隐伏走滑断层破裂扩展特征的实验研究 被引量：24

1

作者 代树红 马胜利 +1 位作者 潘一山 罗华春 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期635-645,共11页

通过模拟实验研究了基岩中走滑断层在上覆沉积层中的破裂扩展特征,利用白光数字散斑相关方法分析了沉积层表面变形场的演化过程,重点研究了基岩断层位移和沉积层厚度的影响。结果表明,在沉积层厚度一定的情况下,随基岩断层的滑动,沉积... 通过模拟实验研究了基岩中走滑断层在上覆沉积层中的破裂扩展特征,利用白光数字散斑相关方法分析了沉积层表面变形场的演化过程,重点研究了基岩断层位移和沉积层厚度的影响。结果表明,在沉积层厚度一定的情况下,随基岩断层的滑动,沉积层中围绕断层投影线逐渐形成一个变形带以及由张性破裂和剪切破裂组成的破裂带,基岩断层的位移越大,沉积层中的变形带越宽、变形越强烈;但当基岩断层位移超过某一临界值后,变形带宽度将保持稳定,只是变形随断层位移增加而更集中。对于同样的基岩断层位移,沉积层厚度越大,受基岩断层控制的变形破裂带越宽,即基岩断层的影响范围越大;但当沉积层厚度超过某一临界值时,沉积层的变形发生了变化,沉积层表面并不存在与基岩断层走向一致的变形带,而是发育了较大尺度、与基岩断层走向斜交的张剪性破裂带。实验结果意味着,临界断层位移和临界沉积层厚度对于确定隐伏断层发震产生的地表变形和破坏具有重要意义。 展开更多

关键词 隐伏走滑断层 模拟实验 数字散斑相关方法 破裂扩展

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隐伏地裂缝破裂扩展研究综述 被引量：13

2

作者 卢全中 赵富坤 +1 位作者 彭建兵 薄峰 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期898-907,共10页

日益增多的地裂缝灾害受到人们的普遍关注,而隐伏地裂缝数量更加巨大,其破裂扩展的随机性及潜在的灾害效应是我们必须面临和解决的问题。隐伏地裂缝的破裂扩展方式受多种因素影响,包括地裂缝的位错量、倾角和活动速率,上覆土层的性质、... 日益增多的地裂缝灾害受到人们的普遍关注,而隐伏地裂缝数量更加巨大,其破裂扩展的随机性及潜在的灾害效应是我们必须面临和解决的问题。隐伏地裂缝的破裂扩展方式受多种因素影响,包括地裂缝的位错量、倾角和活动速率,上覆土层的性质、厚度和地层结构,以及表水下渗、开采地下水、地震动和时间效应等,这些因素的组合和叠加,导致隐伏地裂缝的破裂力学机制复杂,破裂扩展过程难以再现。目前隐伏地裂缝的破裂扩展研究方法主要采用现场调查与勘探、模型试验、力学综合分析与解析和数值模拟等综合手段,研究内容包括地裂缝破裂扩展各种形成条件和诱发因素的影响效应。通过分析隐伏地裂缝破裂扩展在其形成的复杂环境地质条件、多期活动性、长期蠕动性和多种诱发因素共同作用下的综合效应与力学机制,研究其破裂扩展过程,追踪不同深度的破裂位置及影响带宽度,确定一定条件下隐伏地裂缝扩展引起的地表最大位错量和最小安全覆盖层厚度,制定统一的地裂缝影响带宽度确定方法和标准,可为解释实际地裂缝破裂现象和地裂缝灾害综合防治提供依据,也是今后的研究重点。 展开更多

关键词 隐伏地裂缝 破裂扩展 灾害效应

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锦屏深埋大理岩破裂扩展的时间效应试验及特征研究 被引量：10

3

作者 刘宁 张春生 褚卫江 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2437-2443,2450,共8页

脆性岩石破裂扩展的时间效应与地下工程的长期稳定性密切相关。针对锦屏深埋大理岩易受高应力卸荷而产生初始损伤的特点,首先利用无损取样技术获得无损岩样,并利用声发射对无损岩样进行初始损伤检测,剔除初始损伤对试验结果的影响。之... 脆性岩石破裂扩展的时间效应与地下工程的长期稳定性密切相关。针对锦屏深埋大理岩易受高应力卸荷而产生初始损伤的特点,首先利用无损取样技术获得无损岩样,并利用声发射对无损岩样进行初始损伤检测,剔除初始损伤对试验结果的影响。之后利用获得的无损岩样进行一系列的长期加载的静态疲劳试验验证锦屏大理岩强度的时效特性。结果显示,锦屏大理岩表现出强度随时间衰减的特性,当应力驱动比较低时,需要的时间也相应增加,最后得到静态疲劳极限为0.48。分析证明,脆性岩石在稳定荷载作用下蠕变曲线也分为3个阶段,同时应变率也表现出相应的变化趋势,利用扩容指标阐述了岩样在静态疲劳试验中的变形特征和破坏模式。最后,利用FLAC3D计算了开挖引起的应力松弛区和应力集中区,说明了埋深对试验结果的影响。针对试验中出现的含节理岩样强度较低的问题,借助颗粒流程序PFC中的光滑节理模型进行了数值试验,结果显示,节理的存在极大地影响了岩样的整体强度,并且在加载初期,存在压缩紧密,而在残余阶段,存在一定的强化效应和延性特征。 展开更多

关键词 时间效应 破裂扩展 脆性岩石 静态疲劳试验 大理岩

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隐伏逆断层破裂扩展特征的实验研究及其地震地质意义 被引量：9

4

作者 代树红 马胜利 +1 位作者 潘一山 何永年 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期945-956,共12页

通过模拟实验研究了逆断层活动过程中上覆沉积层的破裂扩展特征,采用投影条纹测试方法分析了沉积层表面离面(即垂直)位移场的演化过程。结果表明,在沉积层厚度和断层倾角一定的条件下,基岩中的逆断层逐渐向上扩展,并在沉积层表面围绕基... 通过模拟实验研究了逆断层活动过程中上覆沉积层的破裂扩展特征,采用投影条纹测试方法分析了沉积层表面离面(即垂直)位移场的演化过程。结果表明,在沉积层厚度和断层倾角一定的条件下,基岩中的逆断层逐渐向上扩展,并在沉积层表面围绕基岩断层上断点的投影线形成一个离面位移梯度带(即形变带),基岩断层的位移越大,沉积层中的形变带越宽、变形越强烈;但当断层扩展至沉积层表面后,形变带宽度将保持稳定,只是变形随断层位移增加而更集中。对于同样的基岩断层位移和断层倾角,沉积层厚度越大,受基岩断层控制的形变带越宽,即基岩断层的影响范围越大;当沉积层厚度超过某一临界值时,沉积层中会发育因隆起引起的表面拉张破裂。在沉积层厚度和基岩断层位移量一定的情况下,基岩断层倾角的增加将会使表面形变带的宽度减小,但会使变形破坏程度更强烈。实验结果意味着,临界断层位移、临界沉积层厚度以及断层倾角对于确定隐伏逆断层发震产生的地表变形和破坏特征具有重要意义。文中的研究结果有助于进一步认识汶川MS8.0地震的地表变形特征。 展开更多

关键词 隐伏逆断层 模拟实验 投影条纹测试方法 破裂扩展

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锦屏深埋大理岩破裂扩展时间效应与控制效果评价 被引量：8

5

作者 张春生 刘宁 +2 位作者 朱焕春 褚卫江 吴家耀 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1964-1972,共9页

锦屏二级水电站大理岩在高的地应力条件作用下表现出破裂随时间扩展的现象,给引水隧洞的运行期安全产生重大的影响。现场开挖后出现的滞后破裂现象、锚杆应力计和声波测试都反映出大理岩破裂随时间发展的特征。首先采用室内试验和数值分... 锦屏二级水电站大理岩在高的地应力条件作用下表现出破裂随时间扩展的现象,给引水隧洞的运行期安全产生重大的影响。现场开挖后出现的滞后破裂现象、锚杆应力计和声波测试都反映出大理岩破裂随时间发展的特征。首先采用室内试验和数值分析,证明破裂是大理岩开挖后的主要响应方式,表明锚杆应力计和声波测试在现场测试中具有更好的适用性,而多点位移计敏感性较差。利用GSI随时间指数递减代表大理岩强度随时间递减,进而表征隧洞开挖损伤区随时间的增加而增加,在此基础上,建立应力腐蚀模型SC。将现场已获得的监测数据作为SC模型中相关参数的校核依据,对大理岩的长期力学响应、锚杆受力状态和衬砌结构安全性进行详细分析,采用SC模型得出的特征与现场实际开挖响应具有很好的一致性。 展开更多

关键词 岩石力学 大理岩 破裂扩展 应力腐蚀 高地应力 开挖响应

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表水侵蚀地裂缝物理模型试验研究

6

作者 刘阳 王飞永 +1 位作者 贺鸣 赵玺 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期183-193,共11页

地表水入渗侵蚀是地裂缝出露地表的一个重要诱发因素。肯尼亚裂谷区因其特殊的构造环境背景,降雨侵蚀地裂缝极其发育。本文以东非肯尼亚裂谷地裂缝为原型,建立了降雨侵蚀条件下隐伏岩土体破裂扩展出露地表的地质模型,通过物理模型试验... 地表水入渗侵蚀是地裂缝出露地表的一个重要诱发因素。肯尼亚裂谷区因其特殊的构造环境背景,降雨侵蚀地裂缝极其发育。本文以东非肯尼亚裂谷地裂缝为原型,建立了降雨侵蚀条件下隐伏岩土体破裂扩展出露地表的地质模型,通过物理模型试验揭示了地裂缝发育过程中土体内部水力侵蚀破坏的演化规律。试验结果表明:(1)表水侵蚀地裂缝可将其破裂扩展过程分为3个阶段:均匀入渗阶段,侵蚀掏空阶段、塌陷致灾阶段。(2)隐伏岩土体破裂的影响区域是表水入渗的优势通道,该区域水力侵蚀强烈。(3)当侵蚀塌陷形成时,土体内部含水率和孔隙水压力出现同步的陡变。土体内部含水率的突变反映了裂隙的发育以及局部塌陷的形成,从而可以揭示土体内部侵蚀塌陷的进程。此次基于表水入渗的物理模型试验研究可为地裂缝的监测防控提供科学理论支撑。 展开更多

关键词 地裂缝 降雨侵蚀 模型试验 破裂扩展

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沉积层厚度对逆冲断层破裂扩展特征影响数值模拟 被引量：5

7

作者 孙平远 宫少琦 代树红 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第2期186-189,共4页

为了深入揭示逆断层活动过程中沉积层的破裂扩展特征,采用数值模拟方法,研究断层倾角为45°时不同沉积层厚度对逆冲断层破裂特征的影响,得到以下主要结论:(1)随沉积层厚度的增加,断层活动对沉积层的作用力沿断层倾角方向从沉积层底... 为了深入揭示逆断层活动过程中沉积层的破裂扩展特征,采用数值模拟方法,研究断层倾角为45°时不同沉积层厚度对逆冲断层破裂特征的影响,得到以下主要结论:(1)随沉积层厚度的增加,断层活动对沉积层的作用力沿断层倾角方向从沉积层底部向上渐衰传递,接触点作用力最大,产生的变形随厚度增加在垂向上降低,并转化为横向传递,且横向影响范围逐渐增大。(2)逆冲断层破裂在两个临界沉积层厚度δ1,δ2的区分下存在三种扩展形式;沉积层厚度小于δ1时,基岩断层可扩展至沉积层表面并在表面形成破裂带;沉积层厚度大于δ2时,断层破裂只扩展到沉积层底部,其位移被沉积层内部的变形所吸收;沉积层厚度在δ1与δ2之间,基岩断层扩展到沉积层底部,并在表面形成张拉破裂带。研究结果表明:沉积层厚度是影响逆冲断层破裂扩展的重要因素之一,研究结果有助于进一步认识逆断层发震的地表变形特征。 展开更多

关键词 沉积层厚度 逆冲断层 破裂扩展 变形 数值模拟

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不同活动速率下隐伏地裂缝的模型试验研究 被引量：4

8

作者 于文才 杨亚磊 +1 位作者 卢全中 韩文卿 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2019年第2期98-105,共8页

目前国内外已查明的地裂缝大都是在地表能直接看到的地裂缝,然而埋藏在地表之下不易被人类所察觉的隐伏地裂缝发育数量更为众多,并且隐伏地裂缝因活动速率的不同可能招致不同程度的地质灾害,进而不同程度地影响人类的工程建设活动。为... 目前国内外已查明的地裂缝大都是在地表能直接看到的地裂缝,然而埋藏在地表之下不易被人类所察觉的隐伏地裂缝发育数量更为众多,并且隐伏地裂缝因活动速率的不同可能招致不同程度的地质灾害,进而不同程度地影响人类的工程建设活动。为了研究活动速率不一样的隐伏地裂缝之间有什么发育特征上的不同,进行一组物理模型对比试验。结果显示当隐伏地裂缝以不同速率活动时,其所形成的反倾裂缝和直立裂缝的形态特征、地表土体位错量以及土体对深部沉降的吸收作用均有明显的不同。并且当隐伏地裂缝慢速活动的一个活动周期内,其地表土体位错量随深部底板的的活动过程会出现典型的三次"稳定"阶段。 展开更多

关键词 地裂缝 破裂扩展 活动速率 物理模型试验

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隐伏地裂缝破裂扩展物理模型试验边界效应 被引量：1

9

作者 亢佳乐 卢全中 +2 位作者 占洁伟 杨天亮 沈首秀 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期941-954,共14页

物理模型试验是研究地质灾害变形破裂特征、动力学过程和成因机制的有效手段,受制于模型箱尺寸,试验过程中边界效应问题显著,如何减弱边界效应影响一直是研究者所关注的焦点问题.本文以隐伏地裂缝破裂扩展物理模型试验为研究对象,通过... 物理模型试验是研究地质灾害变形破裂特征、动力学过程和成因机制的有效手段,受制于模型箱尺寸,试验过程中边界效应问题显著,如何减弱边界效应影响一直是研究者所关注的焦点问题.本文以隐伏地裂缝破裂扩展物理模型试验为研究对象,通过物理模型试验现象分析以及数值模拟验证等手段,对物理模型箱体边界效应进行了系统分析.结果表明,模型箱体边界效应的主要控制因素为箱体边壁阻尼与箱体尺寸比,其中:边壁阻尼与边界效应幅值呈正相关,边壁摩擦角小于土体内摩擦角时,黏聚力是边界效应影响的主要因素,边壁摩擦角大于土体内摩擦角时,摩擦力是边界效应影响的主要因素;箱体尺寸比影响边界效应幅值,长宽比与边界效应幅值呈正相关,并确定试验模型箱设计最优尺寸比为5∶3∶2.2.箱体边界效应对隐伏地裂缝破裂扩展物理模型试验结果存在显著影响. 展开更多

关键词 隐伏地裂缝 破裂扩展 物理模型试验 数值模拟 边界效应

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常重力模型实验在模拟断层错动中的应用

10

作者 沈超 薄景山 +3 位作者 李琪 王伟 张建毅 常晁瑜 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第1期122-131,共10页

断层错动是否会对工程造成影响是工程建设无法避开的问题,实验研究是解决这一问题的有效途径之一。常重力模型实验是指在自然环境1 g条件下的模型实验,被普遍应用在模拟不同类型断层错动产生的地表变形破裂研究中,并获得了较为丰富的研... 断层错动是否会对工程造成影响是工程建设无法避开的问题,实验研究是解决这一问题的有效途径之一。常重力模型实验是指在自然环境1 g条件下的模型实验,被普遍应用在模拟不同类型断层错动产生的地表变形破裂研究中,并获得了较为丰富的研究成果。文中系统地梳理了常重力模型实验在模拟断层上覆土体破裂研究方面的应用历史与现状,研究了不同因素对地表变形特征和破裂扩展规律的影响;分析了各类断层错动的实验结果以及对地下管线的影响;最终讨论了实验目前存在的问题和今后的研究方向,为关注并从事本领域研究的科技工作人员提供参考。 展开更多

关键词 常重力模型实验 断层错动 地表破裂 地下管线 破裂扩展

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裂缝倾角对正断型地裂缝破裂扩展的影响 被引量：1

11

作者 罗文超 《工程技术研究》 2019年第13期11-13,共3页

地裂缝是地表土体在自然、人为因素的作用下,在地面形成具有一定长度和宽度的地表破裂现象。文章通过物理模型试验,重点研究倾角因素对正断型隐伏地裂缝向上覆土层破裂扩展的影响,结果表明不同隐伏裂缝倾角对地表的破坏不同,在剖面形态... 地裂缝是地表土体在自然、人为因素的作用下,在地面形成具有一定长度和宽度的地表破裂现象。文章通过物理模型试验,重点研究倾角因素对正断型隐伏地裂缝向上覆土层破裂扩展的影响,结果表明不同隐伏裂缝倾角对地表的破坏不同,在剖面形态上也有差异,剖面破裂形态类型包括顺倾向、近直立和反倾向裂缝,力学机制主要有拉张裂缝和剪切裂缝。 展开更多

关键词 正断型隐伏地裂缝 破裂扩展 裂缝倾角 物理模型试验

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脆性岩石破裂及强度的时间效应研究 被引量：1

12

作者 胡谋鹏 陈文备 +2 位作者 朱永生 陈雪见 詹胜文 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期83-89,共7页

岩石破裂及其导致的强度时间效应是深埋岩体工程长期稳定性所关心的一个重要问题。近年来,地下结构建设中已面临较为普遍的围岩破裂和强度时间效应问题的挑战。首先从现场现象及既有室内实验成果作为依据,阐述了岩石破裂扩展的一般规律... 岩石破裂及其导致的强度时间效应是深埋岩体工程长期稳定性所关心的一个重要问题。近年来,地下结构建设中已面临较为普遍的围岩破裂和强度时间效应问题的挑战。首先从现场现象及既有室内实验成果作为依据,阐述了岩石破裂扩展的一般规律性及强度时效的实验研究方法,并系统性论述了用于描述岩体破裂和长期力学行为的理论方法和进展,特别是基于离散介质力学方法的PSC颗粒流模型。在此基础上,依托锦屏水电站大理岩深埋引水隧洞工程并参考PSC模型核心理论,建立利用围岩质量指标GSI随时间呈指数递减关系的连续介质力学应力腐蚀模型FLAC-SC来表征隧洞开挖损伤区内围岩强度时效特征。以现场已获得锚杆应力测试成果作为基本依据完成了FLAC-SC模型参数的校核,继而就不同支护压力围岩运行期屈服深度预测,以指导锚杆长度及二衬厚度优化设计。 展开更多

关键词 岩石力学 破裂扩展 强度时效 应力腐蚀模型

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隐伏地裂缝破裂扩展物理模型试验研究 被引量：1

13

作者 杨亚磊 韩文卿 +1 位作者 卢全中 曹兴 《甘肃科学学报》 2020年第2期95-99,123,共6页

在西安地裂缝活动规律的基础上,通过物理模拟试验,研究正断型隐伏地裂缝向上破裂扩展过程中,下伏断层发生位错变化后,上覆土体破裂扩展过程以及应力场和位移场的变化特点。对隐伏地裂缝上下两盘不同的破裂形式和影响带宽度进行分析,将... 在西安地裂缝活动规律的基础上,通过物理模拟试验,研究正断型隐伏地裂缝向上破裂扩展过程中,下伏断层发生位错变化后,上覆土体破裂扩展过程以及应力场和位移场的变化特点。对隐伏地裂缝上下两盘不同的破裂形式和影响带宽度进行分析,将正断型隐伏地裂缝向上破裂过程分为3个阶段,分别为地裂缝尖端拉裂阶段、裂缝的形成发展阶段、裂缝贯通阶段。 展开更多

关键词 隐伏地裂缝 破裂扩展 物理模型试验

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加州帕克菲尔德附近微震序列的破裂方向性

14

作者 O.Lengliné J.-L.Got 李晶 《世界地震译丛》 2013年第3期1-7,共7页

破裂扩展方向是影响地震引发地震动方式的重要因素。因此,表征促进潜在破裂扩展方向的因素是极其重要的。本文分析了加州帕克菲尔德附近圣安德烈斯断层上反复发生的地震序列的地震方向性。同一序列中的所有地震都有非常相似的波形并有... 破裂扩展方向是影响地震引发地震动方式的重要因素。因此,表征促进潜在破裂扩展方向的因素是极其重要的。本文分析了加州帕克菲尔德附近圣安德烈斯断层上反复发生的地震序列的地震方向性。同一序列中的所有地震都有非常相似的波形并有重叠的地表破裂。我们说明,普通序列地震之间传递函数的微妙变化可以被认为是视破裂持续时间的改变。计算了所有可用台站的成对地震事件以及每个序列的相对视破裂持续时间。我们反演这些测量结果,得到了序列中各单一事件相对于参考事件的视破裂持续时间的估计值。视破裂持续时间随方位的变化证实了破裂方向性。我们说明,大多数所分析的微震显示为东南向破裂。我们还说明,在给定的重复序列中,大多数地震往往显示出相同的破裂方向。 展开更多

关键词 破裂扩展 地震序列 帕克菲尔德 方向性 微震 加州 圣安德烈斯断层 持续时间

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从成核到破裂快速扩展的转换过程：由粘滑试验模拟天然地震

15

作者 Shiba.,B 陈源俊 《地壳构造与地壳应力》 1999年第3期1-19,共19页

关键词 天然地震 粘滑 模拟试验 成核 地震 破裂扩展

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2014年于田M_S7.3地震的疑似障碍体效应

16

作者 刘双庆 陈向军 +1 位作者 王熠熙 王俊菲 《地震研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期295-302,共8页

利用新疆和田台阵首波Pn段前4 s的高频波动形态,分析了2014年于田MS7.3主震破裂初期几个疑似破裂点的相对位置,给出两种可能的初始破裂点运动学扩展模型。并利用震中距约58 km的于田台站数据进一步对该模型进行阐述。分析结果推测:此次... 利用新疆和田台阵首波Pn段前4 s的高频波动形态,分析了2014年于田MS7.3主震破裂初期几个疑似破裂点的相对位置,给出两种可能的初始破裂点运动学扩展模型。并利用震中距约58 km的于田台站数据进一步对该模型进行阐述。分析结果推测:此次于田大地震,其起始破裂点开始于一个水平各向异性较强的点位,在之后的3 s内破裂过程向各向异性相对较弱的区域发展,且破裂矢量略向南扩展。 展开更多

关键词 和田台阵 PN段 破裂扩展 障碍体

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断层阶跃区的损伤可能引发大的级联地震

17

作者 Y.Finzi S.Langer 安艳芬 《世界地震译丛》 2013年第2期24-28,共5页

地震危险性分析依赖于对地震是在断层端部终止还是扩展至相邻断层从而引起级联式的更大、更具破坏性地震的预测能力。尽管预计破裂会在间距大于4～5km的断层间断处终止,但科学家常常被更大的破裂跳迁所困惑。在此我们指出,断层之间的材... 地震危险性分析依赖于对地震是在断层端部终止还是扩展至相邻断层从而引起级联式的更大、更具破坏性地震的预测能力。尽管预计破裂会在间距大于4～5km的断层间断处终止,但科学家常常被更大的破裂跳迁所困惑。在此我们指出,断层之间的材料性质能显著地影响阻止破裂扩展的能力。考虑断层阶跃区可被累积损坏所弱化的地震模拟研究可为破裂扩展提供新认识。我们的模拟揭示出材料的刚性降低和出现一些界面可促进破裂的扩展。我们的模型首次表明,宽达10km的阶跃区也不能形成有效的地震障碍体。根据我们的研究结果,基于历史地震记录和断层分段模型预测破裂长度和地震震级的地震危险性分析结果,需要进行重新评估。 展开更多

关键词 地震危险性分析 断层分段 阶跃 级联 破裂扩展 引发 损伤 预测能力

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地震不稳定破裂扩展与前兆过程

18

作者 苏有锦 《地震研究》 CSCD 北大核心 1999年第1期81-88,共8页

本文讨论了地震的深部滑动破裂扩展过程模型和它的前兆意义。结果表明：该模型预示着一个失稳加速破裂扩展的阶段；这个阶段的时间尺度（前兆时间）很大程度上依赖于地震孕育的介质环境和应力环境；由此产生的地表应力—应变场在空间上... 本文讨论了地震的深部滑动破裂扩展过程模型和它的前兆意义。结果表明：该模型预示着一个失稳加速破裂扩展的阶段；这个阶段的时间尺度（前兆时间）很大程度上依赖于地震孕育的介质环境和应力环境；由此产生的地表应力—应变场在空间上出现反向发展变化，可能是一种非常有意义的前兆特征。 展开更多

关键词 破裂扩展 地震不稳定 前兆过程 地震前兆

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脆性岩体破裂扩展时间效应对引水隧洞长期稳定性影响研究 被引量：14

19

作者 崔臻 侯靖 +1 位作者 吴旭敏 褚卫江 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期983-995,共13页

对于锦屏二级引水隧洞，脆性岩体破裂损伤发展的时间效应已从现场围岩破坏情况及多种监测仪器长期监测数据中得到反映，成为影响引水隧洞长期稳定性的控制因素。为系统研究这一问题，针对锦屏二级引水隧洞沿线所占比例最大的岩层之一—... 对于锦屏二级引水隧洞，脆性岩体破裂损伤发展的时间效应已从现场围岩破坏情况及多种监测仪器长期监测数据中得到反映，成为影响引水隧洞长期稳定性的控制因素。为系统研究这一问题，针对锦屏二级引水隧洞沿线所占比例最大的岩层之一——白山组大理岩，在论述岩体破裂扩展时间效应的现场体现的基础上，进行破裂时效室内试验，得到破裂时效拟合式和临界驱动应力比；继而采用CPM模型建立可以考虑脆-延-塑转换特征的白山组大理岩数值试样，标定其微观参数，并进行室内破裂扩展试验的PFC模拟；最后，首次对工程尺度的引水隧洞进行破裂扩展时效的PFC模拟，研究不同岩性、不同埋深下，在100 a运行期内引水隧洞围岩的破裂情况。结果表明，室内试验中破坏时间的增加和荷载的降低呈现出较明显的指数非线性关系，且亚临界裂纹开始扩展，具有一个门槛值（定义为临界驱动应力比），对于白山组大理岩此应力比为0.492。采用CPM模型标定的PFC短期细观参数可较好反映锦屏白山组大理岩试样的三轴压缩应力-应变曲线及屈服破坏特征表现出的明显围压相关性，低围压下裂纹数目随围压增加明显，高围压下增加速度减缓，且拉裂纹在高围压下数目不再随围压增高而增加。数值试验中发现轴向应变和裂纹数目发展均表现出明显的蠕变三阶段特征。随着驱动应力比减少，由蠕变产生的应变量值是增加的。侵蚀裂纹的发展也符合蠕变三阶段特征，驱动应力比越小，侵蚀裂纹数目基本线性增加，但侵蚀裂纹发展速率呈指数减少。在开挖完成100 a后，II类大理岩岩体中引水隧洞的破裂区最大范围为2.1～3.1 m，III类大理岩为3.3～4.5 m，引水隧洞的长期稳定性可以得到较好保障。 展开更多

关键词 岩石力学 脆性岩体 引水隧洞 破裂扩展时效 颗粒流程序(PFC) 应力侵蚀

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平直断层黏滑及动态破裂扩展的实验研究 被引量：5

20

作者 董鹏 夏开文 郭彦双 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期3990-3997,共8页

研究断层黏滑的力学特性,观测断层破裂扩展过程,对了解震源过程具有重要意义。基于实验地震方法,对辉长岩平直断层试样进行双轴加载,模拟自然地震现象。在0.05~0.5?m/s加载速率范围内研究加载速率对断层黏滑应力降和周期的影响。通过超... 研究断层黏滑的力学特性,观测断层破裂扩展过程,对了解震源过程具有重要意义。基于实验地震方法,对辉长岩平直断层试样进行双轴加载,模拟自然地震现象。在0.05~0.5?m/s加载速率范围内研究加载速率对断层黏滑应力降和周期的影响。通过超高速数字散斑观测系统对断层的动态破裂过程进记录,利用数字图像相关(DIC)技术处理获得断层破裂扩展过程中的位移场以及剪应变场,据此分析断层的动态破裂扩展过程。研究结果表明:(1)在本实验的加载速率范围内,加载速率越低,则黏滑周期越长,平均应力降越大,断层整体滑移量也越大。(2)孕震断层上的成核区域不仅限于一个,断层破裂经历了成核、低速联接以及快速扩展3个阶段,快速扩展的速度接近甚至超过辉长岩试样的剪切波速。(3)断层面上存在一些凹凸体和弱段,造成断层动态破裂扩展过程的复杂性以及断层滑移分布的不均匀性。 展开更多

关键词 岩石力学 黏滑 超高速观测系统 动态破裂扩展

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