数字地形变观测台站建设规范

地震台站建设规范
地形变台站
第3部分：断层形变台站
1 范围
本部分规定了断层形变台站建设所涉及的技术要求、技术参数和建设规程。

本部分适用于地震监测预报和相关科学研究的断层形变台站的建设。

2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过DB/T××的本部分的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 12897－91《国家一、二等水准测量规范》
GB/T 18207.1 防震减灾术语第1部分：基本术语
GB/T 18207.2 防震减灾术语第2部分：专业术语
3 术语和定义
GB/T 18207 确立的以及下列术语和定义适用于本部分。

3.1
断层形变观测fault deformation observat i on
对断层两盘垂直相对位移和水平相对位移的观测。

3.2
固定标石 fixed markstone
断层形变台站用来代表某点地壳运动信息的嵌有测量标志的钢筋混凝土墩（或钻孔套管）。

3.3
过渡标石 transition markstone
断层形变台站用来传递测量信息的埋设稳固、嵌有测量标志的的混凝土标墩。

4 观测场地勘选
4.1 观测场地勘选的基本要求
4.1.1 观测场地的勘选应考虑当地国民经济建设和社会发展的长远规划及其可能对观测环境造成的影响。

4.1.2 观测场地应具备正常开展断层形变观测工作所需的电力、通信和交通等条件。

4.2 地震地质条件
4.2.1 观测场地应布设在活动构造带的端部、拐折、分叉和交汇部位，且跨越活动构造带。

4.2.2 基岩出露地区的观测场地基岩应坚硬、完整。

4.2.3 无基岩出露地区的观测场地覆盖层（包括风化岩石层）厚度应≤50m，且地表土坚实。

4.3 地形地貌条件
4.3.1 观测点位宜选在场地平坦、视野开旷的地点，并应考虑利于观测点位长期保存和观测。

4.3.2 下列地段不宜选作观测场地：
4.3.2.1 地势低洼、易于淹没或地下水位较高的地区；
1
4.3.2.2 泥石流、土崩、滑坡的易发地带；
4.3.2.3 地下有溶洞、流沙及近期古河道、近期海相、湖相沉积地区；
4.3.2.4 土堆、河堤、冲积层河岸；
4.3.2.5 陡坎和风口。

4.3.3 断层形变综合观测场地的建站点视线高度角15º以上应无阻档物，特殊地区允许局部（累积水平视角≤60º）水平视线高度角25º以上无阻档物。

4.4 环境要求
4.4.1 观测场地的选择应避开下列区域：
4.4.1.1 矿区、油气开采区、人工填方等易发生地面局部变形的区域；
4.4.1.2 易发生荷载变化的大型抽注水站、大工厂、大型仓库及大型建筑物等附近（新建观测场地距其距离应大于500 m）；
4.4.1.3 铁路两侧50m、公路两侧30m的范围内或其它易发生剧烈振动的地点；
4.4.2 断层形变综合观测场地的观测点位应能正常接收GPS卫星信号。

5 观测场地的布设（观测场地的布设参见图A.1）
5.1 测线布设要求：
5.1.1 断裂破碎带两侧以外至少各有两座固定标石，固定标石间可设立过渡标石。

5.1.2 水准测线总长度应≤1.5km，综合观测墩的间距应≥300m。

5.2 测站布设要求
5.2.1 每条水准测线的测站数应为偶数。

5.2.2 每测站的视距应≤30m。

5.2.3 每测站的两标志间高差应≤2 .5m。

6 观测标石
6.1 观测标石分类与要求
6.1.1 观测标石分类
断层形变台的标石包括固定标石和过渡标石。

固定标石分为水准标石和综合观测墩。

6.1.2 水准标石
6.1.2.1 水准标石分为普通基岩水准标石（参见图B.1）、套管基岩水准标石（参见图B.2）。

6.1.2.2 普通基岩水准标石在标石表面中央嵌入上标志，在距上标志0.5m处设下标志。

6.1.2.3 套管基岩水准标石在标杆管上安装主标志，在保护管上焊接副标志。

6.1.3 综合观测墩
6.1.3.1 综合观测墩分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型（见图C.1，C2，C3）。

6.1.3.2 综合观测墩在墩面设立强制归心盘作为GPS观测标志，在墩体底部两对立侧面离墩体10cm 处各设立一个水准观测标志，水准点位置可根据测线方向及保护房的房门位置确定。

6.1.4 过渡标石
过渡标石包括基岩过渡水准标石(见图D.1)和土层过渡水准标石(见图D.2)。

6.2 观测标石的选择
6.2.1 水准标石
6.2.1.1 在基岩出露或覆盖层厚度不超过2m的地方，应选择普通基岩水准标石。

6.2.1.2 在覆盖层厚度为（2～5）m的地方，可选择普通基岩水准标石，也可选择套管基岩水准标石。

6.2.1.3 在覆盖层厚度为（5～50）m的地方，应选择套管基岩水准标石。

6.2.2 综合观测墩
6.2.2.1 在覆盖层厚度超过4m的地方应埋设Ⅰ型综合观测墩。

6.2.2.2 在覆盖层厚度为（0.5～4）m的地方应埋设Ⅱ型综合观测墩。

2
6.2.2.3 在覆盖层厚度不超过0.5m的地方应埋设Ⅲ型综合观测墩。

6.2.3 过渡标石
6.2.3.1 在基岩出露或覆盖层厚度不超过1.5m的地方应埋设基岩过渡水准标石。

6.2.3.2 在覆盖层厚度超过1.5m的地方，可埋设土层过渡水准标石。

6.3 标石制作
6.3.1 制作观测标石的原料材质
6.3.1.1 灌制混凝土的材料应符合GB12897—91附录A中A6.1的要求。

6.3.1.2 各类型的观测标石钢筋的具体要求参见图B.1～图D.2的有关说明。

6.3.1.3 观测标石中的水准标志用不锈钢、铜或玛瑙材料制作，上表面制成半球形。

各类标志的结构参见图E.1、E.2、E.3。

6.3.1.4 综合观测墩的GPS强制归心标志用不锈钢材料制作，其结构参见图F.1和图F.2。

6.3.2 制作观测标石的基本要求
6.3.2.1 每立方米混凝土制作材料用量按GB12897—91表A4的规定执行。

6.3.2.2 混凝土调制应满足GB12897—91附录A中A6.3的要求。

6.3.2.3 制作固定标石时，应对下列的施工过程照相：
——开挖后的基坑；
——安置好的钢筋架及基坑（仅普通基岩水准标石和水准、GPS综合观测墩）；
——拆模后的标石近景；
——整饰好的标石近景；
——保护房外景。

6.4 标石制作要求
6.4.1 套管基岩水准标石埋设说明及埋设要求：
6.4.1.1 钢管基岩标志通过保护管隔离覆盖土层，标杆管与新鲜基告牢固连接，固定在标杆管上的滑轮抉正器既起抉正标杆管作用，又可使标杆管与保护管能相对滑动。

6.4.1.2 保护管接箍要可靠，不渗水，管外要采取防锈、防腐措施，并用水泥砂浆回填，使之与钻孔孔壁固结。

6.4.1.3 标底与岩层的连接要牢固，可靠，不渗水渗油；标口设计应能保证长期妥善保护标志，又做到使用方便。

6.4.1.4 由于地表面一定深度内温度存在剧烈的日变化和年变化，为削弱对钢管基岩标可能产生的不利影响，因此要采取隔温措施。

6.4.1.5 施工必须使用钻探设备，钻孔直径要略大于保护管外径，钻孔要求圆直，孔斜不得大于1°。

钻孔过程中，要求取样，并详细收集地质分层资料。

6.5 辅助设施
6.5.1 观测标石均应设有排水设施，固定标石还应建立保护房，保护房的要求如下：
6.5.1.1 保护房的长和宽均应≥2.0 m，室内净高应≥3.2 m。

6.5.1.2 综合观测墩应确保墩面出露于保护房房顶，且观测墩的边与保护房的墙平行。

6.5.2 在水准测线的安置仪器处可设立混凝土观测平台，平台尺寸为1.2m×1.2mm×0.4m。

平台中心位置至相邻两观测标志的距离差应≤0.1m。

7 设备配置
7.1 测量设备
表1 断层形变台站测量设备配置表
3
7.2
表2 断层形变台站校准设备配置表
7.3 辅助设备
表3 断层形变台站测量辅助配置表
8 资料的归档与管理
8.1 断层形变台场址勘选工作结束后应提交勘选报告，内容包括：
——任务来源（包括立项报告及有关的批复）；
——台站地理位置（经度λ，纬度Ψ，可从1：5万地图上量取，准确至1＇）；
——勘选过程和主要勘选人员情况；
4
5
——台站及观测场地的地震地质（活断层等）、水文地质、地形地貌、植被、气象及其它自然条件，重点描述断层的特性和岩性（必要时附相关图件）；
——台站及观测场地周围约2 km 2
范围的大比例尺地形图； ——观测场地附近存在的干扰源； ——观测场地试观测情况记录；
——观测标石、观测墩和标志的建议类型，必要时附图； ——观测场地的综合性评价、勘选结论及对施工的建议。

8.2 施工方案
——项目的管理人员、质检人员情况；
——施工队伍和施工人员情况（资格、数量）；
——施工过程的技术要求（施工过程的程序、施工要点、特殊要求及处理方法，建设过程中的注意事项等，附相关图件及相关说明）；
——台站和观测测线的布设图；
——各观测墩位和仪器站的设计图纸（位置、尺寸、深度）； ——施工材料的技术要求（型号、规格、数量、等级）；
——建设时间情况（开工及施工过程（含试验过程）时间安排、质量检查安排、竣工及验收安排）。

8.3 建设报告
断层形变台建设结束后应提交建设报告和其它与项目有关的报告、批复、说明和材料。

建设报告应包含下列内容：
——建设过程的基本情况；
——台站及附近1:500或1:1000比例尺的地质地形图，包括断层位置和走向（参见图G.1）； ——实埋观测标石和观测标志剖面图； ——观测点位的土地使用证明材料；
——井孔柱状图（参见图H.1）和井孔岩芯鉴定结果（参见图I.1）； ——建设过程的照片（含底片）；
——建设过程中的有关问题、处理情况及对观测工作的建议。

附 录 A （资料性附录） 断层形变台观测场地布设
断层
基本标石和水准测线 过渡标石及水准测线 检测点和检测水准线路
图A.1 断层形变观观测场地布设示意图
附录 B
（资料性附录）
水准基岩标石示意图
B.1 普通基岩水准标石
保护盖
注：
(1) 标石顶面刻制台站名、点名及埋设年、月；
(2) 标石高度视基岩距地面深度而定；
(3) 横向钢筋间距约为0.3m；
(4) 标石可用花岗岩柱石代替，顶部标志可用玛瑙标志。

(5) 单位: mm
图B.1 普通基岩标石B.2 套管基岩水准标石
6
7
单位: mm
图B.2套管基岩水准标石
附 录 C （资料性附录） 综合观测墩示意图
C.1 Ⅰ型
注：
1．标杆管(2—2.5英寸无缝钢管)，管壁厚4mm 以上；
2．保护管(5—6英寸无缝钢管)，管壁厚4mm 以上； 3．滑轮扶正器；
4．主点标志—水泥砂浆浇灌的玛瑙水准标志(或焊接不锈钢标志)，标志在地表下不超过0.5m)；
5. 副点标志一焊接不锈钢标志，标志在地表下不超过0.5m ； 6．油封(软连接)； 7．标口护井； 8．隔温层； 9．保护标房；
10．标杆管内灌蒽油或水泥砂浆； 11．标杆管与保护管之间灌蒽油。

8
(a)
(b) (c) (d) 注：（a ）观测墩侧剖面图
（b ）观测墩地上部分配筋图
（c ）观测墩地下部分配筋图 （d ）观测墩俯视图 单位:
mm
图C.1 Ⅰ型综合观测墩
2200
9
C.2 Ⅱ型
注：观测墩配筋图和观测墩俯视图见图C.1（b ）。

单位: mm
图C.2 Ⅱ型综合观测墩 C.3 Ⅲ型
注：观测墩配筋图和观测墩俯视图见图C.1（b ）。

单位: mm
图C.3 Ⅲ型综合观测墩
2200
10
附 录 D （资料性附录） 过渡水准标石示意图
D.1 基岩标石
图D.1 基岩过渡水准标石
D.2 土层标石
图D.2 土层过渡水准标石
说明：
(a) 标石顶面刻制台站名、点名及埋设年、月；
(b) 标石顶面可与地面平或略低于地面，当最大冻土深度线较深时，适当增加标石深度； (c) 单位: mm 。

说明：
(a) 标石顶面刻制台站名、点名及埋设年、月； (b) 标石顶面可与地面平或略低于地面； (c) 单位: mm 。

附 录 E （资料性附录） 水准标志图
E.1 俯视图
注：R1=10 mm ；R2=60 mm ；R3=70 mm
图E.1 水准标志俯视图 单位: mm E.2 侧视图
E.2.1 不锈钢（或铜）水准标志
注：单位为mm ；R1=10
图E.2 不锈钢（或铜）水准标志侧视图
E.2.2 玛瑙水准标志
注：单位为mm ；R1=10
图E.3 玛瑙水准标志侧视图
附录 F
（资料性附录）
GPS归心标志示意图F.1 GPS归心标志预制件结构
单位: mm
图F.1 GPS归心标志侧视图
单位: mm
图F.2 GPS归心标志俯视图
附录G
（资料性附录）
断层形变台观测场地地形地质图样例
绘制地形地质图的符号说明：
名称符号
水准路线
普通基岩水准标石
套管基岩水准标石
水准、GPS综合观测墩
基岩过渡水准标石
土层过渡水准标石
断裂
隐伏断裂
图G.1 断层形变台观测场地地形地质图
附录H
（资料性附录）
断层形变台观测场地地质素描图H.1 地质素描图（桩坑五面展开图）
图H.1 地质素描图
附录I
（资料性附录）
断层形变台观测点位地质柱状图
I.1 地质柱状图
工作地点：××标高：2.96 初见水位：6.45 点号: ××
终孔孔深：13.50 钻法：××静止水位：6.30 施工日期:1981年3月
检查者：×××
单位: m
图I.1断层形变台观测点位地质柱状图
参考文献
[1] 国家质量技术监督局，GB/T 1.1—2000 标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则，2000-12-20发布。

[2] 国家技术监督局，GB 12897—91 国家一、二等水准测量规范 1991-05-05发布。

[3] 国家测绘局，CH 2001—92 全球定位系统（GPS）测量规范， 1992年-06-08发布。

[4] 白殿一等，《GB/T 1.1—2000 <标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则>实施指南》,中国标准出版社，2001年7月。

[5] 国家地震局科技监测司，大地形变台站测量规范（短水准测量），中国铁道出版社，1990年。

[6] 中国地震局，地震及前兆数字观测技术规范（地壳形变观测），地震出版社，2000年8月。

[7] 国家地震局，跨断层测量规范，地震出版社，1991年。

[8] 国家地震局科技监测司，地震地形变观测技术，地震出版社，1995年
[9] 冯义钧，制定地震标准的工作程序和技术要求，地震标准化2002年第2期（总第22期），2002年6月。

[10] 网络工程中心科学工程执委会，《中国地壳运动观测网络技术规程》， 1998年4月20日。

（内部资料）。