活断层与工程应用Ⅰ:定义与分类

中国大陆在新构造时期发育了复杂的活断层体系,工程建设经常面临活断层灾害及其相关风险问题。采用合理的、有针对性的活断层定义和分类,有助于科学应对或防范工程建设中的活断层相关危害。通过系统梳理总结和分析相关领域的国内外研究现状与进展,以及工程领域的应用情况与存在问题等,并结合中国活动构造环境和活断层特点,针对工程应用的实际需求,形成了3点主要结论和建议。①活断层定义的本质是“在人类关心的未来断层发生活动的可能性”,建议工程领域采用“工程活断层”定义,即“在工程寿命期内(未来约100年内)可能出现地表活动或发生M≥5.0破坏性地震的断层,尤其是那些在距今约800 ka或约130 ka以来(即中更新世或晚更新世以来)多次活动的断层”,并注意区分“地表活断层”与“地震断层”和重点关注工程寿命期内相对危险的地表断层。②工程领域的活断层分类适合采用最新活动时代和活动强度方案。结合中国活动构造环境和活断层发育特点,建议在工程评价中可将场地区的断层按照活动时代区分为“历史的、晚第四纪(晚更新世和全新世两个亚类)、早—中更新世、新构造和不活动断层”5类,按照活动强度分为三大类5个级别:强、中等(包含3个亚类:中—强、中等和中—弱)和弱活动。③工程评价中需正确处理活断层的活动性与危险性关系。活动性强的断层或全新世断层并不意味着在工程寿命期内危险性高。因此,工程勘察中需对近场区及场址内的地表活断层进行危险度分级,其中的高、中危险度活断层才是工程绕避或防范的重点,而非所有活断层。

浅谈南水北调西线工程隧洞穿越活断层的处理对策

南水北调西线调水工程区存在区域性断裂，隧洞穿越活断层在所难免。活断层对隧洞工程的危害有蠕动破坏和错动破坏。穿越活断层处的结构应设计成柔性的复合衬砌结构。根据研究，初步提出了三种复合衬砌方案，以适应西线不同滑动速率的活断层。