理论教育 水利水电工程地质:活断层定义

水利水电工程地质:活断层定义

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:后一种情况也可称为潜在活断层。活断层可使岩层错动位移或发生地震,对工程建筑造成很大的甚至是毁灭性的危害,尤其是地震,其破坏程度更是惊人。尤其是像大型水利水电工程这样一旦出现事故后果极其严重的工程,研究活断层的意义更是突出。活断层定义中的“近期”,即时间的上限定在何时,过去一直是有争议的。通过大量研究和实践经验的积累,目前对活断层的上限时间已趋一致。

水利水电工程地质:活断层定义

活断层(active fault),又称活动性断裂、活动断裂,是指目前正在活动着的断层,或是近期曾有过活动而不久的将来可能会重新活动的断层。后一种情况也可称为潜在活断层。

活断层可使岩层错动位移或发生地震,对工程建筑造成很大的甚至是毁灭性的危害,尤其是地震,其破坏程度更是惊人。据统计,世界上90%以上的地震是由于断层活动而引起的。因此,査明建筑地区有没有活断层及其对工程建设的影响是一个很重要的问题。尤其是像大型水利水电工程这样一旦出现事故后果极其严重的工程,研究活断层的意义更是突出。

活断层定义中的“近期”,即时间的上限定在何时,过去一直是有争议的。定在新近纪末(N2)、第四纪初(Q1)、中或晚更新世(Q2、Q3)以及全新世(Q4)者均有。上限划定标准很重要。一方面,如果定得太久远,划定为活断层的数量就会增多,一些良好的坝址或建筑场址就可能被否定掉。另外,在工程使用年限内,被划定的活断层活动几率很小,而进行了很高级别的抗震设计也可能造成浪费。如黄河上游的龙羊峡水电站,1959年查明坝下游200m有F7断层横切河谷,晩更新世以前活动过。国外专家认为是活断层,不能建坝,故此坝址被否定。后又经勘察研究,该断层最新活动年龄是15万~12万年(中更新世晩期),未错断晩更新世砾石层(Q3),近期的将来活动的可能性不大。故于20世纪80年代初兴建,至今运转正常。此外,刘家峡、紫坪铺等水电站也有类似情况。另一方面,如果活断层时间上限定得太近,则可能漏掉近期可能活动的断层,造成不安全因素。

通过大量研究和实践经验的积累,目前对活断层的上限时间已趋一致。但基于不同建筑工程行业的特点和要求不同,所定标准也有些区别。(www.daowen.com)

我国《水力发电工程地质勘察规范》(GB50287—2016)、《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487—2006)均将晩更新世(10万年)以来活动过的断层定为活断层。因为,据我国新构造运动的研究,中更新世与晩更新世之间构造运动在性质上有明显的变化。在很多地区,有些断层如鲜水河-小江断裂带,在中更新世以水平错动为主,而到晚更新世则改为强烈的差异升降运动,其主压应力的方向也发生了改变。另外,晩更新世的构造活动基本上是延续至今的。我国核电部分的规范也做了同样的规定。

我国《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)则规定:在全新地质时期(1.1万年)内有过地震活动或近期正在活动,在今后100年可能继续活动的断裂定为全新活动断裂;对其中近500年来发生过M≥5级地震的断裂,或在未来100年内可能发生M≥5级地震的断裂称为发震断裂。

关于活断层或全新活动断裂的时间下限,基本上采用建筑工程的使用期,使用期没明确规定或少于100年的均按100年。

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