1、水 利 工 程 地 质,专业：港口航道与海岸工程 课程编号：0901065 授课教师：邱东良,第2章 地质构造及区域构造稳定性,地质构造就是指缓慢而长期的地壳运动使岩石发生变形，产生相对位移，形变后所表现出来的种种形态，它是地壳运动的产物，是研究地壳运动的性质和方式的依据。地质构造在层状岩体中表现最显著，主要有褶皱构造和断裂构造两种基本类型。,2.0 地壳运动与地质作用 一、地壳运动引起地壳组成物质、地壳结构和地表形态不断发生变化的作用，即为地壳运动，又称构造运动，主要是指由地球内力引起岩石圈的变形、变位的作用。按照能源和作用部位不同，地质作用分为内动力地质作用和外动力地质作用。 内动力地质作
2、用是由地球内部的能量（简称内能）引起的，主要有地内热能、重力能、地球旋转能、化学能和结晶能等；内动力地质作用主要包括构造运动、岩浆活动、变质作用和地震作用等。,外动力地质作用是由地球以外的能量（简称外能）引起的，主要有太阳辐射能、潮汐能、生物能等。外动力地质作用主要包括风化作用、风的地质作用、河流的地质作用、地下水的地质作用、冰川的地质作用、湖泊和沼泽的地质作用以及海洋的地质作用等,地壳运动的类型 地壳运动按其运动的方向分为：水平运动和垂直运动。 1垂直运动 地壳或岩石圈沿垂直于地表方向的运动称为垂直运动，又称升降运动。其表现为岩石圈的垂直上升或下降，它使岩层表现为隆起和相邻区的下降，可形成高
3、原、断块山、凹陷、盆地和平原，还可引起海侵和海退，使海陆变迁。也称造陆运动。,2水平运动 地壳或岩石圈大致沿地球表面切线方向的运动称为水平运动。其表现为岩石圈的水平挤压或水平拉伸，它是形成地质构造的主要作用。 水平运动最典型的例子是美国西部旧金山的圣安德烈斯大断层。也称造山运动。,3.青藏高原成因 沉积作用形成了巨厚的欧亚大陆，在由北向赤道方向作用力和由东向西作用力的共同作用下，如下图所示，形成了像模拟试验形状的隆起。,推动后就出现了如下图形态的折曲。 编辑本段地质特点 高、面积最大、年代最新、并仍在隆升的一个高原。它夹持于塔里木地台、中朝地台、扬子地台和印度地台之间，呈纺锤状。内部有一系列不
4、同演化历史和不同源地的陆块、褶皱带相间排列，反映了特提斯（见特提斯地质）的复杂演化历史。统一高原的出现是新生代以来印度板块与欧亚大陆碰撞（见大陆碰撞）的结果。,2.1 地史概要 1、地质年代的划分 地史即地质历史，也就是地壳发展演变的历史。 地质时代划分为宙、代、纪、世、期； 地层时代划分为宇、界、系、统、阶； 表示时间的早、中、晚在地层中则为下、中、上；,2、野外工作中确定地层的相对年代，即判别其新老关系有以下几个方法：1）地层层位法2）古生物化石法3）岩性对比法4）地层接触关系法 整合接触平行不整合接触角度不整合接触以上是沉积岩与某些变质岩之间的关系 岩浆岩之间和与其他围岩之间还有以下两种
5、 接触类型可以判断其新老关系：沉积接触侵入接触,2.2 褶皱构造 褶皱构造是地质构造的主要类型之一，它是岩层在构造运动中受力而形成的连续弯曲变形。,2.2.1.岩层的产状岩层的产状是指岩层在空间位置的展布状态。是分析研究各种地质构造形态的基本依据。岩层的产状可分为水平的、倾斜的和直立的三种类型。岩层的产状用岩层层面的走向、倾向和倾角三个要素来表示。 1、走向 2、倾向 3、倾角,1、褶曲的概念 褶皱构造中的一个单独的弯曲叫褶曲，褶曲是组成褶皱的基本单元。褶曲的基本形式有背斜和向斜两种。 岩层向上弯曲，核心部位的岩层时代较老，而两侧岩层时代较新，称为背斜。 岩层向下弯曲，核心部位的岩层较新，而两
6、侧岩层较老，称为向斜。,2、褶曲要素 为了正确描述和表示褶曲在空间的形态特征，对褶曲的各个组成部分给予了一定的名称，称为褶曲要素，褶曲要素主要有： 核部、翼部、轴面、轴线、枢纽、脊线、转折端。,3、褶曲分类1）根据褶曲轴面产状，结合两翼产状特点进行分类。 直立褶曲； 倾斜褶曲； 倒转褶曲； 平卧褶曲； 翻卷褶皱2）根据褶曲枢纽产状进行分类。 水平褶曲 倾伏褶曲。,3）按岩层弯曲形态分类 圆弧褶皱 尖棱褶皱 箱形褶皱 扇形褶皱 挠曲 穹窿褶皱 4）按褶皱的组合分类 复背斜 复向斜 也称复式褶皱,4、褶皱构造的识别1、褶曲的野外观察法向斜成山、背斜成谷的情况在野外比较常见。因此不能够完全以地形的起
7、伏情况作为识别褶皱构造的主要标志。对于大型褶皱构造，在野外需要采用穿越法和追索法进行观察。 穿越法，就是沿垂直岩层走向方向选定调查路线，进行观察。通过横向观察，寻找地层界线、化石等，观察沿途岩层是否呈有规律的对称重复出现，如果有则必为褶皱构造；再根据岩层出露的层序，比较核部与两翼岩层的新老关系，判断是背斜还是向斜；然后进一步分析两翼岩层的产状和两翼与轴面之间的关系，这样就可以判断褶曲的形态类型。,追索法，就是平行岩层走向进行观察的方法。平行岩层走向进行追索观察，便于查明褶曲延伸的方向及其构造变化的情况。当两翼岩层在平面上彼此平行展布时为水平褶曲，如果两翼岩层在转折端闭合或呈“s”形弯曲时，则为
8、倾伏褶曲。一个褶曲的命名，应当同时考虑其横、纵断面上的形态特征。如命名为直立倾伏褶曲。,2.3 构造节理 节理是指是指那些有一定成因、形态和分布规律的裂隙。在工程界节理和裂隙常视为同义语。 解理是指矿物晶体受力后常沿一定方向的平面破裂的这种性质。解理可以用来区别不同的矿物质。解理可分为最完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理或称无解理。节理按成因分为三种类型原生节理构造节理次生节理 构造节理分为三种类型剪切节理 张节理 劈理,2.3.1 剪切节理 是由剪应力所形成的破裂面。 特征： 1、节理面平直光滑，产状稳定。 2、呈闭合状，裂隙本身的宽度很窄小。 3、成组成对出现，即多条节
9、理常互相平行排列，间距大致相等。 4、呈羽状排列。 5、沿剪切节理面抗剪强度往往很低。张节理,2.3.2 张节理 是由拉应力所形成的破裂面。 特征： 1、节理面起伏不平、弯曲粗糙，产状不稳定。 2、多为张开的裂隙，横断面可呈扁豆状、透镜状，其中常充填有呈脉状的方解石、石英。也有可能充填黏性土或岩屑。 3、多呈锯齿状延伸（追踪张裂）有时一条节理由数条小张裂隙大致平行错开排列组成。 4、有时呈雁列状。 5、内摩擦角值较剪切节理高，但若有黏土等物质充填，则抗剪强度受填充物控制。透水性强，是水的良好渗透通道。,2.3.3 劈理 是指岩层中大致平行、密集、微细的构造节理，其间距一般为几毫米至几厘米。 常
10、与褶皱、断层同时形成相伴产出。 劈理按成因分为流劈理和破劈理。 流劈理： 破劈理：,节理对工程的影响主要表现在以下4个方面：1、节理的存在增强了岩体的透水性，成为地下水的通道，加速了岩石的溶解破坏，尤其在可溶盐地区易形成溶洞，发育成为地下暗河；2、节理就是岩石中的裂隙，它切割岩石，破坏了岩石的整体性，加速了风化作用和冻胀作用；其产状的不同，影响到边坡的稳定程度，当有一组或几组相交并倾向坡外的节理裂隙时，将会造成边坡的崩塌、落石等不稳定现象，构造节理中的张节理对路堑边坡稳定更为不利。,节理对工程的影响主要表现在：3、节理会降低爆破作业的效率。厚层或中厚层结构，层厚大于0.5m，节理不发育的完整岩
11、体对爆破作用的影响不大；薄层状结构或中厚层状结构，层厚小于0.5m，节理裂隙极为发育的岩体在爆破时易引起掉块或塌方。如倾斜岩层，由于偏压的原因，爆破时易造成沿层理方向的塌方；倾斜岩层、水平岩层，爆破时一般易造成垂直层理方向的掉块、塌方。4、节理使岩体力学强度降低，地基的承载力下降。所以，当节理有可能成为影响工程设计的重要因素时，应当进行深入的调查研究，详细论证节理对岩体工程建筑条件的影响，采取相应措施，以保证建筑物的稳定和正常使用。,2.4 断裂构造 岩层或岩体在构造应力作用下发生破裂，沿破裂面两侧有明显相对位移的构造现象称为断层。它与构造节理合称为断裂构造。断裂构造是地壳上发育最广泛的地质构
12、造。 2.4 .1 断层要素为阐明断层的空间分布状态和断层两侧岩块的运动特征，将断层各组成部分赋予了一定的名称，称为断层要素。1）断层面断层中两侧岩块沿其运动的破裂面称为断层面。断层面可以是直立的，但大多数是倾斜的。2）断层线断层面与地面的交线，也就是相应的露头线，称为断层线。,3）断层带较大的断层常错动形成一个带，包括破碎带和影响带。 4）断盘断层两侧相对移动的岩块叫做断盘。 按两盘相对位置分，当断层面倾斜时，位于断层面上方的叫上盘，位于下方的叫下盘。5）断距指岩体中同一点被断层断开后的位移量，也叫总断距或真断距。 总断距的水平分量叫水平断距，垂直分量叫垂直断距。,2.4.2 断层的基本类型
13、和特征2.4.2.1 按断层的形态分类分为正断层、逆断层和平移断层。 1）正断层 上盘相对下降或下盘相对上升的断层。a、阶梯式断层b 、地垒c、地堑,2）逆断层 上盘相对上升或下盘相对下降的断层。按照断层面的倾角又可将逆断层分为：a、冲断层 断层面倾角大于45；b 、逆掩断层 断层面倾角在2545之间；c、辗掩断层 断层面倾角小于25。辗掩断层一般规模巨大，常将时代较老的地层推覆到时代较新的地层之上，形成推覆构造。d、叠瓦式断层3）平移断层 是两盘产生相对水平位移的断层。平移断层按对盘运动方向的不同可分为正平移断层和逆平移断层（平移为主）；正平正断层和平移逆断层（上下错动）。,2.4.2.2
14、按断层力学成因性质分类a、压性断层 由压应力作用形成，其走向垂直于主压应力方向，多呈逆断层形式。b 、张性断层 在张应力作用下形成，其走向垂直于张应力方向，常为正断层形式。c、扭性断层 在剪应力作用下形成，与主压应力方向交角小于45，常成对出现。断层面平直光滑，常有大量擦痕。,2.4.2.3按断层面产状与岩层产状的关系分类a、走向断层 断层走向与岩层走向一致的断层；b 、倾向断层 断层走向与岩层倾向一致的断层；c、斜向断层 断层走向与岩层走向斜交的断层。 此外也可根据断层走向与褶曲轴线方向的关系分为纵断层（平行）、横断层（垂直）、斜断层（斜交）。,2.4.3 断层的鉴别 断层可以用各种方法来识
15、别。 1、地层的重复或缺失 2、岩层中断（构造上的标志） 任何线状或面状的地质体，如地层、岩脉、岩体、变质岩的相带、不整合面、侵入体与围岩的接触界面、褶曲轴线、早期断层的断层线等在平面或剖面上的突然中断、错开等构造的不连续现象是判断断层存在的一个重要标志。,3、断层破碎带与构造岩（1）断层角砾岩（2）破碎岩（3）糜棱岩（4）断层泥岩4、断层擦痕擦痕阶步,5、牵引褶皱 6、伴生节理7、地貌突然变化及断层三角面8、泉呈线状分布,2.4.4 研究断层在工程上的意义1、断层一般从以下几个方面对工程建筑产生影响。1)断层降低了地基岩体的强度及稳定性。2)在地下工程施工中，断层的存在极易引起坍塌甚至冒顶、
16、支撑受压折断、坑道变形、衬砌严重开裂、渗漏水等。3)断裂破碎带不仅岩体破碎，常夹有许多断层泥，而且断层上、下盘的岩性也可能不同，如果在此处进行工程建筑，有可能产生不均匀沉降。4)沿断层破碎带地段易形成风化深槽及岩溶发育带。5)断层可增大岩石的透水性和含水性，断裂构造破碎带常为地下水的良好通道，断层的交叉处常是地下水出露的地段，地下水的出露也常为断裂构造所控制。6)构造断裂带在新的地壳运动影响下，可能发生新的移动。,2、当工程通过断层地带时，应注意以下几点：(1) 在勘测设计阶段，必须认真进行断层的野外调查、测绘和勘探工作，掌握其性质、规模、活动性等问题。(2) 断层带的地质条件很差，必须做好相
17、应的预防措施，以防断层可能对施工造成的危害。(3) 工程建筑物的位置应尽量避开断层，特别是较大的断层带，必须避开活动断层和与线路平行的、交角小的断层。如果工程一定要通过断层，最好是尽量垂直断层的走向通过。,2.4 地质图地质图是指将一个地区内的地质要素按一定比例缩小，垂直投影在地形平面图上，以一定的符号、代号、颜色、花纹等表示它们的分布情况的图件，统称为地质图。一幅完整的地质图，包括平面图、剖面图和综合柱状图，并标明图名、比例尺、图例和接图等。1 地质图的主要类型按编制图件的目的和所反映的内容，地质图主要有以下几种类型： 普通地质图 地貌及第四纪地质图 水文地质图 工程地质图,2 地质图的规格
18、和符号1) 地质图的规格地质平面图应有图名、图例、比例尺、编制单位、人员和编制日期等。2) 地质图例中，地层图例要求自上而下或自左而右，从新地层到老地层排列。3) 比例尺应按相关规范执行。,3 各地质因素在地质图上的反映1) 不同产状地层在地质图上的反映a水平岩层：地形等高线与地质界线平行或重合，呈带状分布b倾斜岩层：遵从V字形法则；c直立岩层：在地质图上表现为一条不受地形影响的直线。2) 地质构造在地质图上的反映褶皱：在地质图中向斜、背斜、倒转向斜、倒转背斜分别应下列符号表示：一般根据图例符号识别褶曲。若没有图例符号，则需根据岩层的新、老对称分布关系确定。,断层：正断层、逆断层、平移断层的图
19、例符号为下列符号：,思考题 什么是地质构造？什么是地壳运动？地壳运动的基本形式有哪些？ 什么是地质作用？ 什么是岩层？岩层的产状三要素是什么？并绘图表示。 论述地层的接触关系。 什么是褶皱构造？什么是褶曲？褶曲的基本形式有哪两种？ 论述在野外怎样观察褶曲？ 褶曲有哪些分类方法？是怎样分类的。 什么是断裂构造？什么是节理、断层？ 按力学性质，节理可分为哪两类？ 什么是正断层、逆断层、平移断层？ 什么是阶梯状断层、叠瓦式构造？什么是地堑、地垒？ 论述节理对工程的影响。 论述野外怎样识别断层。 论述断层对工程的影响。,2.5地震危险性的工程地质研究 2.5.1 地震的基本知识 2.5.1.1 地震的
20、概念 地震是地壳发生的颤动或振动，是由地球内动力作用引起的。海底发生的地震称海震或海啸。地震是地壳运动的一种特殊形式，是一种与地质构造有密切关系的物理现象。由于地震作用，使地表产生一系列的地质现象，如地面隆起及陷落，滑坡及山崩，褶皱和断裂，地下水的流失与集中，喷水冒砂等。,2.5.1.2 地震的类型 1、地震按成因可分为： 构造地震：是由于地壳运动而引起的地震。地壳运动使组成地壳的岩层发生倾斜、褶皱、断裂、错动或大规模岩浆侵入活动等，与此同时，地壳也就随之发生地震，称构造地震。世界上有90的地震属于构造地震。 火山地震：是由于火山活动而引起的地震。当岩浆突破地壳和冲出地面时，是十分迅速和猛烈
21、的，同时从火山口喷出大量气体和水蒸气，引起地壳的振动。这类地震的影响范围不大，强度也不大，地震前有火山喷发作为预兆。火山地震占世界总地震次数的7左右。,陷落地震：是由于山崩、巨型滑坡或地面塌陷引起的地震。地面塌陷多发生在可溶岩分布地区，若地下溶蚀或潜蚀形成的各种洞穴不断扩大，上覆地表岩、土层顶板发生塌陷，就会引发地震。陷落地震约占地震总数的3%。 人工诱发地震：是由于人类工程活动引起的地震。大型水库的修建，大规模人工爆破，大量深井注水及地下核爆炸试验等都能引起地震。由于近几十年来人类工程活动规模愈来愈多、愈来愈大，人工诱发地震问题已日益引起人们的关注。,2、地震按震源深度的不同可分为： 浅源地
22、震：震源深度小于70km的称为浅源地震； 中源地震：震源深度在70km到300km之间的称为中源地震； 深源地震：震源深度大于300km的称为深源地震。 3、地震按震级大小可分为： 微震：震级小于2级的地震； 有感地震：震级在24级之间的地震； 破坏性地震：震级在5级以上的地震； 强烈地震：震级大于7级的地震。 大地震：震级大于8级的地震。,2.5.1.3 震源、震中和地震波 在地壳内部振动的发源地叫震源。 震源在地面上的垂直投影叫震中。 震中到震源的距离叫做震源深度。 地面上任何地方到震中的距离称为震中距。 地面上地震影响相同地点的连线称等震线。 地震发生时，震源处产生剧烈振动，以弹性波方式
23、向四周传播，此弹性波称为地震波。地震波在地下岩土介质中传播时称体波，体波到达地表面后，引起沿地表面传播的波称面波。,体波包括纵波和横波。纵波又称压缩波或P波，它是由于岩土介质对体积变化的反应而产生的，靠介质的扩张和收缩而传播，质点振动的方向与传播方向一致。纵波传播速度最快，平均为713km/s。纵波既能在固体介质中传播，也能在液体或气体介质中传播。横波又称剪切波或S波，它是由于介质形状变化反应的结果，质点振动方向与传播方向垂直，各质点间发生周期性剪切振动。横波只能在固体介质中传播，其传播速度平均为47km/s，比纵波慢。,面波只限于沿地表面传播，一般可以说它是体波经地层界面多次反射形成的次生波
24、，它包括沿地面滚动传播的瑞利波和沿地面蛇形传播的乐甫波两种。面波传播速度最慢，平均速度约为34km/s。瑞利波:(Rayleigh wave)一种常见的界面弹性波，是沿半无限弹性介质自由表面传播的偏振波 。由 L.瑞利于 1887 年首先指出其存在而得名。地震学中称其为R波或L波。乐甫波:（Love wave），一种常见的界面弹性波。在弹性介质界面上存在一层低波速弹性覆盖层时，在该覆盖层内部和界面上可能出现的介质所有质点沿水平方向振动的横波。因A.E.H.乐甫建立这种波的数学模型而得名。 地震对地表面及建筑物的破坏是通过地震波实现的。纵波引起地面上、下颠簸；横波使地面水平摇摆；面波则引起地面波
25、状起伏。地震发生后，纵波先到达地表，横波和面波随后到达。由于横波、面波振动更剧烈，所以造成的破坏也更大。随着震中距的增加，振动逐渐减弱，因而震中距愈大，地震造成的破坏程度愈小，直至消失。破坏最严重的是震中区，也称极震区。,2.5.2.1 地震震级 地震震级是衡量地震大小的一种度量。每一次地震只有一个震级，它是根据地震时释放能量的多少来划分的。震级可以通过地震仪器的记录计算出来，震级越高，释放的能量也越多。我国使用的震级标准是国际通用震级标准，叫“里氏震级”。震级相差一级，能量大约相差32倍。,表2-1 地震震级与能量的关系表,6.5.2.2 地震烈度 地震烈度是某地区地表面和建筑物受地震影响和
26、破坏的程度。一次地震只有一个震级，但同一次地震却在不同地区有不同烈度。一般认为：当环境条件相同时，震级愈高，震源愈浅，震中距愈小，地震烈度愈高，由此可知震中烈度最大。地震烈度的大小除与地震震级、震中距、震源深浅有关外，还与当地地质构造、地形、岩土性质等因素有关。 烈度I 震级M和震中距 关系公式： I =0.92+1.63M-3.49lg 地震烈度是根据地面上人的感觉、房屋震害程度、其他震害现象、水平向地面峰值加速度、峰值速度评定的，将地震影响的强弱程度排列成一定的次序作为确定地震烈度的标准，这就是地震烈度表，我国现行的地震烈度表见表2-2。,表2-2 中国地震烈度表(GB/T 17742-1
27、999),地震烈度在度以下的地区，具有一般安全系数的建筑物是足够稳定的，不会引起破坏。地震烈度达到度的地区，一般建筑物可不采取加固措施，但要注意地震可能造成的影响。地震烈度达度的地区，会引起建筑物的损坏，必须采取一系列防震措施来保证建筑物的稳定性和耐久性。度以上的地震区有很大的灾害，选择建筑物场地时应予避开。,根据使用特点的需要，将地震烈度划分为：基本烈度、建筑场地烈度及设计烈度三种。 1.基本烈度地震基本烈度则是指一个地区今后一定时期内，在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度。地震基本烈度是为了对地震区的工程建设进行抗震设防，并研究预测某一地区在今后一定期限的烈度，作为抗震验算和采取抗震构造
28、措施的依据。因此，基本烈度对抗震工作有着密切的关系。 2.建筑场地烈度建筑场地烈度也称小区域烈度，它是指建筑场地因地质条件、地形地貌条件和水文地质条件的不同而引起基本烈度的降低或提高的烈度，一般来说，建筑场地烈度比基本烈度提高或降低半度至一度。,3.设计烈度设计烈度是指抗震设计所采用的烈度，它是根据建筑物的重要性、永久性、抗震性以及工程的经济性等条件对基本烈度的调整。设计烈度一般可采用国家批准的基本烈度。但遇不良的地质条件或有特殊重要意义的建筑物，经主管部门批准，可将基本烈度提高一度作为设计烈度，如特大桥梁、长大隧道、高层建筑等；对于一般建筑物可将基本烈度降低一度作为设计烈度，如一般工业与民用
29、建筑物。但是，为保证属于大量的度地区的建筑物都有一定的抗震能力，基本烈度为度或以上时，不再降低。对于临时建筑物，可不考虑设防。,2.5.3 地震对建筑物的影响2.5.3.1 地表破坏造成的影响在地震作用下,地面会出现各种震害和破坏现象，也称为地震效应，即地震的破坏作用。地震破坏作用可分为震动破坏与地面破坏两个方面。前者主要是地震力和振动周期的破坏作用，后者则包括地面破裂、地基强度失效和斜坡破坏三种基本类型。1、地震力即地震波传播时施加于建筑物的惯性力。建筑物的重量为，质量为, 为重力加速度，则在地震波的作用下，建筑物所受到的最大水平惯性力为： 为水平地震系数地震水平最大加速度地与水平地震系数值
30、是两个重要的指标数据。 由于地震波的垂直加速度分量较水平的小，仅为其 ，且建筑物的竖向安全贮备一般较大。所以设计时在一般情况下只考虑水平地震力。因此，水平地震系数也称地震系数。2、振动周期与振动时间的影响,、地面断裂地震造成的地面断裂和错动，能引起断裂附近及跨越断裂的建筑物发生位移和破坏。、地基效应地震使建筑物地基的岩土体产生振动压密、下沉、振动液化及疏松地层发生塑性变形，从而导致地基失效、建筑物破坏。、斜坡破坏 地震使斜坡失去稳定，发生崩塌、滑坡等各种变形和破坏，引起在斜坡上或坡脚附近建筑物位移或破坏。如：公元前373年，希腊亥利斯城由于地震滑坡而滑入海中，居民全部葬身大海。我国1920年宁
31、夏海原8.5级大地震，死亡20余万人，其中大部分是由于黄土滑坡和窑洞坍塌所致。,2.5.3.2 地震力对建筑物的影响地震力是由地震波直接产生的惯性力。它能使建筑物变形和破坏。地震力的大小取决于地震波在传播过程中质点简谐振动所引起的加速度。地震力对地表建筑物的作用可分为垂直方向和水平方向两个振动力。竖直力使建筑物上下颠簸；水平力使建筑物受到剪切作用，产生水平扭动或拉、挤，这两种力同时存在、共同作用，但水平力危害较大，地震对建筑物的破坏主要是由地面强烈的水平晃动造成的，垂直力破坏作用居次要地位，因此在工程设计中，通常只考虑水平方向地震力的作用。此外，如果建筑物的振动周期与地震振动周期相近，则引起共
32、振，使建筑物更易破坏。,2.5.3.3 水库诱发地震1、水库地震的特征（1）高坝大库发震几率高（2）水库地震与库水位的升降有关（3）震中密集于库坝区（4）震源浅、震级低、烈度高不符合烈度I 震级M和震中距 关系公式：I =0.92+1.63M-3.49lg （5）前震多、余震长（6）水库蓄水后也有少数地震活动减少的实例,2、诱发水库地震的地质条件（1）岩性（2）地质构造（3）水文地质条件 3、水库诱发地震的成因类型（1）构造破裂型a、有区域性大断裂或地区性断裂通过库区b、库区内或附近有活断层存在c、断裂、破碎带有导水能力，可通往地下深处，并与库水有直接或间接的联系（2）岩溶塌陷型主要发生条件如
33、下：a、库区有大范围的碳酸岩分布b、现代溶岩作用发育c、合适的岩溶水文地质结构条件（3）地壳表层卸荷型,2.5.4 建筑物抗震措施1选择合适的建筑场地在高烈度区内，建筑场地的选择是至关重要的。因此必须在地震工程地质勘察的基础上进行综合分析研究，选择对抗震有利的建筑场地，这类建筑场地一般地形平坦开阔；若在基岩地区则岩性较均一坚硬或仅有较薄的覆盖层或覆盖层虽厚但较密实；无断裂或有断裂但其不活动且胶结较好；地下水埋藏较深；滑坡、崩塌、岩溶等不发育。在选择建筑场地时应注意以下几点：,1) 活动性断裂带是地震的危险区，地震时地面断裂错动会直接破坏建筑物；大断裂破碎带可能会使震害加剧，因此就要避开活动性断
34、裂带和大断裂破碎带；2) 应尽量避开具有强烈振动效应和地面效应的地段，如可能产生液化的饱水砂土层、压缩性很大的淤泥层；3) 应尽量避开不稳定的斜坡或可能会产生斜坡效应的地段，如已有崩塌、滑坡分布的地段、陡峭的山坡地带等；4) 避免以孤立突出的地形位置作为建筑场地；5) 应尽量避开地下水埋深过浅的地段；6) 在岩溶地区，若地下不深处有大溶洞，地震时可能会产生塌陷，故不宜作为建筑场,2基础的抗震设计在场地选定后，就应根据所查明的场区工程地质条件选择适宜的持力层和基础方案。基础的抗震设计需注意以下几点：1) 基础要砌置于坚硬、密实的地基上，避免松软地基；2) 基础埋深要大一些，以防止地震时建筑物的倾倒；3) 同一建筑物尽量不要并用几种不同型式的基础。4) 同一建筑物的基础，不要跨越在性质显著不同或厚度变化很大的地基土上；5) 建筑物的基础要以刚性的联结梁连成一个整体。,3上部结构的抗震设计1) 对于工业与民用建筑物来说，在结构上应尽量做到减轻重量，降低重心，加强整体性，并使各部分、各构件之间有足够的刚度和强度。2) 对于水工建筑物来说，应选择抗震性能良好的型式。,
