九甸峡工程区断层测年结果研究与讨论

断层的年代测定是研究断层活动性的重要内容之一。然而, 一个工程同一条断层会出现不同的测年结果, 从而引起争议和难予决断。近年来我们通过几个大型工程区域稳定性研究, 对此获得了一些认识。本文以洮河九甸峡地区几条主干断层为研究对象, 采用同位素年龄测定与野外地质调查和显微构造分析相结合的方法, 对断层测年问题作一分析和讨论, 也许对岩土工程断层活动性研究有一定参考价值。     

断层活动性评价中关于测年资料的引用

断层活动性评价是研究区域构造稳定性的基础,它直接影响到水工建筑物本身的抗震安全。目前,对于断层活动性评价较常用的方法就是有关断层样品的年龄测试,这是比较直观的定量方法之一。但由于测年方法有多种,同一样品用不同的测年方法测得的结果有时偏差很大,哪种结果更为可靠始终是众多学者所关心的问题。本文对在水利水电工程断层活动性评价中关于断层年龄引用方面存在的一些问题进行探讨,并结合溪洛渡工程对研究区的马边—盐津断裂、莲峰断裂和金阳断裂进行了断裂活动性分析与评价。     

新疆开都河大山口水电站场区基岩中断层活动研究

新疆开都河大山口水电站位于南天山现代地壳构造运动仍十分活跃的地区，野外地质研究表明，通过工程区的洪水沟大断层新活动延续到晚更新世末期；工程区的小断层F9最后活动在晚更新世以前。通过对采自这两条断层的断层物质样品的变形显微构造、石英颗粒形貌和类型、TL年龄的分析测定，揭示出洪水沟大断层在工程区段的主活动期为上新世晚期至早更新世，中更新世以后己无明显活动；F9断层最后一次较强烈活动的上限时间为距今9万年左右。结果表明，电站坝区是地壳活动相对较稳定的、较好的场点。     

新疆特克斯河下游河段断层活动性研究

新疆特克斯河上拟修建的恰普其海电站和山口电站位于断裂构造发育、新活动强烈的天山地区。野外地质研究表明，工程区的5条主要断层在第四纪均有活动。对采自工程区的特克斯河断层和F_1断层上的各种断层岩样品，应用变形岩石显微构造分析法、石英颗粒表面形貌法和热释光测年法进行了综合分析测试，结果表明，早期沿断层部位发生过慢速率的韧性变形作用，后沿韧性变形带发生脆性破裂。断层主活动期在上新世末期到早更新世，断层活动时的差异应力为130MPa,以挤压为主。更新世以后，断层活动强度大大减弱，但仍有明显活动，断层最后一次较强烈活动的下限时代为晚更新世末或全新世初。为确保工程安全，在最后确定场址时应尽可能避开活断层，在工程设计上也应增加一定的安全措施。     

西南某巨型水电站坝区推覆断层研究

马家河坝断层发育于金沙江某巨型水电站库区,距坝址最近仅3km,且沿江两岸出露,主断面不同部分和次级断层结构样式和变形特征复杂。所以对断层的认识一直是大坝稳定性评价的重点也是争论的焦点。通过大比例尺野外填图、开挖平硐和室内构造解析获得了大量新资料,认为该断层是一个发育在地台内部的小型推覆构造。首次厘定了断层几何学和运动学特征和影响范围,分析了断层的动力学机制。这对大坝的施工和蓄水后的安全运行有重大意义。     

金沙江乌东德水电站区热水塘断层活动性研究

乌东德水电站预可行性研究阶段,陆车林、尖山包、河门口、白滩、三台子、乌东德六个比选坝址中,热水塘断层穿过其中河门口和白滩两个坝址。为了查明该断层规模、性状、活动性,作者在航片解译的基础上,经过野外验证和地质追踪调查,分析了沿断层带的地形地貌、地层岩性、岩溶发育特征,确定了该断层的性质。通过取岩样测年及显微构造等多种方法对断层的活动性进行了深入研究,认为该断层在中更新世前有一定的活动性,但后期活动性明显减弱,晚更新世后没有活动。综合地震资料分析,该断层不是工程活动断层,为坝址比选提供了重要依据。     

近断层危害场三维断裂力学分析

根据淄博市及邻近地区中强以上地震的相关数据和相关的地质资料,在活断层探测和地震小区划研究和剖析典型地震活断层近断层危害性影响场的基础上,建立了淄博市重点活动断裂(张店-仁河断裂)地震危害性评价的地质-构造三维结构模型,对活断层近断层地震危害场进行了数值模拟,并对张店-仁河断裂近断层变形场、应力场和位移场的计算结果进行了分析.     

多种物探方法在湘潭城区活断层勘探中的应用

杨梅洲—木鱼湖断裂位于湘潭城区,要查明其位置和性质,地球物理勘探干扰因素多,施工条件不好。调查中分别采用天然电场选频法、高密度电阻率法和地质雷达等方法进行勘探,并通过开挖等方式进行验证,3种物探方法各有特点:天然电场选频法仪器轻便、勘探线布置灵活,干扰因素较少,工作效率高,特别是利用其动态信息确定断层平面位置准确;高密度电阻率法勘探结果比较直观,特别是对断层性质的确定形象,但勘探布极的工作量较大,受地形等因素影响较大,在城区很多地方无法正常开展工作;地质雷达勘探成果形象直观,但设备成本高,勘探受地形等因素影响大,勘探深度有限,一般对表层效果较好。     

马尔康巴拉水电站近场区主要断裂活动性及对工程的影响

马尔康巴拉电站近场区内断层的活动性对工程的设计和坝址的选择极为重要。根据野外调查、ESR测年、断层泥石英形貌、地震活动性等综合分析,认为近场区除松岗断裂以外的其他断层在地表浅部晚更新世以来不具活动性,对工程建设基本不产生影响。松岗断裂中段深部小震频繁,地表未见活动证据,南段错断Ⅱ级阶地,因此中南段属于晚更新世活动断层,北段晚更新世以来不具活动性; 日部断裂与松岗断裂中段一样属于深部黏滑浅部闭锁型断层,这种断层可能会在未来地震中产生较大的地表变形,工程建设应避开此类断裂。活动的松岗断裂中南段的潜在地震危险性评估表明,其可能诱发的地震震级约Ms=6.95。拟选的上坝址由于距松岗断裂的安全距离不够,岩石物理条件较差,下坝址的利用落差较小等综合因素考虑,建议选择中坝址更为合理。     

新疆喀什河吉林台水电站地区稳定性研究

新疆喀什河吉林台水电站地区是地壳现代构造运动仍十分活跃的地区，工程的安全有可能会受到断层新活动的威胁，必须提供有关区域稳定性资料作为建设的依据，本文应用显微构造分析，同位素法测年，石英形貌法研究综合确定可能威胁工程的断层最后一次较强烈活动的时间为中更新世晚期，其活动的下限时间是13-20万年，上限时间为9-15万年。结合模拟实验的结果指出，在继续遭受到区域构造应力的作用下，工程区会作整体的抬升，不会产生新的断裂系统和应力集中区，因此选取的工程场址是优良的。     

大柳树坝址区平硐断层的最新活动时代研究

通过重新采集大柳树坝址区主要平硐断层的断层物质,采用ESR测年方法,经过严格的实验室测试程序,给出了这些断层物质年代测试结果,得出这些断层晚更新世以来没有活动,均不属活动断层。     

长江三峡工程库区巴东新城址环境工程地质预测

巴东县城新址是长江三峡工程库区移民城镇环境工程地质问题较突出的场址之一, 主要环境工程地质问题是古滑坡的失稳和库岸再造。在查清地质环境条件的基础上, 本文着重进行了黄土坡古滑坡、赵树岭古滑坡等古滑坡的稳定性预测, 并根据实测的有关参数, 采用图解法预测库岸再造宽度。在此基础上, 根据影响该区城市开发建设的主要的地质环境要素, 建立隶属函数, 采用模糊综合评判模型及算法, 给出巴东县城新址区的城市开发建设的环境地质分区评价。     

汶川地震震后大成都地区断裂带活动性氡气测量分析评价

本文运用活动断裂剖面上的土壤氡气浓度测量,对大成都地区断裂的位置、范围和活动性进行监测,监测结果表明汶川地震对大成都地区断裂带有较大的影响。通过对北川断裂虹口剖面、彭灌断裂小渔洞剖面、彭灌断裂中坝剖面、彭灌断裂白鹿剖面以及新津-蒲江断裂剖面进行监测,从测量结果分析可知：断裂剖面土壤氡浓度背景高于无断裂带地区,且受地震影响较大,距汶川地震震中越近,断裂剖面土壤氡浓度值越高;断裂剖面氡浓度异常阈值与背景值之比均不大于3,最大值与背景值之比均小于5。结合测量地点的地形、表层土壤结构等地质条件,对大成都地区震后活动断裂的相对活动性的强弱进行科学评价,认为目前大成都地区并无活动性极强的断裂,且北川断裂与新津-蒲江断裂的活动性高于彭灌断裂。     

大跨度采空影响顺倾构造山体侧向变动的复合机理

采空区地表山体侧向变动,不同于一般天然山坡,也与采空区一般上覆岩层的变形破坏有异;它是二者复合机理的效应。本文在分析考察了毗邻电厂的横山顺倾构造山体,剖析了地下采空情况后认为,山体侧向变动中,软弱夹层有决定性作用;变动范围、速率与规模,与地下采空有关。从而又利用地质力学模型试验和数值模拟,探索了采动引起山体应力场及变动规律。结果表明,山体岩层的变形、位移、破坏,由直接顶板向地表发展;采空坍陷诱发了软弱夹层的蠕滑,则产生山体侧向滑移;电厂区地表隆起变形是山体侧向滑移挤压地基土的反映。通过现场实际调究、变形观测资料分析与数值模拟和模型试验的对比研究,提出了“坍落拱梁”的成生效应、挤压蠕滑效应、失稳效应;揭露了顺倾构造山体在采空影响下,具有地表、地下的“复合临空面”的“复合应力场”中“复合变动”的“复合机理”;并提出这种山体侧向变动机理的典型地质模式,借以论证山体稳定性。     

三峡库区柑子溪桥头库岸塌岸预测

  三峡库区柑子溪桥头库岸段为土质岸坡。依据分段原则,将该库岸塌岸类型分为冲蚀磨蚀型和滑移型。对库岸稳定性评价,结果表明,3-3′、4-4′、5-5′剖面在工况6情况下处于欠稳定状态,其他工况情况下处于稳定~基本稳定状态。     

位场场源边界识别新技术及其在山西古构造带与断裂探测中的应用研究

给出了位场场源边界识别的最新技术,利用斜导数法、斜导数水平梯度法及theta图法对山西境内古裂陷带和古拼接带及山西地堑系主要断裂构造进行了边界位置识别研究,并与常规水平梯度法进行对比分析。对理论模型和山西实际资料的边界识别结果表明:这些新技术的识别效果都优于传统水平梯度法,能获得更丰富的地质信息。     

改进的节理岩体变形模量经验确定方法及其工程应用

在节理岩体工程的数值计算及稳定性评价中,变形特征参数的选择至关重要。在原位试验受到各种条件无法进行时,经验确定方法不失为一种好的选择。本文在大量收集目前国内外节理岩体变形模量经验确定方法的基础之上,提出了改进的节理岩体变形模量经验确定方法,即“尺寸效应折减”与“节理特征折减”的二次折减法,并应用3个坝址与水电站的节理岩体工程实例进行分析验证,得出了一些有益的结论。