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关角隧道F2–1断层破碎带支护结构优化设计 被引量:40
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作者 万飞 谭忠盛 马栋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期531-538,共8页
依托关角隧道F2–1断层破碎带段,开展断层破碎带隧道支护结构优化设计研究。对采用原设计方案的支护结构位移、围岩压力、钢架应力、锚杆轴力进行现场监测,结果表明:施工工序对支护结构影响明显;钢架最大应力超过钢架强度,围岩压力分布... 依托关角隧道F2–1断层破碎带段,开展断层破碎带隧道支护结构优化设计研究。对采用原设计方案的支护结构位移、围岩压力、钢架应力、锚杆轴力进行现场监测,结果表明:施工工序对支护结构影响明显;钢架最大应力超过钢架强度,围岩压力分布不均匀,锚杆作用效果不明显,说明现有的施工方案无法满足施工安全要求,需要及时对其调整;经综合分析,提出提高钢架刚度、设置临时横撑、边墙小导管注浆等一系列改进措施,并采用数值计算软件FLAC3D验证其可行性。通过现场实施及监测结果的反馈,证明改进措施效果明显,研究成果可为断层破碎带隧道支护参数的确定提供理论依据和基础数据。 展开更多
关键词 隧道工程 断层破碎带 受力特征 支护参数 现场监测 数值模拟
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汶川大震的科学思考 被引量:26
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作者 彭建兵 马润勇 +3 位作者 范文 门玉明 林鸿州 邓亚虹 《地球科学与环境学报》 CAS 2009年第1期1-29,共29页
在野外地震地质科学考察的基础上,围绕汶川地震发震断层的特征、发震机制、地表破裂带的分段性与分带性、南北构造带地震危险性、地震地质灾害的多发性及链生性、工程建(构)筑物的破坏特征与安全性、地震烈度区划问题及极端自然灾害的... 在野外地震地质科学考察的基础上,围绕汶川地震发震断层的特征、发震机制、地表破裂带的分段性与分带性、南北构造带地震危险性、地震地质灾害的多发性及链生性、工程建(构)筑物的破坏特征与安全性、地震烈度区划问题及极端自然灾害的预测与应对等进行了分析和讨论,并就有关问题提出了一些新的思考。结果表明,低速滑动断层、晚更新世断层或中央活动断裂也可以发生强震;汶川地震同时具有深部构造的控震作用;地表破裂沿走向可分为映秀—安县段、北川—关口段及青川段;地表破裂可分为主破裂、牵动破裂与感应破裂3种类型;青川段的深部破裂与浅部破裂没有几何上的连续关系或继承关系;贺兰—川滇南北构造带是中国大陆强震多发带,尤其是其北段的六盘山—天水—武都—青川一带未来的强震危险性不容忽视;汶川地震地质灾害具有灾害类型多、成因机理复杂、灾害链长、规模大、范围广、灾害程度深、危害对象广、持续时间长等特点;高烈度区和活断层沿线的地质灾害危险性区划与预测评价对防灾减灾极为重要;活动断裂沿线应注意破裂影响带宽度与建筑物安全避让距离;应对地震等极端自然灾害,应以预防为主,综合减灾;地震烈度区划应同时考虑活动断层的复发周期、地震的离逝时间乃至地形地貌条件;重大工程应提高设防烈度;应当加强极端自然灾害预测评估,完善应对对策和提高应对水平。 展开更多
关键词 汶川 地震 活动断裂 地表破裂带 贺兰—川滇南北构造带 地质灾害 建(构)筑物破坏
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走滑断层黏滑错动下隧道破坏的模型试验研究 被引量:10
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作者 王鸿儒 钟紫蓝 +3 位作者 赵密 汪振 赵旭 杜修力 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期691-701,共11页
为了探究断层错动对隧道及围岩的损伤机理及破坏特性,以滇中引水工程香炉山隧洞为依托,通过开展隧道穿越断层破碎带的黏滑错动模型试验,并采用ABAQUS进行数值建模,对试验结果进行验证分析.研究结果表明:断层错动过程中,衬砌主要发生受... 为了探究断层错动对隧道及围岩的损伤机理及破坏特性,以滇中引水工程香炉山隧洞为依托,通过开展隧道穿越断层破碎带的黏滑错动模型试验,并采用ABAQUS进行数值建模,对试验结果进行验证分析.研究结果表明:断层错动过程中,衬砌主要发生受拉破坏,局部位置衬砌受压破坏;衬砌发生变形及破坏的区域,主要集中在破碎带范围内,以错动面处衬砌变形、破坏最为突出,衬砌的变形随距错动面距离的增大而减少,衬砌横断面内拱顶、右腰位置破坏最为严重;断层错动起始时刻,破碎带中间部位拱顶处衬砌拉损伤已经达到较高量级,衬砌局部开裂破坏,随着断层错动量的增加,损伤不断累积,当错动量达25 mm(相当于实际错动量1 m)时,衬砌整体损伤已累积到较高量级,此时衬砌的破坏接近试验的最终状况.岩体的破裂区域主要集中在距错动面两侧30 cm范围内,围岩变形随着距错动面距离的增加而逐渐减小. 展开更多
关键词 走滑断层 断层破碎带 模型试验 隧道破坏特性 山岭隧道 隧道抗震
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联合高频GNSS和强震数据快速反演四川泸定6.8级地震断层破裂特征 被引量:2
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作者 郑佳伟 李敏 +2 位作者 方荣新 吕黄晖 刘经南 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1419-1427,共9页
北京时间2022年9月5日12时52分,四川甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震.利用震中附近1 Hz高频GNSS观测数据获取了同震速度和位移波形,并快速测定了泸定地震的震中和震级.实验结果表明:高频GNSS反演的震中与美国地质调查局(USGS)发布的... 北京时间2022年9月5日12时52分,四川甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震.利用震中附近1 Hz高频GNSS观测数据获取了同震速度和位移波形,并快速测定了泸定地震的震中和震级.实验结果表明:高频GNSS反演的震中与美国地质调查局(USGS)发布的震中相差32 km,与中国地震台网中心发布值相差16 km;高频GNSS反演的震级,与两个机构均仅差0.1个震级单位.针对地震预警、震后快速响应等时效性应用,提出了一种联合高频GNSS和强震数据的线源破裂特征快速反演方法.泸定地震实验结果表明:在震后20 s时可获得稳定的线源模型,破裂长度、方向和破裂模式值分别为33.3 km、151°和0.6,破裂方向与USGS震源机制解断层走向相差14°,反演的断层破裂模式为双侧破裂.提出的地震断层破裂特征快速反演方法可用于地震预警、震后灾害快速评估以及紧急响应,同时可为今后联合高频GNSS和强震数据快速测定地震破裂特征提供参考. 展开更多
关键词 泸定地震 高频GNSS 加速度数据 断层破裂特征 震中 震级
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汶川M_S8.0地震断层映秀—南坝段的活动方式、形变特征及其形成机制 被引量:4
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作者 卢海峰 张世民 +4 位作者 马保起 侯治华 何仲太 赵俊香 王金艳 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1376-1383,共8页
通过对2008年5月12日发生的汶川8.0级地震的发震构造——中央断裂映秀—南坝段地震地表破裂、地表形变及断裂上余震迁移等特征的详细调查和分析,结果表明:(1)自映秀至南坝,断层活动方式表现为由逆冲逐渐过渡为逆冲-右旋走滑、再到走滑... 通过对2008年5月12日发生的汶川8.0级地震的发震构造——中央断裂映秀—南坝段地震地表破裂、地表形变及断裂上余震迁移等特征的详细调查和分析,结果表明:(1)自映秀至南坝,断层活动方式表现为由逆冲逐渐过渡为逆冲-右旋走滑、再到走滑分量与逆冲分量大致相当,同时断层两盘滑动伴有相对弱旋转活动;(2)在断层总体走向NE向、逆冲为主兼右旋走滑活动方式下,局部表现为走向NW向、逆冲为主兼左旋走滑活动方式;(3)地震裂缝与单侧破裂面关系,以及地表重叠缩短形变特征表明,断层活动、应变能释放是在近EW向区域构造应力及NE向局部构造应力综合作用下的结果.依据断层沿线地表裂缝产状的变化,粗略推出映秀至南坝段主应力方向由SEE向NEE方向变化,与前人使用CAP(Cut and Pasate)方法求出的主余震源机制方向基本一致. 展开更多
关键词 地震断层 地表破裂 地震裂缝 形变特征 主应力方向
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断层破裂过程对减隔震桥梁地震反应的影响
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作者 谢旭 黄文彤 +1 位作者 冀龙飞 王天佳 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2225-2233,共9页
为了研究断层破裂过程对减隔震桥梁地震反应的影响,提出利用相位特性模拟方向性效应的改进随机格林函数法.以1994年美国北岭地震的断层条件为例,通过与实际地震记录对比验证模拟方法的有效性;应用改进的随机格林函数法模拟相同震中距离... 为了研究断层破裂过程对减隔震桥梁地震反应的影响,提出利用相位特性模拟方向性效应的改进随机格林函数法.以1994年美国北岭地震的断层条件为例,通过与实际地震记录对比验证模拟方法的有效性;应用改进的随机格林函数法模拟相同震中距离的4组地震动时程作为输入条件,比较断层破裂过程对相同震中距离、不同方位的减隔震桥梁地震反应影响.结果表明,利用持时包络曲线与相位差分分布的相似性可以方便模拟随机格林函数的地震动加速度时程;在相同震中距离条件下,断层破裂方向的观测点地震动以及对应位置的桥梁结构地震反应明显大于非破裂方向位置的观测点;当破裂方向上地震动时程不具有脉冲特性时,断层周围的减隔震桥梁地震反应主要受地震动强度的影响,桥梁方位的影响不明显. 展开更多
关键词 随机格林函数法 断层破裂过程 方向性效应 减隔震桥梁 相位特性
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基于球体位错理论的地震形变分析
7
作者 田平 金红林 《地震》 CSCD 北大核心 2015年第2期26-33,共8页
地震形变分布特征主要取决于地震断层破裂特征,不同震级的地震引起的形变响应范围存在差异。本文中,我们基于球体位错理论,以5mm的形变测量值为基准,针对逆冲型和走滑型地震断层,分析了MW6.0-MW8.5地震在跨断层法方向上的形变响应范围,... 地震形变分布特征主要取决于地震断层破裂特征,不同震级的地震引起的形变响应范围存在差异。本文中,我们基于球体位错理论,以5mm的形变测量值为基准,针对逆冲型和走滑型地震断层,分析了MW6.0-MW8.5地震在跨断层法方向上的形变响应范围,提出了地震震级和响应范围的经验公式,并与实际地震(2001年昆仑山口西地震、2013年芦山地震等)结果进行了比较。比较结果显示,经验公式计算结果和实际观测值相符合,可以用于估算MW6.0-MW8.5地震在跨断层法方向的形变响应范围,同时为地震远场形变特征分析与同震、震后形变测量点布设等方面提供参考数据。 展开更多
关键词 地震形变 地震断层破裂特征 球体位错 地震震级
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近断层地震动空间分布特征对斜拉桥地震响应影响 被引量:18
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作者 李帅 王景全 +1 位作者 颜晓伟 冯宇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期94-104,共11页
为研究近断层地震动空间分布特征对斜拉桥地震响应的影响规律,以台湾集集地震近断层地震动为研究对象,根据台站与断层的空间相对位置,将近场波分为破裂前方区域(Forward District,FD)、破裂区域(Middle District,MD)和破裂后方区域(Back... 为研究近断层地震动空间分布特征对斜拉桥地震响应的影响规律,以台湾集集地震近断层地震动为研究对象,根据台站与断层的空间相对位置,将近场波分为破裂前方区域(Forward District,FD)、破裂区域(Middle District,MD)和破裂后方区域(Backward District,BD)三类波,对其进行频谱分析表明,MD区域和FD区域地震动低频成分显著而BD区域高频成分显著。以某主跨为406m的斜拉桥为依托工程,对三个区域地震动作用下地震响应规律进行对比研究,计算结果表明三个区域地震响应规律和量值均有显著差异,不同区域结构动力响应与地震动特征参数相关程度迥异。MD区域塔顶纵向位移较BD区域增加3.03倍,塔底弯矩和剪力增加1.0倍;FD区域塔顶纵向位移较BD区域增加1.06倍,塔底弯矩和剪力较BD区域却分别下降了35.5%和32.2%。基于上述结果,建议对于位于破裂区域的结构进行抗震设计时,须同时提高强度与变形需求,采用PGV及PGA作为结构动力响应参数的评估指标,还应选择合理地震动方向;对于破裂前方区域,结构动力响应受输入能和PGA影响显著,须重点控制结构的变形;对于破裂后方区域,应着重提高结构的强度需求,首选断层距及PGV作为地震动输入的控制参数。 展开更多
关键词 近断层地震动 方向性效应 空间分布特征 斜拉桥 地震响应
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不同类型发震断层的同震地表破裂光学遥感特征研究 被引量:12
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作者 魏永明 李剑南 +1 位作者 陈玉 高锦风 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1513-1531,共19页
多平台、多传感器米级/亚米级光学遥感数据的快速获取能力的提升使震后应急期间及时、全面了解大地震同震地表破裂带的空间分布、单条破裂规模、平面组合特征及准确分析发震断层类型等成为可能。文章以2001年青海昆仑山口西M_(S)8.1地震... 多平台、多传感器米级/亚米级光学遥感数据的快速获取能力的提升使震后应急期间及时、全面了解大地震同震地表破裂带的空间分布、单条破裂规模、平面组合特征及准确分析发震断层类型等成为可能。文章以2001年青海昆仑山口西M_(S)8.1地震、2008年四川汶川M_(S)8.0地震、2010年青海玉树M_(S)7.1地震和2014年新疆于田M_(S)7.3地震为大地震典型震例,选取震后高分二号(GF-2)、WorldView-2和Landsat-7等卫星遥感数据及航空遥感数据为主要光学遥感信息源。分析了遥感技术在地表破裂识别中的适用性基础上,根据同震地表破裂基本单元的几何形态特征和色调特征,建立了不同性质的地震陡坎、跌水、地震凹陷、地震裂缝、地震鼓包(梁)、挤压隆起/挤压脊、拉分盆地、断塞塘、断层槽谷等微型构造地貌和水系、河流阶地、洪积扇(台地)、湖积台地、公路、田埂等地质体/地物的水平断错地貌的遥感识别标识。根据不同地表破裂基本单元的空间分布遥感分析,可完善其平面组合特征及快速、准确推断发震断层的类型。对于走滑型地震,结合里德尔剪切破裂模型,可快速分析主破裂带与次级破裂带、共轭剪切破裂等的空间关系,准确、完整掌握地表破裂可能出现的空间位置。不同类型发震断层的同震地表破裂光学遥感特征研究可为大地震后应急救援期间同震地表破裂的快速识别和分析提供技术支撑,遥感分析结果可为震后发震断层的空间延伸及类型判断、地震烈度图的精准修正等提供重要的辅助信息依据,同时也可针对性地指导震后地表破裂的科学考察。 展开更多
关键词 发震断层 同震地表破裂基本单元 光学遥感 地表破裂平面组合特征
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小江断裂带西支晚第四纪强震破裂特征 被引量:8
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作者 李西 冉勇康 +3 位作者 吴富峣 马兴全 张彦琪 曹筠 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1179-1203,共25页
小江断裂带地处青藏高原东南缘,系川滇菱形地块与华南地块的边界断裂带。1833年小江断裂带西支曾发生过云南历史上最大的嵩明8级特大地震。研究小江断裂带晚第四纪地表变形和强震破裂行为对认识断裂带乃至川滇地区未来地震危险性以及青... 小江断裂带地处青藏高原东南缘,系川滇菱形地块与华南地块的边界断裂带。1833年小江断裂带西支曾发生过云南历史上最大的嵩明8级特大地震。研究小江断裂带晚第四纪地表变形和强震破裂行为对认识断裂带乃至川滇地区未来地震危险性以及青藏高原东南缘构造演化都至关重要。文中通过在小江断裂带西支开挖的多个大型探槽取得了一些新的认识:草海子探槽共揭露出6次古地震事件,从老到新依次为事件U、V、W、X、Y和Z,分别发生于40000—36300BC、35400—24800BC、9500BC—500AD、390—720AD、1120—1620AD和1750AD至今。干海子探槽共揭露出3次古地震事件,从老到新依次为事件GHZ-E1、GHZ-E2和GHZ-E3,分别发生于3300BC—400AD、770—1120AD和1460AD至今。大坟地探槽古地震事件分别为:事件E1,发生于22300—19600BC;事件E2,发生于18820—18400BC;事件E3,发生于18250BC至今。干海子探槽与草海子探槽同在小江断裂带西支上,且两探槽相距仅约400m,结合历史地震记录并使用古地震研究的逐次限定法可限定该段全新世晚期记录较完整的4次古地震事件发生时间分别是500—720AD、770—1120AD、1460—1620AD和AD1833,平均复发间隔约370~440a,这一结果小于前人所得的约900a的平均复发间隔。因此,应重新评估小江断裂带未来的地震危险性。结合前人研究结果发现,小江断裂带西支在晚更新世晚期至全新世早、中期很可能以分段破裂为主,而在全新世中晚期以来具有丛集及整个西支断裂全段破裂的特征。 展开更多
关键词 小江断裂带西支 大型探槽 古地震 复发间隔 断裂破裂特征
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活动断层避让距离确定的理论基础与应用实例
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作者 魏雷鸣 徐锡伟 +7 位作者 李峰 曹筠 任俊杰 程佳 张宪兵 贾启超 陈桂华 吴熙彦 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期69-82,共14页
活动断层避让是活动断层探测走向减灾应用的最后“1公里”,也是地震链生灾害风险源的阻断技术。地震现场考察和实验研究表明,只要离开活动断层迹线一定的有限距离就能够保证建(构)筑物免遭活动断层同震破裂和错动引起的灾难性毁坏。因此... 活动断层避让是活动断层探测走向减灾应用的最后“1公里”,也是地震链生灾害风险源的阻断技术。地震现场考察和实验研究表明,只要离开活动断层迹线一定的有限距离就能够保证建(构)筑物免遭活动断层同震破裂和错动引起的灾难性毁坏。因此,活动断层的避让工作是活动断层探测和准确定位的最终目标之一。从活动断层避让相关定义和术语出发,系统论述不同类型活动断层地震破裂局部化宽度特征、倾滑断层地表破裂/灾害的上盘效应及其同震破裂和错动对建(构)筑物的剪切和撕裂作用控制了毁坏带空间展布等特征,这些特征构成了活动断层避让理论;在此基础上着重讨论了活动断层避让标准的适用范围、活动断层管制区划定依据和范围,建设场址区避让活动断层所需的定位精度要求,活动断层管制区内一般建(构)筑物避让活动断层距离基本值(D0),可以作为近于直立走滑断层和倾滑断层下盘避让的最小距离;倾滑断层中倾角约60°正断层上盘的避让距离为避让距离基本值(D0)的2倍左右,而倾角约为30°的逆断层上盘避让距离为避让距离基本值(D0)的3~4倍;特殊建(构)筑物有别于一般建(构)筑物,它们的安全直接影响到社会安定和国家的兴衰,因此,专门给出了分类避让距离,保证这些建(构)筑物在地震期间不会引发严重的次生灾害;最后简明扼要地介绍了国内外活动断层避让的相关法律法规和避让实例。活动断层避让作为一种科学有效的地震灾害阻断技术,不仅可以有效地解决建(构)筑物的抗断问题:如何避让?避让多少?还可为保障国家经济社会可持续发展和“一带一路”基础设施建设的地震安全提供创新性技术支撑。 展开更多
关键词 活动断层 地震地表破裂带 变形/破裂局部化特征 活动断层管制区 避让距离
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青海当江公元1738年M6(1/2)(?)地震同震变形特征再研究
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作者 肖鹏 陈柏旭 +3 位作者 余中元 杨光亮 王昌盛 焦轩凯 《华北地震科学》 2023年第1期1-11,19,共12页
公元1738年发生在青海玉树西北当江地区的一次强烈地震造成人员死亡约260余人。但受高海拔缺氧与交通不便等条件所限,对其同震变形特征研究尚存争议,属于历史疑难地震。此前的地震目录将本次历史地震的宏观震中定在玉树附近,震级估算为6... 公元1738年发生在青海玉树西北当江地区的一次强烈地震造成人员死亡约260余人。但受高海拔缺氧与交通不便等条件所限,对其同震变形特征研究尚存争议,属于历史疑难地震。此前的地震目录将本次历史地震的宏观震中定在玉树附近,震级估算为6(1/2)级。本次研究根据卫星影像解译与野外地质调查,发现该次地震在甘孜-玉树断裂带当江段形成了明显的长约120 km的同震地表破裂带,最大水平同震位移为3.6±0.1 m。破裂带沿线发育了一系列左旋断错、河流阶地断错及断层陡坎等地貌特征。通过震例类比和同震地表破裂长度与最大同震位移经验公式综合分析,估算此次地震震级可达M 7(1/2)级。讨论认为当江段1738年地震的离逝时间已接近其强震复发周期,当江断裂与玉树断裂之间存在明显的破裂空区,其大震活动潜势不容低估。 展开更多
关键词 甘孜-玉树断裂带 当江断裂 1738年M6(1/2)(?)地震 历史疑难地震考证 同震破裂特征
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