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断层破坏及防护措施-城市灾害与抗震防灾

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3.6断层引起的地表开裂案例三:阪神大地震中,震中地区的公路由于断层存在而使路面发生严重的错动。如图3.7所示,由于地下存在断层,地震力使道路发生了相对错动。这主要是因为断层这一薄弱面在受到与其走向一致的地震力时,土体发生一定的平移。由此可见,事先的勘测勘察对减轻断层所带来的破坏有很大的帮助。图3.8断层引起的农田错动图3.9断层产生的裂缝及其防护

断层破坏及防护措施-城市灾害与抗震防灾

岩层受力发生破裂,破裂面两侧岩块发生明显的位移,这样形成的断裂构造称为断层。它主要是因为岩石圈的构造运动产生的,在水平方向的构造运动下,岩体相互分离裂开或是相向聚汇,发生挤压、剪切或错开形成平移断层;而在垂直方向的构造运动下,则使相邻块体做差异性上升或下降形成正断层和逆断层。断层是地壳中一种最常见的地质构造,其具有分布广泛、形态类型多样、规模不一等特点。作为一种不连续面的地质构造,其对岩体本身的稳定性具有重要的影响,主要包括:一方面断层带岩层破碎强度低;另一方面它对地下水、风化作用等外力地质作用往往起控制作用。

断层的各个组成部分称为断层要素,它们包括断层面、断层线、断层盘。根据断层面两侧岩体的相对移动方向可分为上盘和下盘,而根据断层盘沿断层面相对滑移的方向又可将断层分为正断层、逆断层和平移断层。

断层对工程建设十分不利,特别是道路工程建设中,选择线路、桥梁隧道位置时,应尽可能避开断层破碎带。为了减少在灾害发生时断层对我们的影响,如何提早发现它们就显得尤为重要。其主要的判断依据可分为3个方面:①地质体的不连续,岩层、岩体、岩脉、变质岩的片体等沿走向突然中断、错开而出现不连续现象,说明可能有断层存在;②断层面的构造特征,主要包括:镜面、擦痕、阶步、牵引构造以及断层岩的存在;③地貌和水文等标志(断层崖、三角面山等),以上特征为判断断层存在以及进行灾前处理提供了有力的依据。

案例一:1995年阪神大地震中位于震中的兵库县淡路岛的绿地由于断层存在而出现地表严重开裂的现象。其主要现象为出现一条沿断层走向发展的大裂缝,并且左右两断盘之间发生不均匀沉降。断层引起的绿地开裂现象如图3.5所示,由于地下存在断层,地震力使土体沿断层的走向发生了平移。

图3.5 断层引起的绿地开裂

考查要点:对该绿地范围内裂缝的走向、宽度、错动的方式进行记录,并记录周围的地表现象(断层、滑坡等),为进一步对该地区的工程地质条件进行判断提供依据。

对策例:根据抗震规范中的要求,对于存在断层的地区,应尽量避免在其上进行施工,如无法避免应采取适当措施对其加固。

案例二:阪神大地震震中地区由于断层存在而出现地表严重开裂的现象。其现象为出现一条沿倾向方向的裂缝,这主要是在重力和水平方向张力的共同作用下产生的。断层引起的地表开裂现象如图3.6所示,由于地下存在断层,地震力使土体沿断层的倾向发生了上、下错动。

考查要点:除对裂缝的走向、宽度、错动的方式进行记录外,针对该地发生的不均匀沉降,要记录其沉降量。

对策例:对重要工程结构,根据规范中的要求,开发前要对所在场地进行地质勘探,对存在断层、节理等不利面时应避免在其上进行施工。

图3.6 断层引起的地表开裂

案例三:阪神大地震中,震中地区的公路由于断层存在而使路面发生严重的错动。其现象为出现一条沿断层走向的错动缝,这主要是因为断层面属于不连续的薄弱面,当受到与断层走向一致的地震力时,岩体将发生一定的平移。如图3.7所示,由于地下存在断层,地震力使道路发生了相对错动。(www.xing528.com)

图3.7 断层引起的道路错动

考查要点:由于断层的存在使该段公路出现错动,因此现场考察时要注意测量错动的距离,以及整个断层的走向及范围。

对策例:对因断层所产生的不连续土体,可采取土体置换的方法,除去裂缝处的土体,并重新覆土夯实。

案例四:阪神大地震的震中断层在地震力的作用下发生了严重的错动,使农田形成了一条明显的滑移缝。这主要是因为断层这一薄弱面在受到与其走向一致的地震力时,土体发生一定的平移。图3.8为断层引起的农田错动。

考查要点:对该地区的裂缝的走向、宽度、错动的方式进行记录,同时记录周围的地表现象(断层、滑坡等),并可利用3S系统对该地区地质条件进行分析,为今后在该地区的施工提供依据。

对策例:由于在建筑物的设计阶段考虑了断层对施工的影响,尽量避免在地质条件较差的地区施工,发生在农田、绿地这种对抗震等级要求不高地区的断层地质灾害,其对人民的生活和灾后重建的影响都相对较小。由此可见,事先的勘测勘察对减轻断层所带来的破坏有很大的帮助。

案例五:图3.9为阪神地震震中地区出现的由断层引起的裂缝,并伴有降雨现象。

对策例:图3.9展示了一种常见的震后破坏地区的临时处理措施。因为震后通常会伴有降雨等现象的发生,为防止雨水对受灾土体的进一步破坏所导致的二次破坏,故在受灾地区采用铺设防水薄膜的手段,防止降雨引起土体滑坡等二次灾害。

图3.8 断层引起的农田错动

图3.9 断层产生的裂缝及其防护

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