诱发地震的工程地质分析要点

1、课题名称：诱发地震的工程地质分析学院：水利与生态工程学院班级：水利水电建筑工程 4班姓名：杨昌涨学号：2011011191 指导教师：杨普济在一定条件下，人类的工程活动可以诱发地震，诸如修建水库、城市或油田 的抽水或注水、矿山坑道的崩塌、 以及人工爆破或地下核爆炸等都能引起当地出 现异常的地震活动，这类活动地震统称为又发地震。其形成一方面依赖于该区的地质条件、地应力状态和有待释放的应变能积累 程度等因素；另一方面也与工程行为是否改变了一定范围内英里长的平衡状态密 切相关。水库诱发地震主要发生在库水或水库荷载影响范围之内， 所以震源深度很浅。 一 般多在地表之下 10km 之内，以 47km 范

2、围内为最多。水库诱发地震：由于水库蓄水而导致库区地震活动显著增强的现象。一般说 来诱发的震级比较小， 震源深度比较浅， 对经济建设和社会生活的影响范围比较 小。但是水库诱发地震则曾经多次造成破坏性后果， 更有甚者， 水库诱发地震还 经常威胁着水库大坝的安全， 甚至可能酿成远比地震直接破坏更为严重的次生地 质灾害，因此对水库诱发地震发生的可能性应予以高度重视。水库诱发地震活动发现于本世纪 30 年代。最早发现于希腊的马拉松水库， 伴随该水库蓄水、 1931 年库区就产生了频繁的地震活动。此后，发现有相当一 部分水库蓄水工程中伴随有水库诱发地震现象。60年代以来出现了一些新的情况： 一方面是几个大

3、水库相继产生了 6 级以上 的强烈地震， 造成大坝、附近建筑物的破坏和人员的死伤； 另一方面是发现了深 井注水可以诱发地震， 为水库诱发的形成机制提供了有价值的资料于是这方面的 研究重新活跃起来。自 1975 年第一届国际诱发地震会议以来，经过研究的与水库蓄水有关的地 震活动性（频度、强度）增加，这类事例公认的约有百余例；活动性减弱的事例 也有四例，绝大部分水库蓄水后地震活动性没有变化。经一系列实例描述可知，水库诱发地震不同类型虽各有其特征，但概括起来 他们却有很多共性。 这主要是： 这类地震的产生空间和地震活动随时间的变化与 水库所空间和水库水位或荷载随时间的变化密切相关， 表示介质品质的地

4、震序列 有其固有特点和震源机制接的出的应力场与同一地区产生天然地震的应力场基 本相同。地形和地貌的影响即为通常人们所称的局部地形的影响。 历次破坏性地震的 震害调查和获得的强震观测资料显示 ,局部地形对地震震害有显著的影响。强震 记录的统计分析结果显示 ,地形的影响可使加速度峰值增大 30 50%。目前关于 地形和地貌对地震动影响的较统一的认识是 ,不规则地形的顶部较底部的地震动 大,形态变化急剧的部位较缓慢渐变的地震动大。宏观震害经验表明：高突地形距基准面高度越大，高处地震反应越强烈； 离陡坎和边坡顶部距离越大， 反应相对减小从岩土构成方面看在同样地质条 件下，土质结构的反应比岩质结构大；

5、高突地形顶面越开阔， 远离边缘中心部 位的反应越明显减少；边坡越陡，其顶部的放大效应相应加大。建筑抗震设计规范( GB50011-2010)4.1.8 条文说明：当需要在条状突出的山嘴 、 高耸孤立的山丘 、 非岩石和强风化岩石的陡坡 、 河岸和边坡边缘等不利地段建造 丙类及丙类以上建筑时 ,除保证其在地震作用下的稳定性外，尚应估计不利地段 对设计地震动 ,参数可能产生的放大作用，其水平地震影响系数最大值应乘以增 大系数。其值应根据不利地段的具体情况确定，在 1.11.6范围内采用。场地地质构造条件主要是指分布于工程场地及其附近地区内有关断裂构造 的位置、产状、性质、规模、展布范围、相互关系、

6、活动性以及其对场地稳定性 可能产生的影响。建筑施工场地若存在断层， 场地和地基的整体性便会遭到破坏。 由于断层软弱带常发育软弱的断层物质， 从而在局部场地地中形成不良地基， 导 致建筑物产生不均匀沉陷、倾斜或滑动。另外，由于断层的切割作用，常构成地 下水通道， 导致施工中突然出现涌水、 流砂和地面沉陷等现象， 严重影响场地岩 土体的稳定性，并危及地面及地下工程的顺利进行。对于断层问题，需要按发震断层和非发震断层两种不同情况分别考虑， 且不能用提高场地烈度的方式考虑其影响。一般非发震断层无加重震害的趋势， 但也不应用提高场地烈度的方式考虑其影响。所以重点考虑发断层的影响。断层是地质体中广泛存在的

7、地质构造 ,它的存在使地质体连续性和完整性 受到破坏。工程抗震研究中所称的活动断层是指第四纪晚更新世 （距今约 12 万年） 以来有活动的断层,并且今后仍有可能活动。以突发而快速的方式运动并引发地震的断层称为发震断层 ,否则为非发 震断层。发震断层在地震中的破坏行为主要表现在两方面:一方面是地震地表破裂造成横跨断层结构的损坏 ;另一方面是断层发震时两侧地震动强度不同 ,从而造 成断层两侧一定范围内震害的显著差异。 1906 年美国旧金山大地震以来 ,全球发 生的一系列的破坏地震 ,特别是土耳其大地震 （1999）和中国台湾集集大地震 （1999） 的震害显示 ,活断层的地表破裂对横跨断层的各类

8、结构几乎是无坚不摧 ,使得横跨 断层的结构物无一幸免。活断层两侧地震动场的分布比较复杂,总体来说 ,断层的上盘（主动盘 ）的地震活动强度大于断层下盘 （被动盘 ）。中国台湾集集大地震的强 震资料显示 （蔡义军等 ,1999）,车龙铺断层 （ 发震断层 ）的上盘以东地区最大水平加 速度峰值大多超过 0.4 g,而断层下盘以西地区最大水平加速度峰值大多不超过 0.2 g。断层上下盘的地表地震动峰值相差 1倍，如果表面存在覆盖土层，地表峰值 加速度的变化更为复杂。一般在断层带附近的强震区 ,由于土层的非线性影响 ,松 散土体的放大作用并不明显 ,远离断层带时 ,松散土明显地表现出放大作用 。我们来分

9、析一下 1、地震共振效应与震害：场地有自己的自振周期，称为场 地的卓越征周期。覆盖层硬而薄时卓越周期短，为0.10.2s，覆盖层松而厚时卓越周期长，可达0.81.0s或更长。如果建筑物的自振周期与土的卓越周期相 近，两者就发生共振，使震害大为加重。这种因为建筑物的结构自振周期（或频 率）与场地土的卓越周期（或频率）相接近或者一致，两者发生共振响应，从而 使振动，振幅和振动持续时间大大增加， 同时也大大增加建筑物结构的地震反应， 最终导致建筑物结构因承受过大的荷载而遭严重破坏的现象， 称为建筑场地地震 共振效应。场地卓越周期测试表明， 场地土层犹如一个物理滤波器 ，对不同方向传来的 入射波具有滤

10、波性能。场地软弱土层（剪切波速较低）对高频信号有滤波性能， 对低频信号起放大作用；与此相反，场地坚硬的土层（剪切波速较高）对低频信 号有滤波性能，对高频信号起放大作用。因此，场地地基土的刚度与厚度不同， 起滤波选频与共振放大作用也不同：薄层坚硬场地土的地震动以短期周期为主， 而厚层软弱场地土的地震动以长周期为主。 这就是卓越周期较长的深厚层软弱地 基土地基上，柔性结构物（如高耸结构物）的地震反应比较强烈， 震害比较严重； 而卓越周期较短的浅薄层坚硬土地基上的，刚性结构物的震害比较严重的原 因。墨西哥城 1985年 9月 19日遭到的地震是共振效应的极好说明：地震波达 到墨西哥市下的岩盘时其加速

11、度只有 0.04g,若按一般的覆盖层放大情况，即使 达到0.2g,建筑物的破坏也不致太大，但不幸的是地震波、建筑物与黏土层三者 恰好都具有相同的自振周期（T=2s），因而发生“共振”，使建筑物的水平加速度 达到惊人的I1.2g,造成500栋高层建筑的严重破坏或倒塌。2、地震盆地效应 与震害 在盆地地形中，一般都堆积着较深厚的松软土层，一旦遭遇地震，即使 远离震中， 都会在盆地内产生强烈的地震地面运动和地基效应， 从而使得盆地的 震害比其它周边地区的震害明显加重。 这种现像就称为地震盆地效应。 产生地震 盆地效应的主要原因； 盆地地形的聚波影响； 盆地深厚土层的放大与共振影 响；盆地软弱土层的土

12、质影 以汶川地震在四川盆地产生的震害为例。四川盆 地可明显分为边缘山地和盆地底部两大部分 , 边缘山地多为中山和低山 , 从下而 上一般具有 25 个垂直自然分带。盆地底部多为丘陵、低山和平原。盆地底部 又可分为成都平原、川中丘陵和川东平行岭谷 3 部分。根据所在地理位置的不 同, 将受灾城市分为 3 类: 盆地内部（ 成都） , 盆地边缘（ 都江堰、绵竹、江油、什 邡） , 盆地外部（ 北川） 。A. 盆地内部： 震害情况 : 盆地内部主要考察了成都市 , 其位于成都平原中部 , 即四川盆 地西部。震害很轻 , 基本上没有受到地震的太大影响 , 房屋普遍保持完好。 原因分析 : 地震波在平原

13、地区随距离衰减的传播过程中 , 高频部分被大部 分滤掉了 , 这样就大大消减了对低层建筑的破坏作用 , 而近场场地长周期成分较 小, 没有危及中高层建筑。B. 盆地边缘 震害情况 : 主要考察了都江堰、绵竹、江油和什邡等地。都江堰市地处四 川省东南 , 距成都市 48 km, 位于成都平原西北边缘 , 地跨川西龙门山地带和成都 平原岷江冲积扇扇顶部位。属于重灾区 , 房屋开裂以及倒塌比较多。绵竹市位于 四川盆地西北部。属于重灾区 , 汉旺尤其严重 , 房屋倒塌以及开裂非常多 , 靠近山 脚下的房屋几乎都成了废墟。江油位于四川盆地西北部 , 龙门山脉东南。什邡位 于德阳市西南部、成都市西北部之间

14、。这 2 个地区受灾程度比上 2 个地区轻一 些, 房屋开裂以及倒塌不多 原因分析 : 盆地边缘对地震有放大作用。地震波在 传递过程中 , 遇到山体受阻挡 , 一部分波会反弹回来与后续到的波进行交汇叠 加, 增强了地震的破坏。 C. 盆地外部 震害情况 : 北川的陈家坝位于大山之 间, 村落散布于山间或山脚 , 少数位于山腰处。属于重灾区 , 房屋倒塌情况很严 重, 山体滑坡、泥石流也比较普遍。 原因分析 : 地震波在大山间传播的过程中 , 由于波的反弹交汇叠加 , 增强了地震的破坏作用 D. 分析结论 通过对震区的考察 分析, 得到以下结论 : 在汶川地震中 , 盆地效应比较明显 , 盆地边

15、缘震害严 重, 盆地中部震害较轻。 3、地震地基效应：由于地震引起的滑坡 ,不均匀变形 , 开裂和砂土 ,粉土液化等使地基丧失承载能力的破坏现象，称为地震地基失效。 地震动通过地基传至建筑物结构， 并引起结构的震害反应。 地震造成地基失效或 过大残余变形， 引起建筑物结构的破坏， 往往无法由提高结构抗震强度来解决问 题，其震后修复和加固非常困难， 且费用十分昂贵。 2.3.1 砂土地基液化与震害 地 震时饱和砂土地基会发生液化现象，造成建筑物的地基失效，发生建筑物下沉、 倾斜甚或倒塌等现象。 地基土的承载能力主要来自土的抗剪强度， 而砂土或粉土 的抗剪强度主要取决于土颗粒之间形成的骨架作用。

16、饱和状态下的砂土或粉土受 到振动时，孔隙水压力上升，土中的有效应力减小，土的抗剪强度降低。振动到 一定程度时，土颗粒处于悬浮状态， 土中有效应力完全消失， 土的抗剪强度为零。 土变成了可流动的水土混合物，此即为液化。地基的液化会造成： 冒水喷砂，地面下陷， 建筑物产生巨大沉降和严重倾斜， 甚至失稳。地基液化还引起其他一系列震害：喷水冒砂淹没农田，淤塞渠道，路 基被淘空，有的地段产生很多陷坑；河堤裂缝和滑移；桥梁的破坏等。在过去发生的地震中， 由于砂土液化造成的各种灾害已成为一种不可忽视的 地震破坏现象。 各国科技工作者开展了积极的研究工作， 认为砂土振动液化是岩 土工程中一个特殊而重要的问题。

17、从工程的观点看，有两方面的问题是最基本 的 :(1)砂土振动液化触发或产生的条件 ;(2)初始液化后的结果。 砂土初始液化后的 结果通常有两种：无失稳时将产生很大的沉降或侧向位移；液化失稳时将丧失 承载力或产生侧向流动，导致液化区扩展。液化是地震中经常发生的主要震害，危害很大。例如我国唐山地震时，发生 液化的面积达24 000 km2,在液化区域内，由于地基丧失承载力，造成建筑物大 量沉降和倒塌。若地基 由几层土组成，且较易液化的砂层被覆盖在不易液化的 土层下面。地震时， 往往地基内部的砂层首先发生液化， 在砂层内产生很高的超 静孔隙水压力。引起自下而上的渗流。 当上覆土层中的渗流坡降大于临界

18、坡降时， 原来在振动中没有液化的土层， 在渗透水流的作用下也处于悬浮状态， 砂层以及 上覆土层中的颗粒随水流喷出地面，这种现象称为“渗流液化” 。2.3.2 软土地基 震陷与震害软土震陷是软土在地震快速而频繁的加荷作用下，土体的结构受到扰动，导 致软土层塑性区的扩大或强度的降低，从而使建筑物产生附加沉降 . 随着现代化 工业及城市的发展， 地下管线已成为经济生活的大动脉。 地下管线的破坏会带来 极大的经济损失及灾害， 如美国 1906 年旧金山地震和日本 1923年关东地震， 由 于地下管线的破坏导致地震引发大火， 由于无法及时扑灭造成的财产及生命损失 更甚于地震。 1976 年唐山地震，塘沽

19、及汉沽地区由于土体液化，管线破坏比震 中 11 度区还要严重。特别是地下油气管道极易发生管道原油泄漏等事故，不但 有可能造成重大的次生灾害， 而且由于油气中断而造成更大的间接经济损失， 对 国民生计有着重大的影响。地下管道的地震破坏主要是由地震引发的土体滑坡、 砂土液化、软土震陷等因素造成的，其中软土地基震陷 （沉降）是其破坏的主要因 素之一。自从 1964年美国阿拉加斯、日本新泻地震以来，地震引发的软土地基 震陷愈来愈受到国内外地震工程界的重视。我国自 1976年唐山地震以来，也对 地震引发的软土震陷进行了调查研究，认为“关于软土震陷，由于缺乏资料，各 国都还未列入抗震规范。 但从唐山地震中

20、的破坏实例分析， 软土震陷确是造成震 害的重要原因， 实有明确抗御措施之必要” 并在相应的规范中提出了应考虑软土 震陷情况的条款。 山区的震害比平原的严重 , 尤其是 2 个距离比较近的山体之 间的地区 , 除了地震灾害之外 , 滑坡、泥石流等次生灾害也很严重。从结构抗震的角度来研究断层问题 ,人们最期望得到两个问题的回答 :一是 活断层发震时地表能否产生破裂 ,如果产生破裂 ,位移多大 ;二是在断层带及其附 近地区地震动场地的分布情况如何。关于地表破裂的预测问题,原则上可以通过建立断层场地的力学模型 ,应用数值分析的方法给以解答。但是 ,由于地质体内部 的不均匀性 ,确定这一复杂系统的几何形

21、态、本构关系以及岩体的物理力学性质 参数包含大量未知和随机性的因素 ,加之震源的不确定性 ,使得这方面的研究遇到 了很大的困难。因此 ,目前仍以破坏性地震宏观震害调查的结果为依据来估计地 表破裂和位移的大小。时振梁等收集和整理不同研究者统计给出的地震断层的错距和震级的关系。 孙平善统计了 我国大陆 1900年以来 6 级以上地震各震级范围内产生地表破裂的比例。统计的 结果是 6 6.9 级地震地表破裂的比例为 2.4%,7-7.9 级的为 34%,8 级以上的为 100%。由此可见 ,震级越大 ,产生地表破裂的可能性越大。 不过 ,这些强震地面破裂 多发生在基岩出露或地表覆盖层较薄的山地丘陵以

22、及平原和盆地的边缘地带。 由 此 ,在基岩断层表面位移的作用下 ,覆盖土层破裂深度的预测引起了人们的极大兴 趣,并通过试验和数值分析的方法进行了大量的研究。郭恩栋等利用有限元的基 本原理 ,提出了一种针对特定地质模型的、基于断层位错的拟静力弹塑性有限元 计算方法。利用这一方法计算了在给定基岩位错输入的情况下,基岩面以上覆盖土层的破裂深度 ,并模拟了覆盖土层的破裂过程。计算结果支持了王钟崎等依据 震害调查资料提出的当土层厚度超过50m时,3m以内的断层位错很难使较硬的土层贯通破裂的结论。关于发震断层带附近地震动场分布特征的研究 ,这是近断层强地面运动研究 的热点问题。国内外许多学者采用动力学模型

23、和运动学模型从理论上对不同震例 的近断层强地面运动进行分析研究 ,并用以解释与近断层强地面运动有关的现 象。温瑞智和周正华等 17在考虑了断层场地地质特征的基础上 ,构造了若干理想 化的断层场地的计算模型 ,以人工合成的地震动为输入时程 ,用二维显式有限元程 序对所构造计算模型的地表不同计算点的加速度时程进行了计算,计算结果与宏观震害调查以及强震观测的结果在总体趋势上基本一致。应该强调 ,随着人们对 宏观震害认识的不断深入 ,发震断层附近地震动场的研究越来越引起重视。这是 因为,地震动场的分布是在活断层附近进行工程结构抗震设计时,确定建设场地避让范围的重要依据之一。 理论分析的结果应设法用强震

24、观测资料进行检验但遗憾 的是,当前大多强震观测数据缺少场地条件资料 ,使得这一问题的深入研究遇到了 难以克服的困难。工程地震学研究中所称的土层结构通常是指地面下第四纪覆盖土层的不同 排列组合以及下伏基岩的表面形态等。 土层结构对地震动的影响的研究主要集中 在基岩起伏和软弱夹层对地震动的影响两个方面。关于基岩起伏对地震动的影响 ,Dezfulian 等应用有限元方法 ,在不同土质、土 层厚度和基岩倾斜角等条件下进行分析计算 ,研究结果表明 ,覆盖土层下伏基岩面 的倾斜程度对地面峰值加速度有影响 ,基岩面的坡度越小 ,影响越大 ,但对地震动 频谱特性的影响却很小。软弱夹层对地震动的影响是近年来研究

25、的热点课题之一。ldiss(1990)、王广军 (1992)、江静贝 (1995)、崔正涛 (1995)、钱胜国 (1994)、王松涛 (1994)、刘曾武 (1994)等都从不同的角度对软弱夹层对地震动的影响做了研究。目前的总体认识 是,软弱夹层对地震动的影响取决于软弱夹层本身的厚度、赋存的层位、覆盖土 层的厚度以及基岩输入地震动的特征。 通常情况下 ,软弱夹层埋深越深 ,厚度越大, 隔震效果越显著 ,即地表峰值加速度越小 ,归一化反应谱的特征周期越大 ;当软弱 夹层的厚度小于 0.1m 时,对地表地震动的影响几乎可以忽略。李秀领(2003)对软夹层进行了较详细的研究 ,结果表明 ,当软夹层

26、位于剖面顶部时 ,输入地震动的幅 值越小 ,基岩加速度峰值被放大的倍数越明显 ;输入地震动的幅值越大 ,基岩加速 度峰值被放大的倍数越小。由于软弱夹层是一特殊的土层单元,它对输入地震动的响应比较敏感 ,应该深入地开展研究 ,并在今后的场地分类中应有所体现。土层厚度对地震动的影响早在 1923年日本关东大地震时就已被发现 ,在后来 发生的一系列的破坏性地震的震例都体现了土层厚度对地震动的影响。当前 ,破 坏性地震的震害调查、强震资料的分析整理和理论研究所得出的主要结论是 :覆 盖土层越厚 ,地表反应谱长周期的频谱成分愈显著 ,反应谱曲线愈向后移 ,归一化 反应谱的特征周期越大 ,土体的自振周期也

27、增大。理论分析和实测的结果都证明 ,基岩之上的覆盖土层对基岩输入的地震动有 明显的放大作用 ,一般峰值加速度被放大 24 倍。李秀领 (2003)在研究我国数百 个钻孔资料的基础上 ,结合场地的工程地质条件 ,选取和构造了若干有代表性的场 地剖面 ,在随机选取三条幅值不同的强震记录作为基岩地震动输入,利用土层地震反应分析的等效线性化波动分析方法 ,计算了不同覆盖土层厚度场地的地表加速 度峰值和归一化反应谱的特征周期。计算结果表明,覆盖土层厚度小于 30m 时, 不同幅值的地震动输入条件下 ,地表加速度峰值变化较大 ; 当覆盖土层厚度超过 30m 时 ,地表加速度峰值变化较小 ,几乎不受覆盖土层

28、厚度的影响 ,这说明覆盖土 层对自由场地的峰值加速度的放大作用是有限的。 归一化反应谱的特征周期 (Tg) 与覆盖土层的厚度也存在一定的关系 ,在覆盖层厚度小于 15m 时,几乎不受覆盖土 层厚度的影响 ;当覆盖层的厚度大于 15m 时,随覆盖层厚度的增加 ,反应谱特征周 期增大,这说明只有当覆盖土层达到一定厚度时，才对特征周期(Tg)产生影响。上 述研究成果与Cassano(1973的研究成果有相同之处。Cassano对不同厚度的土层 进行了一系列的计算后发现，厚度为615m的土层，其反应谱曲线偏左，以短周期 为主;厚度为2446m厚的土层，其反应谱曲线偏右，以长周期部分为主。地下水，是贮存

29、于包气带以下地层空隙，包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的 水。地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工 矿和城市的重要水源之一。 但在一定条件下， 地下水的变化也会引起沼泽化、 盐 渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。按含水层性质分类，可分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。 孔隙水：疏松岩石孔隙中的水。孔隙水是储存于第四系松散沉积物及第三系 少数胶结不良的沉积物的孔隙中的地下水。 沉积物形成时期的沉积环境对于沉积 物的特征影响很大， 使其空间几何形态、 物质成分、 粒度以及分选程度等均具有 不同的特点。裂隙水：赋存于坚硬、半坚硬基岩裂隙中的重力水。裂隙水的埋藏和分布具 有不均一性

30、和一定的方向性； 含水层的形态多种多样； 明显受地质构造的因素的 控制；水动力条件比较复杂。岩溶水：赋存于岩溶空隙中的水。水量丰富而分布不均一，在不均一之中又 有相对均一的地段； 含水系统中多重含水介质并存， 既有具统一水位面的含水网 络，又具有相对孤立的管道流； 既有向排泄区的运动， 又有导水通道与蓄水网络 之间的互相补排运动； 水质水量动态受岩溶发育程度的控制， 在强烈发育区， 动 态变化大，对大气降水或地表水的补给响应快；岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、 溶洞中的水， 又是改造其赋存环境的动力， 不断促进含水空间的演化。 当其他条 件相同时，地下水埋藏深浅也常造成震害的差异。宏观现象说明，水

31、位越浅，震 害越重。如 1954年甘肃山丹地震时， 8度区的山丹县城地下水位深 20米左右， 而城南 2公里处的黄家庄，由于邻近山丹河，地下水位浅，形成一 9度的异常点。 1970年宁夏西吉地震时， 7 度区内的大埂子村位于海原地震时形成的堰塞湖边、 三面临水的黄土台地上，地震时所受的破坏较相邻的不在湖边的村庄为重。根据种种数据分析得出了一些结论及建议， 场地条件对地震震害影响的研究 在地震工程和岩土工程领域具有重要理论意义和工程应用价值，近一百年来,人们通过破坏性地震的震害调查认识到了这一研究领域的重要性并通过强震记录 的对比分析证实了场地条件对震害和地震动的影响。通过 70 年代以来的一系

32、列 深入的理论分析以及震害调查和强震资料的对比研究 ,人们对这一问题有了比较 共同的认识 ,所取得的成果有些已纳入有关的抗震设计规范 ,在工程中发挥着重要 的作用。及结论有以下五个方面：1）条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘 等为建筑抗震的不利地段 ,这些地形在场地选择时应该尽量避开；2）活断层的地表破裂对横跨断层的各类结构几乎是无坚不摧 ,使得横跨断层 的结构物无一幸免。活断层两侧地震动场的分布比较复杂 ,总体来说 ,断层的上盘 （主动盘）的地震活动强度大于断层下盘 （被动盘 ），所以在选择的时候应该尽量避 免工程场地处于断层处，对无法避免也应该沿活断层的下盘修建

33、相关工程；3）以土质地基为持力层建的房屋 ,抗震性能较差， 置于土质地基上的浅基础 , 抗震性能较差。 位于软弱地基 （如河湖边等 ）上建造的建筑物 ,由于地基在地震时会 发生液化、塌陷等现象,而造成地基失效 ,位于这种软弱地基上的建筑物 ,将会遭到 严重破坏。在比较密实稳定的土层或基岩场地 ,地震破坏小；在比较松散没有胶 结的洪积层、河流冲积层或土层中富含水分的场地 ,地震破坏大 ,且震害随上层厚 度增加而加强；4）土层的覆盖层厚度对地震的放大具有明显的作用。日本在长期的地震灾 害中总结出一条经验 :桩基础 ,尤其是嵌岩桩基础房屋 ,在地震中很少倒塌；5）地下水位的变化幅度是计算地基砂土液化的重要指标之一，也是分析软 土震陷、边坡地震稳定性的重要依据。 鉴于地震发生时间的随机性， 在进行工程 勘察时，工程师不仅要收集工程场区地下水位在丰水期与枯水期的动态变化， 而 且特别要注意雨季时的地下水位。在此也提出了以下几点建议