中国大陆走滑断层段强震非均匀分布特性及其在工程地震中的应用

通过对中国大陆 5 1条以走滑活动为主的断层段上强震分布的统计分析 ,得出强震沿活动断层段的分布是非均匀的 ,具有趋近段落中心的特点。并建立了强震沿活动断层段的非均匀分布模型 ,其概率分布密度p(K)与K的关系可以表述为p(K) =1 12 0 6e-3 947K2 (K为宏观震中到断层段中心的距离与断层段半长度之比 )。地震危险性分析结果表明 ,相对于均匀模型 ,采用非均匀模型导致了地震危险性分析结果有意义的变化 ,特别是对高震级档年发生率较高的潜在震源区及其附近地区的地震危险性分析结果有明显的影响。该非均匀模型的应用对地震小区划和重大工程场地地震安全性评价有一定的意义。

惠灵顿—哈特谷断层段的地震危险性评估

惠灵顿断层是一条石旋走滑大断层，它控制着惠灵顿地区的地震危险。惠灵顿断层由库克海峡延伸到Ｋａｉｔｏｋｅ的这一部分可能这是一个单一的地震破裂段，它就是惠灵顿－哈特谷断层断。沿该段最近一次地表破裂发生在距今３００－３５０年（距今的１４Ｃ年龄），再前一次地表破裂事件发生在距今８００－８５０年，这两次事件间的时间间隔是４５０－５５０年。根据在埃默拉尔德山计算得到的６．０－７．

川滇菱形块体东边界各断层段强震演化特征研究

在搜集整理川滇菱形块体东边界断裂带的断裂分段、特征地震和古地震资料基础上,结合各特征参数之间的经验关系,给出东边界断裂带各断层段的长度、宽度、特征地震震级、错动距离等参数.以GPS速度场为约束,利用弹性位错模型反演各断层段深部的年平均滑动速率;针对某些特征地震断层段,根据错动距离及复发周期,确定其位错年积累速率.比较这二种速率之间的定量关系,并利用这一关系给出所有断层段上地震位错年积累速率和地震复发周期.在此基础上,利用弹性位错模型逐次反演1700年以来所有M≥6.8级地震对各断层段位错积累的影响,并将这种影响纳入特征地震的离逝时间中,得到了离逝时间与复发周期的比值,并进行归一化处理最终获取了各断层段的临震危险程度.震例研究表明,当比值为0～1时,断层较安全;当比值>1时,断层段地震危险程度较高.2009年的结果表明:临震危险程度接近或大于1的断层段有鲜水河断裂带塔公段、安宁河断裂带北段、小江断裂带蒙姑-东川段、东川-寻甸段和宜良-澄江段,其临震危险程度分别为1.35,0.92,1.17,1.04和1.09.

孕震断层的多锁固段脆性破裂机制与地震预测新方法的探索

通过建立孕震断层中锁固段的临界破坏—断裂力学与其蠕变过程联系,发现每个锁固段断裂点与加速应变能释放起点的累积Benioff应变之比,有着依赖于锁固段个数的指数律关系,指数函数的底数为1.48.在最后一个锁固段破坏以前,每一个锁固段的临界破坏断裂过程表示一个中等强度或更大震级预震(preshock)的产生过程;在最后一个锁固段破坏之后,主震将发生.通过相当数量地震实例的回溯性预测分析,表明这一指数律能可靠地应用于中等强度预震和主震的预测.该方法能够在地震的中期、短期以及临震预报方面发挥作用.常数1.48很可能是表征中等强度或更大震级的预震和主震产生过程的普适常数.我们还对地震预报研究中某些有争议的问题进行了讨论,从理论和技术层面论证了本方法的适用性.

汶川地震断层破碎带段隧道结构震害分析及震害机理研究

基于汶川地震公路隧道震害资料,通过数据统计分析得出造成断层破碎带段隧道结构震害的原因主要有:断层错动、围岩条件软弱及断层破碎带宽度;断层破碎带段隧道结构震害特征为:错动断层隧道出现了二衬垮塌、隧道垮塌等严重震害类型;未错动断层隧道未出现二衬垮塌、隧道垮塌等严重震害类型。通过数值模拟及现场震害分析,结果表明:错动宽断层破碎带隧道震害最严重,不但引起二衬垮塌,而且引起隧道垮塌,是抗震设防的重点;错动窄断层破碎带隧道震害较严重,会引起二衬垮塌,也是抗震设防的重点;无错动宽断层破碎带隧道震害较轻,不会引起二衬垮塌等严重震害。错动断层隧道不但要进行横断面抗震设防,还要进行纵向抗震设防,而且纵向抗震设防是必须的;无错动断层隧道可通过横断面抗震设防解决。研究成果对过断层隧道的抗震技术有着重要的意义。

喜马拉雅造山带北缘大反转逆冲断层(GCT)东段的活动时限及构造演化

喜马拉雅造山带北缘的大反转逆冲断层（GCT）位于印度-亚洲的碰撞边界，平行雅鲁藏布江缝合带展布，向北逆冲使特提斯喜马拉雅地体向北叠覆在冈底斯地体之上。大反转逆冲断裂制约了中新世Kailas式系列磨拉石盆地（Kailas、秋乌、大竹曲、罗布莎以及朗县）的发育，自西向东磨拉石盆地中砾石变形逐渐增强。本文通过GCT东段“罗布莎-郎县砾岩”的研究，获得罗布莎-朗县变形砾岩中的碎屑锆石的沉积上限年龄为早渐新世（28．7～29．1Ma）。罗布莎-郎县砾岩具有基质糜棱岩化、发育地震化石假熔岩和向北剪切指向的特征，表明其经历了受GCT断裂控制的砾岩盆地在浅部形成、插入10-15km深部并受地震影响形成假熔岩，然后折返到地表的过程。

基于正交试验的过断层软破段巷道支护参数优化

过断层软破段巷道支护对矿山巷道施工与运行安全具有重要影响。以挑水河磷矿过断层软破段巷道为研究对象,在调查其工程地质条件的基础上,构建了三维矿山巷道的数值仿真模型,设计了3因素(其中1个因素4水平,2个因素2水平)的支护参数正交试验方案,获得不同参数下的支护效果和变形规律,并以极差分析优选确定了巷道的支护方式与参数。研究结果表明:(1)通过正交试验设计可以有效减少试验次数,提高计算效果,计算结果的响应分析确定了不同结果的影响因素,即顶底板位移、垂直应力和巷道侧帮位移大小的主要影响因素分别为锚杆长度、混凝土厚度和碹体厚度。(2)以过断层软破段巷道的位移和应力控制为目标,确定了最优支护方案:锚杆长度为2.8 m、喷射混凝土厚度为100 mm、碹体厚度为250 mm。研究成果为该矿巷道开挖支护提供了技术参考,对具有类似地质条件的金属矿床起到了良好的示范。

过断层井段井壁稳定性分析

考虑断层周围地层非均质性和各向异性,根据弱面强度准则,分析了地层各向异性对地应力的影响,探讨了井壁坍塌压力随断层走向及倾角的变化规律,建立了过断层的坍塌压力计算模型,开展了不同性质断层构造坍塌压力分析,结果表明:随着Eh/Ev、vv/vh值的增大,水平最大应力、水平最小应力增加,过断层应考虑地层各向异性对地应力的影响;不同的断层类型、断层走向及倾角所对应的坍塌压力存在差异性,且不存在单调递增或递减的井斜方位,安全区域和危险区域交替出现;井眼轨迹设计应考虑断层类型及弱面结构,选择合理的钻入角钻穿断层。将本文预测模型用于渤海油田A井取得了良好工程效果,井眼扩大率基本小于10%。本文研究结果对过断层时钻井安全具有指导意义,可为井眼轨迹设计提供理论参考。

青带隧道断层浅埋段施工技术

结合工程概况,介绍了断层浅埋段目前的施工状况,对围岩变形原因进行了分析计算,从超前预支护参数的确定、施工工艺流程、施工要点等方面阐述了其施工措施,并对超前预支护的效果进行了监测,以供类似工程参考。

渤海油田过断层井段井壁稳定性分析

针对渤海油田断层附近与区域地应力场差异较大,以区域应力场分析井壁稳定必然带来误差的问题,该文运用几何分解的数学方法对井眼受力及区域应力场进行分析,建立过断层井段坍塌和漏失压力计算新模型。分析模型认为断层面所受正应力与流体压力相等时断层重新张开井下则发生漏失;井壁岩石基质发生剪切破坏或断层发生错动时井下则发生坍塌。新模型应用于渤海油田A井过断层段井壁稳定分析,计算结果表明:(1)相比于常规计算模型,由于断层更易发生剪切错动,坍塌压力增大,坍塌风险增高。(2)断层面法向应力比最小水平地应力更大导致漏失压力也增大。(3)坍塌压力与漏失压力计算值分别为1.53 g/cm^(3)和2.02 g/cm^(3),且计算值与断层面产状有直接关系。研究结果与现场实钻情况对比更为吻合,对渤海过断层井段安全钻井具有较好的指导意义,可为过断层井眼轨迹设计提供理论参考。

十三陵电站施工支洞断层破碎段处理施工技术

十三陵抽水蓄能电站引水系统高压管道上部施工支洞破碎软弱段 ,地质条件极其复杂 ,成洞困难 。

从地震模拟看匀阻段与大震的关系

运用滑块模型建立了一个地震活动的计算机模拟系统。对地震活动计算机模型进行反复试验，认识到断层失稳过程中摩擦强度分布的重要性。把在断层滑动中摩擦阻力分布比较均匀的段称为匀阻段。对大地震而言，断层摩擦阻力的大或小都不是决定因素，而具有较长的匀阻段才是发生大震的首要条件。

香山天景山断裂带断层泥的微观研究及工程地震评价中的意义

断层运动是复杂多变的，其运动在一条巨大的断裂带上经常以区段为活动单位，为服务于工程建设和强震的预测，划分出活断层运动区段的必要性越来越迫切。本文通过对香山天景山断裂带断层泥的微观特征研究，结合断裂的几何特征综合分析，认为该断裂的中段以粘滑活动为主，东西两段主要是蠕滑。

基于1973年炉霍M_(s)7.6地震震后跨断层变形的地震轮回特征

1研究背景地震活动断层不同区段和时段均具有不同的力学特性,主要是表现在活动断层上发生地震的断层段所呈现的震前、同震、震后和震间4个时域范围内的滑动行为。换言之,地震活动断层的滑动行为分为震前、同震、震后和震间4个滑动阶段。通过研究活动断层地震破裂段震前、同震、震后和震间滑动,可深入破解沿活动断层破裂段的应力、应变的积累和释放的时空信息变化(Reilinger et al,1999;Yagi et al,2001;Ozawa et al,2004)。

断层相互作用对中国川滇地区地震危险评估的意义

研究了1904年以来发生在中国四川、云南地区的强烈地震所伴生的库仑应力变化.研究区涉及了中国大陆最活动的地震带.由于欧亚板块与印度板块沿喜马拉雅会聚带的碰撞,菱形区域的构造运动受到西藏高原向东扩展的影响,在东—西方向上受到主要板内走滑断裂运动的调节.在研究区,断层顺时针逐步旋转,转动角达90°,造成了应力场的复杂性.计算了由强地震(MS≥6.5)的同震滑动和连续构造加载在主要断裂上产生的库仑破裂函数变化(ΔCFF).在应力评估模型的每一步,对是否能触发下一次地震的可能性都进行了判断.最后,模型给出了下一次地震中断层易于破裂的证据,对未来危险性进行了评估.

巷道绿泥岩段支护技术的应用

当前中国处于工业化高速发展时期,多年来铁矿石供不应求,亟需加大自主开采铁矿石的力度。目前,中国80%以上的铁矿石由深凹露天矿采出,矿山转入地下开采。现阶段,人们对露天转地下开采次生应力场对岩体力学场的影响机理研究不足,露天转地下开采技术研究滞后于生产需求。寻找露天转地下的合理开采方法,是中国今后采矿工作的重点,而研发露天转地下高效开采技术具有重要意义。

汶川地震区跨断层带公路隧道震害形成机理分析

为提高震区断层破碎带段隧道结构的抗震性能,结合震区公路隧道断层破碎带段震害调查资料,对隧道断层破碎带段震害机理及抗减震对策进行研究。研究结果表明:隧道非活动性断层段震害类型与普通段无异,仅需采取抗震措施进行加固即可,震害主要由地震惯性力造成,强制位移影响很小。隧道活动性断层段震害严重,须进行抗震设防,造成严重震害的主要影响因素为断层错动,地震惯性力次之。隧道活动性断层段须采取抗震措施与减震措施相结合的对策共同应对。

多地震活动性参数在断裂带现今活动习性与地震危险性评价中的应用与问题

为了分析将地震活动性参数用于判定断裂带现今活动习性、进而评估长期地震危险性的可行性,文中介绍了沿断裂带进行b值扫描与填图的方法,以及进行断裂带分段的多参数值(—b、E、n和—a/—b)组合分析的资料处理、计算及分析步骤;提出了为进行多参数计算的、断裂带分段的参考判据,进而概括了根据计算的参数值、结合强震历史背景、现今地震分布综合分析断裂带现今活动习性空间差异的方法与思路。以5条地震活动水平和监测能力各异的断裂带为试验对象,基于归纳的方法综合分析了各断裂带现今活动习性的空间差异及潜在的地震危险段。文中还就断裂的震后调整运动与低b值的关系以及精定位的地震资料在参数计算中的合理使用等问题进行了讨论。主要认识为:以b值为主的若干地震活动性参数的空间分布可有效地用于断裂带现今活动习性及潜在强震危险段落的判定。沿断裂带b值扫描与填图以及断裂带分段多参数值组合分析两种方法,可分别应用于地震监测能力强和一般的地区;若在监测能力强的地区将两种方法结合起来使用,可获得更可靠的结果。晚期余震活跃或者大震后调整运动的断裂段也可表现出较低b或—b值的特点。

帕米尔高原东北部塔什库尔干谷地活动构造与强震

帕米尔构造结是印度板块向欧亚大陆碰撞的两个突出支点之一，是中国大陆受板块动力作用最强烈、地震活动最强烈的地区之一，是揭示青藏高原形成与演化历史的关键地区之一。