地震工程地质基础知识培训讲义T63

第二章地震工程地质

第一节概述地震:在地壳表层,因弹性波传播所引起的振动作用或现象

构造地震火山地震陷落地震诱发地震按成因分类

浅源地震：0<70km大陆地震多属此类，占73%，30km以内更多中源地震：70~300km占23%深源地震：>300km占4%，最深达720km震源深度：构造地震最严重一类，数量多规模大，波及面广，破坏性大，世界90%以上属于此类。

大地震：M>=7级强烈破坏地震中地震：7>M>=5破坏性地震小地震：5>M>=3,2-4级有感地震微地震：3>M>=1

超微震：M<=1

按地震M级大小

第二节地震基础知识

一、几个概念：1、震源：地震发源地（能量E、深度H）2、震中3、震中距4、震源深度5、地震区（烈度>6度区）；地震作用；远场（烈度衰减2度以上）近场地震6、地震波：质点振动，弹性波，能量传播，产生振动（地震力），破坏源动力，信息载体，透、反、折射传播。体波：通过地球本体传播的波面波：体波经过反射、折射后，在介质的界面或自由面（如地面）传播纵波（P）：压缩波，对应于介质体应变，三维扩散横波（S〕：剪切波，对应于切应变，二维扩散破坏性最大体波瑞利波（R）：质点在XZ面上椭圆滚动前进勒夫波（Q）：质点在XY面上曲线前进面波（L）瑞利波勒夫波

振幅A周期T波长波速VP波最小最短最短最快S波最大长长慢R波、Q波最大最长最长最慢地面为自由界面，建筑位于其上，该面只存在面波，它对建筑的基础破坏性大；体波对建筑破坏性最大，P波能量最大，S波及L波波长大，使建筑慌动最大。地震部门最关心P、S波。

一般情况下一般地震表面秒，对建筑界面，P波先到达，然后是S波，最后L波。7震级（M）：是衡量地震本身大小的尺度，由地震所释放出来的能量大小所决定。M＝LOGA8烈度：一次地震于某地地面震动强烈程度与地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件有关。一次地震只有一个M，但有不同I。震中烈度用I0表示。震源深度和震中距越小，地表岩土越软弱，地震烈度越大。浅源地震（据152次大震统计）震级与烈度的关系：M=0.68I0+0.98A：距震中100公里处标准地震仪在地面所记录的震波最大振幅。（微米）标准地震仪：自振周期0.8秒，阻尼比0.8，最大静力放大倍率为2800。能量E（J）与震级（M)关系：logE=4.8+1.5M理论上M无上限，实际上，因地壳岩石强度有限，即累积应变能有限，目前最大M为8.9级。

烈度是估算灾情，进行区划，抗震设计的直接依据。震害大小取决于地震破坏力和地物本身抗震性两方面，烈度划分以两方面作为标准。目前全世界均是以一次地震造成一个地区的宏观震害（如房屋倒塌程度等），同时引入地震加速度等物理指标作为参考，划分烈度。国际上有数十种划分标准，我国是国家地震局制定的标准，根据一个地区某一地震及代表性地质条件（一般二类土层）建筑破坏情况划分烈度。根据：人的感觉，房屋及器物地物震害程度，加速度和速度（参考），等级：1——12级

烈度人的感觉一般房屋其它现象考物理指标大多数房屋震害程度平均震害指数加速度/（CM/S2）（水平向）速度/（CM/S2）（水平向）I无感II室内个别静止中的人感觉III室内少数静止中的人感觉门、窗轻微作悬挂物微动IV室内多数人感觉，少数人梦中惊醒门窗作响悬挂物明显摆动，器皿作响V室内普遍感觉，室外多数人感觉，多数人梦中惊醒门窗、屋顶、屋架颤动作响，灰土掉落，抹灰出现微细裂缝不稳定器翻倒31（22~44）3（2~4）VI惊慌失措，仓惶逃出损坏——个别砖瓦掉落、墙体微细裂缝0~0.10河岸和松软土上出现裂缝，饱和砂层出现喷砂冒水，地面上有的砖烟囱轻度裂缝、掉头63（45~89）6（5~9）VII大数多人仓惶逃出轻度破坏——局部破坏、开裂，但不防碍使用0.11~0.30饱和砂层常见喷砂冒水，松软土上地裂缝较多，大多数砖烟囱中等破坏125(90~177)13(10~18)VIII摇晃颠簸，行走困难中等破坏——结构受损，需要修理0.31~0.50干硬土上变有裂缝，大多数砖囱严重破坏250(178~353)25(19~35)IX坐立不稳，行动的人可能摔跤严重破坏——墙体龟裂，局部倒塌，修复困难0.51~0.70地方出现裂缝、基岩上可能出现裂缝、滑坡、坍方常见，砖烟囱出现倒塌500(354~707)25(19~35)X骑自行车的人会摔倒，处不稳状态的人会摔出几尺远，有抛起感倒塌——大部倒塌，不堪修复0.71~0.90山崩和地震断裂出现，基岩上的拱桥破坏，大多数烟囱从根部破坏1000(708~1414)100(72~141)XI毁灭0.91~1.00地震断裂延续很长，山崩常见，基岩上的拱桥XII地面剧烈变化，山河改观

《中国地震烈度表（1980）》使用说用（１）烈度>VI度，判定地震烈度以房屋震害为主，人的感觉仅供参考；>X度应结合建筑物或构筑物的破坏程度，并根据地表现象来确定；XI、XII度的评定，需要专门研究。

（２）“一般房屋”在《中国地震烈度表（1980）》中指土构架和土、石砖墙构造的旧式房屋和单层或多层未经抗震设计的新式砖房。由于我国城市目前一般都已设防，有的乡村也开始设防，烈度表中的“一般房屋”一般已不普遍，调查中应区别设防与不设防的房屋破坏程度对烈度的反映，给出合理的烈度值。对于质量特别差或特别好的房屋，可根据具体情况，对表列各烈度的震害程度和震害指数予以提高或降低。（３）“人的感觉”指平房内或楼房低层内人的感觉。（４）表中震害指数是对上述“一般房屋”而言。“完好”为０，“毁灭”为１，中间按表列震害程度分级。平均震害指数是对所有房屋的震害指数的总平均值而言，可以用普查或抽查的方法确定之。（５）使用本表时可根据地区具体情况，作出临时的补充规定。（６）烟囱指工业或取暖用的锅炉房烟囱。（７）表中数量词的说明：个别：１０％以下；少数：１０％～５０％；多数：５０％～７０％；大多数：７０％～９０％；普遍：９０％以上。（８）对重要的工业设施，如桥梁、重要车间、高层建筑、巷道等，要进行专门的调查，在调查中应结合设防情况进行评估。（2）场地烈度（I场）：同一I基区，场地条件不同而进一步划分，对I基修正。（3）设防烈度（设计烈度）（I设）

：是抗震设计所采用的烈度。依建筑物重要性、抗震性、经济性、对I基调整。原则上一般建筑用I基，重要建筑适当提高。设计部门很少用I场。原则上小于等于VI

度区不设防。几个烈度概念：（1）地震基本烈度（I基）：一定时间（今后100年内）和一定地区范围内一般场地条件下（二类粘土）可能遭遇的最大烈度。一个地区的平均烈度。二、地地震地地质质基本本特特征1.介质条件件2.结构条件件活断层的的一些特特定部位位：端点点、拐点点、交汇汇点等。。3.构造应力力条件构造应力力场包括括1、3的大小方方向，构构造应力力方向与与断层的的关系。现代构造造运动强强烈的部部位，应力集中中4强震活动动受活动动构造的的控制5绝绝大多多数强震震发生在在一些稳稳定断块块边缘的的深大断断裂带上上,而稳稳定断块块内部很很少或基基本没有有强震分分布。6.裂谷谷型的断断陷盆地地尤其是是晚第三三纪、第第四纪新新生盆地地业常发发生强震震。一）世界范围围内的主主要地震震带及其其形成的的大地构构造环境境1环太太平洋地地震带这是世界界上最大大的地震震带，在在狭窄条条带内震震中密度度也最大大，全世世界约80％的的浅源地地震、90％的的中源地地震和几几乎全部部深源地地震集中中于此带带，释放放的能量量约为全全世界地地震释放放能量的的80％％。很早早以前就就已经知知道，此此带的震震源深度度有自岛岛孤外线线的深海海沟向大大陆内部部逐步加加深的规规律，并并解释为为大陆与与大洋之之间的一一条倾向向大陆的的大断裂裂面。。。2地中海喜喜马拉雅地震震带或欧亚地地震带仅次于环太平平洋地震带的的第二大地震震带，震中分分布较前者为为分散，所以以带的宽度大大且有分支。。以浅源地震震为主，中源源地震在帕米米尔、喜马达达雅地区有所所分布，深源源地震主要分分布于印尼岛岛弧。环太平平洋地震带以以外的几乎所所有深源、中中源和大的浅浅源地震均发发生于此带，，释放能量约约占全球地震震能量的15％。3大洋海岭岭地震带主要呈线状分分布于各大洋洋的接近中部部。这一地震震带远离大陆陆是多为强震震，所以以前前未被人注意意，60年代代以前不把它它作为一个地地震带，海底底扩张和板块块构造的发展展才使人们注注意到这一地地震带。这一一带的所有地地震均产生于于岩石圈内，，震源深度小小于30km，震级除少数例例外均不超5级。二)我国国地震地质的的基本特征1我国强震震空间分布及及地震区带划划分我国大于6级级的强震的空空间分布极不均匀，大致以105度为界。。西部地震广广泛分布，东东部地震相对对稀少，震级均未达到到8级。在上述两地地震区域内强强震分布也是是极不均匀的的，东部域分分布于华北及及东南沿海一一带，而西部部分布面积大大，但塔里木木、准噶尔和和鄂尔多斯盆盆地等则地震震分布较为零零星。2我国强震震发生的地质质条件(1)强震震与活动断裂带的关系a）不同方向的断断裂的交汇部部位b）活动性深大断断裂的转折部部位c）活动性深大断断裂的端部或或其它锁闭段段(2)强震与与断陷盆地的关系a）倾斜断陷盆地地的较深、较较陡一侧活动动断裂裂的最大断距距段上；b）两盆地间或盆盆地内部由横横向断裂控制制的横向隆起起带两侧；c）断陷盆地的锐锐角尖端，或或断陷盆地带带内多组断裂裂交汇部位；；d）受不同方向多多组断裂控制制，内部构造造又比较强烈烈的复合盆地地的次级凹陷陷带上，如1966年邢邢台地震。(3)强震震产生的深部构造条件我国大陆板内内地震多发生生在地壳内10-25km深处，在我国西部还还发生在地壳壳内31-37km。由此可见，地地壳深部构造造活动和受力力状态，对地地震的孕育和和发生，是更更为直接的因因素。不同级别的断断裂如盖层断断裂、基底断断裂、岩石圈圈断裂和超岩岩石圈断裂，，层间断裂在深部的的活动往往是是地震发生的的主要原因。。3我国大大陆地震活动动与现代构造造应力场与形形变场的关系系根据大量震源源机制解及地地震时地表断断层错动方式式分析，我国国广大地区主压应力以近近水平方向者者为主。主压应力仰角小于30度者占80%以以上，且以东经105º为界，可区分分出两大应力力系统。西部为近南北向-北北东向挤挤压应力场。。东部为大面积的近近东西的水平平挤压应力场场。来自板块边界界的作用力是是中国大陆新新生代和现今今构造变形的的主要动力源源4我国现代地壳壳垂直形变与与地震活动的的相关性研究究中国大陆垂直直形变的的总总趋势是南升升北降，最大上升量量在喜马拉雅雅山地区，年年速率达10mm左右。下降最最强烈的新疆疆准噶尔盆地地，年速率为为-3到-4mm。大致以银川-昆明一线为为界，西部线线条密集，等等值线多呈东东西或北西西西走向，与主主要断裂线方方向一致，其其地形变断裂裂线多由3-4条等值线线组成的梯度度带绘出，表表明其活动强强度较大。东东部线条相对对稀疏，等值值线走向多为为北北东向-北东向，部部分为东西向向及南北向，，也与构造线线吻合较好。。东部地区的垂垂直变形大致致分为三区：华南-西南南区，华北区区和东北区。。5我国大大陆板内现代代运动特征我国大陆处于于欧亚大陆的的东部，是一一个被周围板块挤挤压围限的区区域，影响板内变变形和运动状状况的边界动动力环境十分分复杂：（1）有印度度板块与欧亚亚大陆在喜马马拉雅一带的的碰撞及向向亚洲内部的的继续挤压；（2）西太平平洋板块向亚亚洲大陆的俯冲与挤压；（3）菲律宾宾板块向西的的俯冲和在台湾一带带的汇聚；（4）日本海海、东海东部部冲绳海槽及及南海盆地的的弧后局部扩张。在周边板块碰碰撞或俯冲的的推动下，板板块之间就产产生了不同形形式、不同规规模和速率的的相互错动。。大体上又可可分为西部板板内聚敛为主主的挤压区，，东部东北、、华北的拉张张裂陷区和东东南部处于西西部挤压与北北部围限下整整体稳定滑移移区。（1）西部挤挤压区（2）东南部部滑移区（3）东及东东北部张裂区区极射赤平投影影（Stereographicprojection）简称赤平投投影，主要用用来表示线、、面的方位，，相互间的角角距关系及其其运动轨迹，，把物体三维维空间的几何何要素（线、、面）反映在在投影平面上上进行研究处处理。它是一一种简便、直直观的计算方方法，又是一一种形象、综综合的定量图图解，广泛应应用于地质科科学中。运用用赤平投影方方法，能够解解决地质构造造的几何形态态和应力分析析等方面的许许多实际问题题，因此，它它是研究地质质构造的经常常采用的一种种手段。一切通过球心心的面和线，，延伸后均会会与球面相交交，并在球面面上形成大圆圆和点。以球球的北极为发发射点，与球球面上的大圆圆和点相连，，将大圆和点点投影到赤道道平面上，这这种投影称为为极射赤平投投影。三、震源机制制和震源参数数1.震源机制制：地震发生的的物理过程或或震源物理过过程。可以通通过多个地震震台的的地震震记录图来确确定。主要依依据初到P波的方向＋＋－－＋＋－－1313单力偶双力偶P波的初动具有有明显的象限限分布特点。。平移断层正断层逆断层2.震源参数数：反映震源断层层的一些特征征量或物理量量包括：断层走走向、倾向、、倾角、断层层错动方向、、震源断层长长度、宽宽度、、断层错距、、震源应力方方向等。求解：（1）震源机机制解（2）等震线线的几何特征征（3）根据据第一章介绍绍的经验式，，据震级等计计算断层长度度、错距，（4）根据据震前后大地地变形推求断断层位量、方方向、错距、、类型等第三节地地震效应应地震效应———地震作用影影响所及的范范围内，地表表出现的各种种震害和破坏坏。取决于三方面面：场地工程程地质条件、、震级、震中中距、建筑物物类型及结构构振动破坏效应——引起建筑物破坏地面破坏效应——地面破裂及地基液化、沉陷等斜坡破坏效应——滑坡等一振动破坏效应应地震地面运动建筑物振动建筑物破坏(强度、刚度、整体性不够产生破裂或倒塌）地震（a,v,A)三种破坏的效效两种分析方法法假设：1）建筑物是是刚体，即建筑物的的各部分作为为一个整体（一个质点）），具有有相同的加速速度。2）建筑物受受力振动加速速度和地面加加速度是相同的3）将地震力力视为由地面面振动a0max引起建筑物的的惯性力，即地震力就就是建筑自身身的惯性力，，固定不变。建筑物受到的的地震力P为：其中当amax为水平矢量，称其为水平地震系数kc，相应地为垂直地震系数k/c；g为重力加速度；amax=PW1.静力法我国规定Kc’=(1/2-1/3)Kc一般：不考虑虑Kc’,但在有倾覆、、滑动危险的的结构，如挡挡土墙、水坝坝等，需用Kc’核算。在高烈度（度以上）区必必须考虑地震震力核算的稳稳定性。（1）工业与与民用建筑，，建筑物的破破坏主要与水水平地震力作作用下的水平平滑动及结点点脱开有关，，故实际上为为稳定性课题题，其表达为为：式中：f、c为地基与基础础间或滑动面面上的摩擦擦系数及粘聚聚力；W为建筑筑物的的重量量；A为建筑筑物基基础底底面或或滑动动面的的面积积；Kc为水平平地震震系数数。（2）水水坝应应考虑虑两种种情况况：只只考考虑水水平地地震力力作用用时，，在在水平平与铅铅直地地震力力共同同作用用时，，2.动动力分分析法法实际情情况：：地震震破坏坏取决决于地地震力力（幅幅度、、频率率、持持续时时间））及受受震体体特性性（刚刚度、、自震震周期期、阻阻尼））。故广广泛用用动力力分析析法考虑地地震对对建筑筑物的的作用用与场场地工工程地地质条条件、、建筑筑物结结构特特点、、地震震历时时等因因素。。地面面与建建筑为为一个个动态态系三种方方法：：模型型模拟拟、计计算机机模拟拟分析析、简简化反反应谱谱计机算算模拟拟分析析———输入入强震震波谱谱模拟拟地震震作用用，了了解振振动过过程，，求振振动阻阻力和和动位位移。。将建建筑控控制在在弹性性变形形限度度内。。简化反反应谱谱法地震反反应谱谱（earthquakeresponsespectrum）------由于地地震的的作用用（简简化为为简谐谐震动动），，结构构因振振动而而产生生惯性性力，，使使建筑筑物产产生内内力，，建筑筑物会会产生生位移移、速速度和和加速速度，，人们们把不不同周周期下下建筑筑物反反应值值的大大小画画成曲曲线，，这些些曲线线称为为反应应谱。。即，，单自自由度度弹性性系统统对于于某个个实际际地震震加速速度的的最大大反应应（可可以是是加速速度、、速度度和位位移））和体体系的的自振振特征征（自自振周周期或或频率率和阻阻尼比比）之之间的的函数数关系系。一一般说说来，，设计计的直直接依依据是是加速速度反反应谱谱。。——认认为建建筑为为一个个质点点M，为一个个弹性性系数数为K的振其其振动动性能能自由由振周周期T和阻尼尼决定定，要要考查查在受受到不不同时时刻的的地震震加速速度a0后，建建筑所所表现现的加加速度度a的大小小。原理：：由质质点受受振动动后的的性能能可建建立微微分方方程，，该方方程中中包括括了质质点a及地面面a0，解方程程时，，按简简化的的办法法输入入一次次地震震的不不同时时刻的的a0，得到到一系系列amax值，得得到一一个特特定T、阻尼下下反应应谱曲曲线。。抗震设设计反反应谱谱（设计用用标准准反应应谱））是根据据大量量实际际地震震记录录分析析得到到的地地震反反应谱谱进行行统计计分析析，并并结合合震害害经验验综合合判断断给出出的。。也就就是说说设计计反应应谱不不像实实际地地震反反应谱谱那样样具体体反映映1次地震震动过过程的的频谱谱特性性，而而是从从工程程设计计的角角度，，在总总体上上把握握具有有某一一类特特征的的地震震动特特性。。由于强强震地地面运运动受受许多多因素素影响响，准准确确确定某某地区区的a0有困难难，抗抗震部部门是是根据据不同同岩土土地面面历史史上多多次强强震平平均值值a0的平均均反应应谱（（此方方法是是1959年美国国Housner提出））。加速度度反应应谱在在周期期很短短时有有一个个上升升段（（高层层建筑筑的基基本自自振周周期一一般不不在这这一区区段）），当当建筑筑物周周期与与场地地的特特征周周期接接近时时，出出现峰峰值，，随后后逐渐渐下降降。出出现峰峰值时时的周周期与与场地地的类类型有有关：：I类场地地约为为0．1～0．2s；Ⅱ类场地地约为为0．3～0．4s；Ⅲ类场地地约为为0．5～0．6s；Ⅳ类场地地约为为0．7～1．0s。反应谱谱β-T有峰点点（Tm，βm），峰峰点前前规律律不明明显，，过峰峰点后后长周周期部部分按按（（T>=Tm,n为衰减减系数数）的的规律律衰减减。对对谱曲曲率进进行平平滑处处理，，并从从设计计安全全考虑虑，把β-T曲线的的高频频部分分削平平（取取水平平线））。为为保证证最低低抗震震能力力，对对低频频部分分取一一个下下限值值，成成为一一般规规范给给出的的谱曲曲线，，作为为设计计用标标准反反映谱谱。为了考考虑场场地条条件对对设计计反应应谱的的影响响，通通常的的做法法是将将场地地按某某些指指标和和描述述划分分为若若干类类，以以便采采取合合理的的设计计参数数和有有关的的抗震震构造造措施施。由由此可可见，，场地地分类类的目目的是是确定定不同同场地地上设设计反反应谱谱，其其作用用是在在地震震作用用计算算中定定量考考虑场场地条条件对对设计计参数数的影影响。。从各各国规规范场场地分分类的的总趋趋势看看，分分类的的标准准应当当反映映影响响地面面运动动特征征的主主要因因素，，但现现有的的强震震资料料还难难以用用更细细的尺尺度与与之对对应，，所以以场地地分类类一般般至多多分为为3或4类，划分指指标尤以土土层软硬描描述为最多多，它虽然然只是一种种定性描述述，由于其其精度能与与场地分类类要求相适适应，似乎乎已为各国国规范认同同。作为定定量指标覆覆盖层厚度度亦已被许许多规范所所接受，采采用剪切波波速作为土土层描述软软硬的指标标近年来逐逐渐增多。。我国近年年来修订的的规范，如如《建筑抗震设设计规范》(GB50011—2001)、《构筑物抗震震设计规范范》(GB50191—93)等都采用了了这类指标标进行场地地分类。类别土类型岩土名称和性状特征周期值Tg(s)近震远震I坚硬土稳定岩石，密实的碎石土；土层vs>500m/s0.200.25II中硬土中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，fk>200kPa的粘性土和粉土；土层vs=250~500m/s0.300.40III中软土稍密的砾、粗、中砂，除松散状态的粉、细砂，fk<=200kPa的粘性土和粉土，fk>=200kPa的填土；vs=140~250m/s0.400.55IV软弱土淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，fk<130kPa的填土；vs<=140m/s0.650.85烈度6789αmax0.040.080.160.32场地土类别别及特征周周期值结构物截面面抗震验算算的水平地地震影响系系数最大值值应用：1、设计时时不一定进进行动力分分析计算，，直接根据据T，Tg查（T），以及a0max后，便可得得到amax。2、等效静力分分析方法：：地震力式中：c为结构影响响系数，，α为地震影响系系数。注意：Kc,α两系数分别别表达地面面加速度及及建筑物振振动加速度度与g的比值。而而β表达场地建建筑是震动动放大的倍倍数。地震力大小小与建筑物物的质量与与刚度有关关。在同等等的烈度和和场地条件件下，建筑筑物的重量量越大，受受到地震力力也越大，，因此减小小结构自重重不仅可以以节省材料料，而且有有利于抗震震。同样，，结构刚度度越大、周周期越短，，地震作用用也大，因因此，在满满足位移限限值的前提提下，结构构应有适宜宜的刚度。。适当延长长建筑物的的周期，从从而降低地地震作用，，这会取得得很大的经经济效益。。上述设计实实质是采用用一个最大大加速度平平均值，有有人提出考考虑震动动的时间因因素，按反反应谱形状状的特征进进行设计即即时程设计计方法，(给amax标准化，定定义动力系数β)二地地面破坏坏效应地面破裂效应地基基底效应地震断层地面裂缝沉降砂土液化地基滑移1.地面破破裂效应——指地地震时断层层错断及地面面裂缝引起起的破坏。。强烈地震震均会出现现。断层长度及及宽度可按按估计的震震级用经验验公式计算算。延伸数数十至数百百公里不等等。位置一般按按已有的主主干断层线线或分支断断裂线出现现。走向断裂——地表断断裂方向与与之相吻合合。逆断裂裂—地地表断裂裂与原断层层有一定偏偏移。正断裂裂—介介于走、、逆之间。。走滑型正正断型逆逆断型AD、AB、AD’最易出现的的断裂及范范围。主要要产生于上上盘。产生的可能能性：与断断层活动方方式、震源源深、M、覆盖层厚等等有关。（1）断裂裂活动就可可能产生地地表断裂。。（2）与上上部土层厚厚有关。临界厚度—土层剪损应应变临界值值，硬土5%，软土土10%。。—下部断裂错错动垂直位位移（m），一般<3m。一般覆盖层层30-50m以上很少出出现地表断断裂。（3）M>7.2级几乎都产产生，M=6级、震源10-30Km时，很少产产生。地表断裂宽宽度：由一一条主干断断裂带构成成，可能为为狭长断面面，或一个个带包括影响带带常常有几几英尺至几几十英尺以以上。且逆逆断层>正正断层>走走滑。对于于倾角45-90度度断层，宽宽度约等于于2.地基效效应——强烈震动作作用下，土土体较大变变形移动，，使地基承承载力下降降或丧失，，由此造成成建筑物的的破坏。机理：饱水砂土土在地震、、动力荷载载或其它物物理作用下下，受到强强烈振动而而丧失抗剪剪强度，使使砂粒处于于悬浮状态态，致使地地基失效的的作用或现现象。1液化机理理：砂土的抗剪剪强度：砂基液化问问题：砂土液化（（横向移动动）系因地地震时球粒粒（理想砂砂粒）的重重新堆集。。地震振动动造成这种种固体颗粒粒堆集更加加有效，这这会占据少少量体积。。一部分覆覆盖层荷载载由水来支支撑，这就就无法阻止止水体横向向运移。2.影响砂砂土液化的的因素1）土的类型及及性质★粒度粉、细砂土土最易液化化；高烈度度时，亚砂砂土、轻亚亚粘土、中中砂也可液液化。我国国90%发发生在粉组组、砂、亚亚砂土中。。粉粒含量量>40%时，极易易液化；粘粒含量>12.5%时，极极难液化。。极易液化化土的特征征是：平均粒度0.02-0.10mm，ŋ=2-8，，粘粒含量<10%★密实度松砂极易液液化，密砂砂不易液化化。相对密度Dr<50%时，很易液液化，Dr>80%时，不易液液化。★成因及年年代多为冲积成成因的粉细细砂土，如如滨海平原原、河口三三角洲等。。沉积年代较较新：结构构松散、含含水量丰富富、地下水水位浅2）饱和砂土的的埋藏分布布条件埋藏条件包包括：砂层层厚度、上上覆非液化化土层厚度度（即埋藏藏深度）、、地下水埋埋深。★砂层上覆非非液化土层层愈厚，液液化可能性性愈小。一一般埋深大于10-15m以下就难以以液化了。。★地下水位埋埋深愈大，愈不不易液化。。实际上，，地下水埋埋深3-4m时，液化现现象很少，，一般把液液化最大地地下水埋深深定为5m。★砂层越厚越越易液化。。3）地震活动的的强度及历历时地震力（剪剪应力）是砂土液化化的动力地震愈强，，历时愈长长，则愈易易引起砂土土液化，而而且波及范范围愈广。。Ⅵ度以下地区区很少有液液化现象；；Ⅶ度区只能使使疏松的粉粉、细砂层层液化；而而Ⅸ度以上地区区才能使粗粗粒及粘粒粒含量较高高的土液化化。强度很很高的地区区即震中区区附近，因因地振动以以垂直为主主，也不易易产生液化化。液化范范围（液化化最远点，，以震中距距R表示，Km）lgR=0.77M-3.63.砂土液液化的判别别根据地质条件，，可初步判判定该区土土层是否存存在液化的的可能。若若有可能，，需进一步步的工作,作出准确确判别。（1）初步步判别饱和砂土或或粉土，当当符合下列列条件之一一，可可判为不液液化土或不不考虑液化化作用。①Q3及Q3以前的土②粉土的粘粘粒含量不不小于表列列数据③上覆非液液化土层厚厚度和地下下水埋深符符合下下列条条件之一：du>do+db-2液化土特征征深度dw>do+db-3du+dw>1.5do+2db-4.5dw—地下下水水埋埋深深（（m）），，年最最高高水水位位du—上覆覆非非液液化化土土层层厚厚（（m））db—基础础砌砌置置深深度度（（m)do—液化化土土特特征征深深度度（（m））粉土的粘粒含量℅7度8度9度101316烈度789粘土678砂土789①现场场标标准准贯贯入入试试验验，，地地面面以以下下15m以内内的的液液化化土土应应符符合合下下列列要要求求：：其中中：：N63.5－－－饱和和土土标标贯贯实实测测值值Ncr－－－判别别砂砂土土液液化化的的临临界界锤锤击击数数N0－－－基准准锤锤击击数数（（贯贯人人点点深深3米米，地地下下水水埋埋深深2米米）），，查表表ds－－－饱和和土土标标准准贯贯入入试试验验点点深深度度（（m）dw－－－地下下水水埋埋深深(m)c－－－粘粒粒百百分分含含量量，，当当c<3％％时，，取取c＝3判据据：：Ncr<N63.5不液液化化（2））进一一步步判判别别方法法有有:①①现场场实实验验,②剪剪应应力力对对比比法法烈度789近震61016远震812—液化化程程度度等等级级定义义：：液液化化指指数数In——15m以内内标标贯贯实实验验段段总总数数—i段标标贯贯实实测测值值，，当当实实测测值值大大于于临临界界值值时时取取临临界界值值—i段标标贯贯临临界界值值—i段土土层层厚厚度度（（m)—i层单单位位土土层层厚厚度度影影响响权权函函数数（（m-1）该层层中中点点深深度度<5m，，取10该层层中中点点深深度度=15m，，取0该层层中中总总深深度度5-15m，，取内内插插值值等级级判判别别：：I<5轻微微，，无无灾灾害害I=5-15中等等，，不不均均匀匀沉沉陷陷，，冒冒砂砂I>15严重重，，建建筑筑倾倾倒倒，，地地面面变变形形②剪应应力力对对比比法法此法法是是希希德德在在日日本本新新泻泻地地震震后后提提出出的的，，是是目目前前国国内内外外比比较较流流行行的的判判别别方方法法。。其其原原理理是是：：引引起起砂砂土土液液化化的的地地震震剪剪切切波波大大致致以以垂垂直直方方向向自自基基岩岩向向覆覆盖盖层层传传播播，，并并在在不不同同深深处处产产生生随随时时间间而而变变化化的的不不均均匀匀的的反反复复剪剪切切应应力力。。当当这这种种剪剪应应力力超超过过砂砂土土液液化化所所需需的的剪剪应应力力时时，，即即发发生生液液化化。。也也即即当当地地震震剪剪切切波波在在砂砂土土中中引引起起的的剪剪应应力力超超过过该该砂砂土土的的抗抗剪剪强强度度时时，，即即发发生生液液化化。。根据地震剪切切波及室内、、现场实验测测得的土体液液化时的剪应应力大小，对对比判断。4.砂土液化化的防护措施施（1）慎重选选择场地（2）选择基基础类型（3）地基处处理处理标准：★应处理至液化化深度下限★处理后的土层层标贯击数实实测值应大于于临界值压密通过振动、夯夯击、爆破等等手段，使砂砂土急剧液化化排水，而达达到压密，提提高天然地基基土的相对密密度Dr排渗法通过排渗井等等来消散因振振动时而产生生的孔隙水压压力，防止液液化换土或盖重用非液化土更更换地表的液液化土层，或或在地表液化化土层上覆盖盖填土第四节场场地工工程地质条件件对震害的影影响及地震小小区划一、场地工程程地质条件对对震害的影响响目前为止，将将地震烈度和和地震力作用用运用于工程程设计中时，，都没有很好好考虑一个场场地实际地质质条件的影响响。实际上，，例如场地条条件的差别，，可能使同一一基本烈度区区不同场地的的实际烈度相相差2-3度度。解决途径：①按场地条件进进行动力分析析；②场地烈度小区区划主要影响因素素：岩土类型型、地形地貌貌、断裂、地地下水。1.岩土类型型及性质（1）强度及及刚度震害程度：岩性性：：时代代：：以基岩为准，，高1~2倍倍小大大基岩——密实砾石——粘土——饱水砂——淤泥、填土老新新（工基教材中中列出了不同同岩性烈度差差值。）原因：①介质对波的吸吸收放大作用用，软土对低低频率周期波波选择放大作用较大，A↑，T↑，a↑，持续时间↑，对长周期建筑筑（如高层建建筑）破坏大大。②地基震动破坏坏效应不同。。基岩强度高高，震动下一一般不致破坏坏，土体相反反。地震波在岩土土层传播时，，某一类土层层往往对某种种周期的波多多次反射叠加加而放大增强强使其波而长长，这种周期期就是该土层层的特征周期期，称其为““卓越周期”（remarkableperiod)。特征周期的的实质是波的的共振，即地地震波与土体体自振周期相相同时产生共共振作用。一般，土层层愈厚、愈松松软则特征周周期愈大。由土层剪切震震动微分方程程式推得：H—土层厚度（m）；Vs—土层剪切波（（横波）速度度通过测定土层层的剪切波速速可以获得土土层的To设计上，尽可可能不要把与与土样卓越周周期相同周期期的建筑建于该土层处。。（2）松软土土层厚度土层厚度越大大，震害越大大，但对于不不同建筑影响响程度不同，，如下下图：原因：地震波波多次反射，，长周期波叠叠加,土层越厚增强强越明显。旧金山地震，，土层对10层房屋最大大底部剪力原因：软层层的隔震作用用，夹软层效效应，当软层层的比邻邻层小30%时，夹层有明明显的减振作作用，软层埋埋深25m以上越厚影响响越显著。（（因夹层剪切切变形大而剪剪切模