式的正断层组合
σ2 σ3
σ1
σ2
σ1 σ2
σ3 σ2 σ1
σ3
σ1
1994年《岩土工程勘察规范》全新地质时期（1～1.1万年）
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海啸（ Tsunami）
第二节 活断层的基本特征
本节主要介绍活断层的类型与活动方 式、继承性与反复性、长度与断距、错动 速率与周期。
一、活断层的类型
按照位移方向与水平面的关系： （1）正断型活断层 差异升降活动为它的断陷盆地 边缘。下降盘分支断层多见，形 成地堑式的正断层组合。 （2）逆断型活断层 多分布于板块碰撞挤压带。上 盘变形带大，出现多分支断层。 （3）走滑型活断层 常分布于大陆内部的地块之间 的接触部位，水平错动量大，断 层带宽度不大，很少分支断裂。
对于历史活断层长度和断距，可以从被错动的形迹得到， 而对于潜在活断层，要根据有关方面进行预测。
一般认为，活断层地表产生的断裂长度与震源体处断裂 长度相一致。通常是根据活断层可能产生最大地震震级M， 利用统计经验方式及查表确定L和D。
如下关系图也可以作为确定L、D时使用
有的情况下，可以采用数字分析（如有限元）方 法确定断层长度及断距。
• 活断层错动变形对建筑物的直接破坏;活断 层对区域地质环境的影响，如地震、区域 地壳稳定、水库地震等。
活断层决定多数破坏性地震的发震位置, 活断层的规 模、大小、位置和活动时代属性决定了地震震级大 小，同时对地震的地面运动具有复杂的影响。
San Francisco City Hall, 1906
工程地质学 基础
第四章
活断层与地震工程地 质研究
活断层 提纲
• 1.概述 • 2.活断层基本特征 • 3.活断层鉴别标志 • 4.活断层调查研究方法 • 5.活断层区建筑原则
第一节 概述
• 活断层和地震密切相关，90%的地震是由于活断 层而引起。
• 根据活断层的活动方式分为粘滑断层和蠕滑断 层： 断层错动—突发错动（产生地震的粘滑）和缓慢 错动（不产生地震的蠕滑）。粘滑往往和地震相 伴随，蠕滑达到一定强度时可引起地面破坏,产生 地裂缝、崩塌、滑波等。
• 活断层受控于板块构造 , 全球构造（板块构造） 理论的基本点是，全球划分为六个刚性的岩石 圈板块在软流层之上漂移，不断地运动。
在研究某一个 地域的大陆构 造变形时需要 从活动论的观 点，从全球构 造框架或区域 构造框架出发
来自板块边界的作用力是中国大陆新生代和现今构造变形的主要动力源
青藏高原
印度洋板块
研究表明，印度板块与欧亚于大约3800万年前相互碰撞，此后印度板块仍 以每年约5cm的速度向北北东方向推进，强力地推挤着欧亚板块, 板块接触带 的两个端点位于察隅和伊斯兰堡附近。在碰撞挤压过程中欧亚板块内产生了塑 性或粘性流动变形。
• 关于活断层的定义，目前为止没有完全统 一。主要关于过去活断层历史时间的上限 界定问题看法不一，不同部门、不同国家 都存在差别。
Cypress Freeway Structure, Oakland — Loma Prieta Earthquake, 1989
振动液化（ Liquefaction ）
San Andreas Fault offsetting streams On the Carrizo Plain
Loma Prieta, CA,1989
断层长度1 ~ 数百公里不等，一般小于5.5级地震 很少产生地表错动。
活断层地震活动是否在地表显现形迹，与地表覆 盖层厚度、震源深度及震级有关，一般覆盖层厚度大 于30-50m、震源深度大于10-30km、地震震级小于6 级条件下，很少出现地表断裂现象。
三、断层活动段的长度和断距
活动断层的产状要素、长度等均是重要的几何要素，这 些可以通过勘探等手段得到确定。而活动断裂重新活动往往 并非全断裂都活动，而是部分段的活动，这里断层长度是指 现活动段长度及两旁相应的错断距离。
在关于活断层的建筑设计及有关稳定性的分析论证时， 需要了解断层活动段长度L和断距D。
• 《水利水电工程地质勘察规范》
活断层：最后一次错动距今10-15万年（晚更新世）的断 层。
美国原子能委员会 （USNRC）的定义 是：
（1）在3.5万年内有 过一次或多次活动的 断层
（2）与其他活动断层 有联系的断层
（3）沿该断裂发生过 蠕动或微震活动
活断层工程地质研究意义
• 活断层的活动可视为一类地质病害，可以 对建筑物产生破坏作用而致害。从这个意 义上讲，活断层的工程地质研究就是要研 究活断层与工程建筑的关系，评价其对建 筑物的破坏作用。
• 浓尾地震：一条通往岐阜城的大路被断层崖切断， 断层东侧的地面升高约6米，并向北滑动约4米。 在日本政界和学术界引起震动，并促成在日本成 立了世界上最早的震害预防研究机构。
• 旧金山地震：圣安德列斯断层，476公里长 。这 样等级的地震是第一次被清楚地以相片记录下来， 也使得后来活断层科学研究蓬勃发展。
• 活断层:一般是指现今正在活动的断层，或 近期曾活动过、不久将来可能重新活动过 的断层。后者也称为潜在活断层。
• 《岩土工程勘察规范》
全新活动断裂：全新世（10000）பைடு நூலகம்内有过活动或近期正 在活动，在将来（100年）可能继续活动的断裂。
发震断裂：近期（500年）发生过5级以上地震，或在未来 100年内预测可能发生5级以上地震的断裂。
二、活断层的活动方式
（1）粘滑型活断层 间歇性突然滑动，常伴有地震活动，也称为地震断层。 发生在强度较高的岩石中，断层带锁固能力强，危害大。 发震断裂特征：深断裂，裂谷，板块接触带。
（2）蠕滑型活断层
沿断层面两侧岩层连续缓慢地滑动 发生在强度较低的软岩中，断层带锁固能力弱 一般无震发生，有时可伴有小震。
• 断层是地壳构造运动的重要形 迹。有的断层形成于较晚时期， 在形成以后受到晚期构造背景 条件控制，仍保持着活动的特 征。
早在十八世纪，人们从地震活 动与断层活动的关系渐渐意识 到断层的活动性特征，经过几 个世纪的研究，对活断层的特 征有了比较深入的认识。
• 在世界许多地区，对活断层的辨认和研究最初是 从地震断层开始的。如日本1891年浓尾地震，美 国1905年旧金山地震，都产生了明显的地震地表 断层，从而推动了对活断层的研究。