穿越断层破碎带隧道变刚度衬砌振动台试验研究

1

作者 申玉生 张熙 +4 位作者 常铭宇 潘笑海 粟威 陶伟明 赵何霖 《土木工程学报》 北大核心 2025年第8期101-114,共14页

依托我国西部地区穿越大型活动断裂带隧道工程,基于“引”和“让”的抗震理念设计穿越断层隧道变刚度衬砌结构,实现结构诱导变形、减小地震损伤范围的目的,并开展穿越断层破碎带隧道变刚度衬砌振动台试验进行验证。在水平剪切地震动激励... 依托我国西部地区穿越大型活动断裂带隧道工程,基于“引”和“让”的抗震理念设计穿越断层隧道变刚度衬砌结构,实现结构诱导变形、减小地震损伤范围的目的,并开展穿越断层破碎带隧道变刚度衬砌振动台试验进行验证。在水平剪切地震动激励下,根据隧道结构的加速度、接触应力、应变响应特征,以及隧道结构整体、局部连接处震害形态,探究强震作用下变刚度衬砌节段的损伤特征和减震抗错性能。研究结果表明:小于0.2g地震动时隧道结构沿轴向加速度放大系数呈断层破碎带中部大、交界面附近小的特点,地震动大于0.2g时分布形式则相反;边际谱幅值放大系数小于1时,表明隧道结构能量耗散、产生损伤,0.2g地震动后断层破碎带内隧道仰拱局部出现损伤,0.8g地震动后上盘与断层交界面隧道边际谱幅值放大系数降至0.3,结构损伤最为严重;交界面附近围岩-衬砌接触应力峰值小于上、下盘,但围岩发生塑性破坏的时机更早;破碎带内隧道仰拱损伤早于上、下盘,但损伤程度更轻;断层交界面附近衬砌开裂、错断最严重,需重点加强抗震设计;断层破碎带中部及上、下盘距交界面较远处由于衬砌变刚度结构和柔性接头的减震、诱导变形功能,震后隧道结构损伤程度较轻、范围较小。文中结论可为高烈度地震区隧道工程抗震与减震设计提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 隧道工程 断层破碎带 变刚度衬砌 柔性接头 幅值放大系数 振动台试验

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穿越断层带多破裂面隧道地震动力响应及设防分区研究 被引量：2

2

作者 张锴 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第4期119-128,138,共11页

断层带破裂面的形态和数量直接影响穿越断层隧道结构的地震响应特性。依托西部高烈度地区穿越断层带的铁路隧道工程,建立三维数值模型,研究穿越不同断层破裂面数目的隧道在地震作用下的断面相对变形和应力响应特征,基于隧道横断面相对... 断层带破裂面的形态和数量直接影响穿越断层隧道结构的地震响应特性。依托西部高烈度地区穿越断层带的铁路隧道工程,建立三维数值模型,研究穿越不同断层破裂面数目的隧道在地震作用下的断面相对变形和应力响应特征,基于隧道横断面相对变形率提出穿越断层隧道的地震作用纵向影响分区;在主要影响区内设置节段衬砌、变形缝和减震层等减震抗错措施,并对比无措施下隧道结构的横断面相对变形和结构剪切力峰值,验证了分区和措施的有效性。研究表明:破裂面数量直接影响隧道结构的震时相对变形程度;穿越破裂面数目越多,隧道结构横断面变形峰值越大,但破裂面两侧的影响段变短;隧道穿越多个破裂面时,隧道横断面变形幅值最大,且在峰值附近出现多个极值,是地震响应最为不利的一种情况。研究成果可为高烈度地区穿越断层铁路隧道的抗震设防设计提供一定参考。 展开更多

关键词 铁路隧道 断层 多破裂面 影响分区 减震抗错措施 相对变形率

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铁路隧道穿越富水断层破碎带注浆形式与注浆圈参数优化

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作者 陈家征 马述起 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第10期4334-4346,共13页

为解决隧道穿越富水断层破碎带施工时风险较大,极易发生围岩失稳、突涌水等问题。依托渝昆高铁小草坝隧道穿越富水断层破碎带为工程背景,通过采用FLAC^(3D)建立流固耦合数值模型,研究了是否考虑地下水作用、不同注浆形式、注浆圈厚度和... 为解决隧道穿越富水断层破碎带施工时风险较大,极易发生围岩失稳、突涌水等问题。依托渝昆高铁小草坝隧道穿越富水断层破碎带为工程背景,通过采用FLAC^(3D)建立流固耦合数值模型,研究了是否考虑地下水作用、不同注浆形式、注浆圈厚度和渗透系数下隧道围岩变形和支护结构受力的影响规律。结果表明:在考虑地下水作用下围岩稳定性较差,隧道开挖后,渗流达到稳态后地下水在隧道周边呈“漏斗状”分布,在超前注浆加固后,围岩稳定性增强,全周边注浆加固形式优于拱墙周边注浆。在选择注浆形式的基础上,对注浆圈参数继续优化,得出随着注浆圈厚度和渗透系数比的增大,可有效起到减小围岩位移、限制塑性区发展、降低初支孔隙水压力的作用,并且注浆圈厚度的增加可明显改变初支孔隙水压力的分布范围。综合优化比选,建议选择8 m的注浆圈厚度和注浆渗透系数比n_g=100较为合适,经现场采用合适的注浆方案施工后,通过隧道周边监测值与模拟值对比,验证注浆方案的可行性和注浆参数选取的合理性,围岩稳定性得到有效控制。研究结果可为今后类似隧道工程设计、施工提供参考价值。 展开更多

关键词 铁路隧道 富水断层破碎带 流固耦合 注浆形式 注浆圈厚度 渗透系数

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穿越多断层破碎带隧道自适应结构走滑错动特性研究 被引量：4

4

作者 张熙 申玉生 +4 位作者 易鹏豪 朱鹏霖 王耀达 粟威 陶伟明 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第5期137-146,共10页

在活动断裂构造带地区,断层运动往往是沿断层带发生,自活动盘到破碎带错动位移表现出逐级传递的特征,因此穿越活动断裂带的隧道结构应力、变形特征也受到断层错动形式的影响。依托西部高烈度区某穿越大型活动断裂带的公路隧道工程,通过... 在活动断裂构造带地区,断层运动往往是沿断层带发生,自活动盘到破碎带错动位移表现出逐级传递的特征,因此穿越活动断裂带的隧道结构应力、变形特征也受到断层错动形式的影响。依托西部高烈度区某穿越大型活动断裂带的公路隧道工程,通过数值模拟分析穿越多断层隧道结构在断层多级走滑错动下的位移、应力响应规律,得出隧道结构纵向基于多断层蠕滑错动的影响分区;建立基于柔性初支、刚性二衬和节段铰接的穿越蠕滑断层隧道自适应结构,探究在错动区和缓冲区内设置隧道自适应结构的抗错性能。研究表明:隧道围岩性质的差异是影响穿越断层破碎带隧道结构变形和应力的最重要因素,隧道自适应结构在蠕滑错动过程中,柔性初支能够吸收部分围岩传递至隧道结构的变形,柔性接头的剪切变形和衬砌节段的刚性转动能够承担较大的位错,随着隧道衬砌节段长度的减小、接头数量的增加,各个接头的剪切变形角和衬砌节段偏转角都将减小,大幅提升结构的抗错安全性。 展开更多

关键词 公路隧道 多断层 活动断裂带 多级走滑错动 影响分区 自适应结构

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渗流-应力耦合作用下穿断层破碎带TBM输水隧洞结构安全研究 被引量：2

5

作者 康凯 张飞儒 +5 位作者 王正中 许建建 刘彪 赵玮 刘铨鸿 王鑫 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期173-182,191,共11页

为分析敞开式隧道掘进机(TBM)穿越断层破碎带深埋长输水隧洞围岩的稳定性及其支护结构的安全性,依托东庄水利枢纽北线输水隧洞工程,采用ABAQUS软件建立隧洞开挖过程渗流-应力耦合三维动态施工仿真模型,研究了隧洞开挖支护过程中断层破... 为分析敞开式隧道掘进机(TBM)穿越断层破碎带深埋长输水隧洞围岩的稳定性及其支护结构的安全性,依托东庄水利枢纽北线输水隧洞工程,采用ABAQUS软件建立隧洞开挖过程渗流-应力耦合三维动态施工仿真模型,研究了隧洞开挖支护过程中断层破碎带处围岩的稳定性和支护结构的受力特性及其变化规律。结果表明:隧洞围岩由于卸载作用其孔隙度最大值较初始状态增大了0.88%,渗透系数最大值较初始状态增大了2.59%;隧洞围岩孔隙水压力随开挖支护过程先下降—再平缓—最后回升至稳定;围岩塑性区出现在沿径向1 m范围内,等效塑性应变极值出现在围岩腰线处;锚杆应力在衬砌进行支护时达到峰值,其最大值为182.90 MPa;衬砌内、外缘均处于受压状态,衬砌环向应力值随开挖支护过程先出现最大值,随后略微减小至稳定,其值在6.66~11.92 MPa范围内;衬砌的变形整体上表现为向内收缩,收缩量从顶拱和底拱处向腰线处逐渐减小,其值在0.67~1.35 mm范围内;随着排水量的增加,围岩最大径缩量逐渐增大,衬砌外水压力折减系数逐渐减小。研究结果可为穿断层破碎带TBM隧洞工程结构设计及其安全施工和运营提供参考依据。 展开更多

关键词 输水隧洞 断层破碎带 渗流-应力耦合 隧道掘进机(TBM) 支护结构 施工仿真

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考虑断层破碎带影响的隧道结构地震反应研究 被引量：1

6

作者 董捷 郑英豪 +4 位作者 李兆琦 陈洪运 宫凤梧 闫鑫 刘洋 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期140-150,共11页

为研究跨断层隧道在渗流-地震耦合作用下的动力响应,以宣绩铁路周湾村隧道穿越富水断层为背景,基于Biot固结动力方程,采用有限差分软件FLAC 3D进行多场耦合数值计算。本文主要分析了断层破碎带宽度对隧道衬砌特征点加速度、孔压、位移... 为研究跨断层隧道在渗流-地震耦合作用下的动力响应,以宣绩铁路周湾村隧道穿越富水断层为背景,基于Biot固结动力方程,采用有限差分软件FLAC 3D进行多场耦合数值计算。本文主要分析了断层破碎带宽度对隧道衬砌特征点加速度、孔压、位移及应力响应规律的影响。研究结果表明,对隧道结构不同位置而言,加速度响应规律一致,均为正常段加速度<破碎带加速度<交界面加速度。耦合场作用下,地层与破碎带交界处围岩位移及应力均发生突变。随着断层宽度的增加,应力及位移突变范围有所增大,孔隙水压力峰值也进一步扩大。此时隧道受压区增大,衬砌结构易发生局部破坏。通过加设注浆层的方式,可有效减少耦合场作用引起的拱圈应力分布不均现象。 展开更多

关键词 铁路隧道 断层破碎带 流固耦合动力模型 地震响应 Biot固结动力方程

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麦宿断裂地震地表破裂带的发震构造分析

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作者 吴羿锋 唐方头 姜旭东 《地震学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期751-766,共16页

野外地质调查发现金沙江断裂带北段麦宿断裂附近发育长约50 km的地震地表破裂带,其最大垂直位移为2 m。基于该地震地表破裂带周围架设的密集地震台阵于2020年12月至2022年7月期间记录到的连续波形数据,采用双差定位方法对(31.55°N... 野外地质调查发现金沙江断裂带北段麦宿断裂附近发育长约50 km的地震地表破裂带,其最大垂直位移为2 m。基于该地震地表破裂带周围架设的密集地震台阵于2020年12月至2022年7月期间记录到的连续波形数据,采用双差定位方法对(31.55°N—31.85°N,98.31°E—98.98°E)区域内的578个地震事件进行定位,并利用基于P波初动的HASH方法对定位得到的地震事件进行震源机制解反演,获得了37组震源机制解,最后使用基于震源机制解的阻尼区域应力场反演方法对研究区域的应力环境进行了分析。精定位结果显示:研究区内沿地震地表破裂带分布着一条长约40 km的WNW−ESE向地震密集条带,震源密集分布在3—10 km深度范围内,深度剖面向北陡倾;同时还存在一条长约30 km的NNW−SSE向地震密集条带,震源密集分布在3—11 km深度范围内,深度剖面向西陡倾。震源机制解结果显示,研究区内地震的震源机制解以走滑型为主,占所获震源机制解的51.4%,同时也存在少量逆断型和正断型。震源机制解P轴的优势方位为近NW−SE向,与最大主压应力σ1方向323°相近。P轴、T轴、最大主压应力σ1以及最小主压应力σ3的倾角总体上较小,表明研究区内应力处于近NW−SE向的水平挤压状态;应力结构为走滑型,与地震定位和震源机制解结果相同;应力形因子R=0.57,表明最大主压应力σ1、中间主压应力σ2和最小主压应力σ3的本征值基本呈等差数列排列,其中σ1和σ3均为确定值。WNW−ESE向的地震密集条带具右旋走滑兼有正断和逆断分量,NNW−SSE向的地震密集条带具左旋走滑特征,表现为共轭断层特征。综合认为研究区曾发生过一次M>7.0地震,近NW−SE向水平挤压的应力状态与北部NW−SE向甘孜—玉树—鲜水河断裂带强烈左旋走滑有关。 展开更多

关键词 麦宿断裂 地表破裂带 地震定位 震源机制解 发震构造

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汶川地震断层破碎带段隧道结构震害分析及震害机理研究 被引量：69

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作者 崔光耀 王明年 +1 位作者 于丽 林国进 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期122-127,共6页

基于汶川地震公路隧道震害资料,通过数据统计分析得出造成断层破碎带段隧道结构震害的原因主要有:断层错动、围岩条件软弱及断层破碎带宽度;断层破碎带段隧道结构震害特征为:错动断层隧道出现了二衬垮塌、隧道垮塌等严重震害类型;未错... 基于汶川地震公路隧道震害资料,通过数据统计分析得出造成断层破碎带段隧道结构震害的原因主要有:断层错动、围岩条件软弱及断层破碎带宽度;断层破碎带段隧道结构震害特征为:错动断层隧道出现了二衬垮塌、隧道垮塌等严重震害类型;未错动断层隧道未出现二衬垮塌、隧道垮塌等严重震害类型。通过数值模拟及现场震害分析,结果表明:错动宽断层破碎带隧道震害最严重,不但引起二衬垮塌,而且引起隧道垮塌,是抗震设防的重点;错动窄断层破碎带隧道震害较严重,会引起二衬垮塌,也是抗震设防的重点;无错动宽断层破碎带隧道震害较轻,不会引起二衬垮塌等严重震害。错动断层隧道不但要进行横断面抗震设防,还要进行纵向抗震设防,而且纵向抗震设防是必须的;无错动断层隧道可通过横断面抗震设防解决。研究成果对过断层隧道的抗震技术有着重要的意义。 展开更多

关键词 断层破碎带段隧道结构 震害分析 震害特征 震害机理

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1954年山丹7_(1/4)级地震的孕震构造和发震机制探讨 被引量：25

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作者 郑文俊 张竹琪 +5 位作者 张培震 刘兴旺 郭晓 庞建章 葛伟鹏 俞晶星 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期916-928,共13页

龙首山断裂带位于青藏高原向北东推挤的最前缘,是河西走廊与阿拉善地块之间的分界断裂之一.虽然观测精度有限,1954年发生在该断裂带上的71/4级地震是该断裂上少有的有现代地震观测和记录的大地震.本次地震仅在龙首山北缘断裂带两个次级... 龙首山断裂带位于青藏高原向北东推挤的最前缘,是河西走廊与阿拉善地块之间的分界断裂之一.虽然观测精度有限,1954年发生在该断裂带上的71/4级地震是该断裂上少有的有现代地震观测和记录的大地震.本次地震仅在龙首山北缘断裂带两个次级断裂段之间的一条转换断层上形成了长7km左右的连续地震地表破裂带,以北西向右旋兼正断为主要特征,这与区域上近东西向左旋逆断构造运动特征差异较大.经过多次野外调查和地质填图,发现在主断层上没有形成地震地表破裂带,而地震震害的分布又完全受龙首山南北两条断裂所围限,说明地震的孕震可能与龙首山断裂带主断裂有关,转换断层上的地表破裂仅为局部的应力释放.利用震源机制解资料,通过静态库仑应力变化模拟可以看到,如果主震发生在南缘断裂上,对地表破裂有显著的触发作用.综合考虑北缘断层可能存在的动态触发作用,说明目前所见地表破裂是龙首山断裂带主断裂地震的同震响应.小震精定位也显示,龙首山南北两侧的断裂在约10km范围内形成一狭窄的倒三角形,并有向北扩展的趋势. 展开更多

关键词 1954年山丹地震 地震破裂 孕震构造 正断转换 龙首山断裂带

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2014年于田Ms7.3地震地表破裂特征及其发震构造 被引量：31

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作者 李海兵 潘家伟 +7 位作者 孙知明 刘栋梁 张佳佳 李成龙 刘亢 CHEVALIER Marie-Luce 云锟 龚正 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期180-194,共15页

2014年2月12日在新疆于田县境内西昆仑山东段地区发生了Ms7.3级强烈地震,震后野外考察表明,这次地震在海拔4600～5100m的地区形成了由一系列张裂隙、张剪裂隙、剪切裂隙以及挤压鼓包和裂陷等雁行状组合而成的地表破裂带,破裂带沿阿尔金... 2014年2月12日在新疆于田县境内西昆仑山东段地区发生了Ms7.3级强烈地震,震后野外考察表明,这次地震在海拔4600～5100m的地区形成了由一系列张裂隙、张剪裂隙、剪切裂隙以及挤压鼓包和裂陷等雁行状组合而成的地表破裂带,破裂带沿阿尔金断裂带西南段的两条近平行的分支断裂阿什库勒-硝尔库勒断裂和南硝尔库勒断裂分布,整体呈NEE走向,全长约28 km,其中,沿阿什库勒-硝尔库勒断裂展布的地表破裂带长约10km,主要呈N63°～65°E走向,以左旋走滑伴随伸展性质的破裂为主,最大左旋位移约0.7m,最大垂直位移约0.4m;沿南硝尔库勒断裂展布的地表破裂带长约15km,呈N54°～60°E走向,以左旋走滑伴随逆冲性质的破裂为主,最大左旋位移约1 m,最大垂直位移约0.75m;上述两破裂带之间沿N15°E方向由零星的张裂隙和右阶雁行状分布的张裂隙或张剪裂隙组成的不连续破裂带长约5km,显示为伸展具有左旋走滑的性质;另外,在南硝尔库勒断裂北侧沿N100°～110°E方向展布一系列具有挤压、右旋走滑性质的地表破裂带长约4km,宽约2km,与NEE走向的左旋走滑破裂带构成同震共轭破裂带.这种特殊的地表破裂样式是近期发生的强地震中结构最复杂的走滑断层型地表破裂.发震断裂属于阿尔金断裂带西南段尾端分支断裂,它与郭扎错断裂和龙木错断裂构成“阿尔金断裂”向SW方向的延伸部分,它们是青藏高原西部晚新生代强烈活动断裂,其大地震活动是由于印度和欧亚板块间碰撞而产生大陆变形的应变能释放过程. 展开更多

关键词 于田Ms7.3地震 地震地表破裂带 同震位移 发震构造 阿尔金断裂 西昆仑山

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汶川—映秀M_S8.0地震的介质破裂与深部物质运移的动力机制 被引量：16

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作者 滕吉文 刘财 +3 位作者 韩立国 阮小敏 闫雅芬 张永谦 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期559-583,共25页

2008年5月22日14时28分在龙门山造山带发生了震惊世界的汶川—映秀MS8.0大地震。这次大地震形成了迄今为止在三维空间分布最为复杂、在水平方向(NE)延伸最长的逆冲型破裂带。笔者分析和讨论了大地震发生后在地表引发的破裂现象和震源深... 2008年5月22日14时28分在龙门山造山带发生了震惊世界的汶川—映秀MS8.0大地震。这次大地震形成了迄今为止在三维空间分布最为复杂、在水平方向(NE)延伸最长的逆冲型破裂带。笔者分析和讨论了大地震发生后在地表引发的破裂现象和震源深处与其周边地域介质在受力作用下的破裂与'破裂链'的逐步形成和辐射效应。基于该大地震'孕育'、发生和发展的深部介质和构造环境与深层动力过程的研究提出:汶川—映秀8.0级地震的发震断层是龙门山断裂系地表以不同角度西倾的3条断裂带向深部汇聚,青藏高原东北缘松潘—甘孜地域下地壳与上地幔盖层物质向东南减薄,在受到四川盆地'刚性'壳、幔介质阻隔下而沿龙门山断裂系抬升,二者在震源深处,即(15±5)km处强烈碰撞而形成的一条NE向的深部汇聚断裂带。汇聚断裂带即为MS8.0地震和一系列余震的发震断裂带,而不是简单地、形式地将地表的某一条或某两条断裂带视为发震断裂带,因为震源是一个体积。大地震发生后的地表破裂、次生灾害等,即浅层过程的调查和分析对恢复生产、重建家园有着重要意义。显然,在地表和深井中若能长期进行破裂效应的观测,以捕捉地震强烈活动地区震源深处介质与结构发生的初始微破裂和其形成'破裂链'的深层动力过程,这对短临地震预测很可能是一个十分重要的途径。这里必须指出:强烈地震'孕育'、发生和发展的深部介质和环境与其深层动力过程乃是厘定强烈地震成因的关键所在。 展开更多

关键词 汶川地震 地表破裂 破裂链 震源机制 发震断裂带 深部介质与构造环境 短临地震预测

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2021年5月22日青海玛多M_(S)7.4地震地表破裂带及发震构造 被引量：95

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作者 潘家伟 白明坤 +9 位作者 李超 刘富财 李海兵 刘栋梁 Marie-Luce CHEVALIER 吴坤罡 王平 卢海建 陈鹏 李春锐 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1655-1670,共16页

2021年5月22日2时4分,青海省果洛藏族自治州玛多县发生了M_(S)7.4级强烈地震,震中位于巴颜喀拉地块北部边界东昆仑断裂带以南约70 km左右(34.59°N,98.34°E),震源深度17 km。震后的野外现场考察表明,这次地震在海拔4200~4600 ... 2021年5月22日2时4分,青海省果洛藏族自治州玛多县发生了M_(S)7.4级强烈地震,震中位于巴颜喀拉地块北部边界东昆仑断裂带以南约70 km左右(34.59°N,98.34°E),震源深度17 km。震后的野外现场考察表明,这次地震在海拔4200~4600 m的高原面上形成了一系列由张裂隙、张剪裂隙、剪切裂隙、挤压鼓包和裂陷等多类型破裂雁行状组合而成的复杂同震地表变形带,总体表现为左行走滑运动性质,局部略带正断分量。该破裂带主要沿东昆仑断裂带南部的江错断裂分布,整体呈N105°E走向,全长约151 km。根据破裂带的走向变化和阶区特征,可将其分为四段:西段、中西段、中东段和东段。其中西段分叉为南、北两支,北支破裂走向N112°E,呈不连续分布,长约18 km,南支走向N94°E,呈连续性分布,长约25 km,最大左行位错约2.9 m;中西段全长约52 km,主要由约22 km长、呈N109°E走向的连续分布的地表破裂与稍北分布约30 km长、不连续分布的两支破裂组合而成,最大左行位错约1.9 m;中东段为总体呈N104°E走向的不连续地表破裂,全长约51 km,其中包含长约20 km的破裂空区;东段分叉为北、中、南三支,北支为走向N84°E、长约23 km的连续性破裂,最大左行位错约1.8 m,中间一支为N110°E走向、长约14 km的不连续破裂,南支则表现为零星破裂及系列滑塌,走向N120°E,长约6 km。这种两端发育较大规模分叉的"扫帚"状同震地表破裂在青藏高原已发生的走滑型地震中尚未报道过。这次地震的发震断裂为江错断裂,该断裂向西延伸可与2001年东昆仑MS 8.1地震的发震断层昆仑山口断裂相接,表明昆仑山口-江错断裂带与北部东昆仑断裂带中东部的托索湖-玛沁断裂挤压弯曲段共同构成了巴颜喀拉地块北部的宽阔边缘断裂带,并与南部的玉树-甘孜-鲜水河断裂带协同运动,共同调节着巴颜喀拉地块向东的运动和形变。由于东昆仑断裂带东部的玛沁-玛曲段是历史地震空区,因此可能是未来强震发生的区段。同时需要考虑到近20多年以来,巴颜喀拉地块周缘的强震活动具有跳跃性特征。因此,在未来的强震危险性评价中,应重点关注巴颜喀拉地块北边界带中东段玛沁-玛曲段和南部边界带鲜水河断裂带等的强震活动性及危险性。 展开更多

关键词 玛多M_(S)7.4地震 同震地表破裂 左行走滑 东昆仑断裂带 发震构造 巴颜喀拉地块

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2022年青海门源Ms6.9地震地表破裂带及发震构造研究 被引量：49

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作者 潘家伟 李海兵 +6 位作者 Marie-Luce CHEVALIER 刘栋梁 李超 刘富财 吴琼 卢海建 焦利青 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期215-231,共17页

2022年1月8日01时45分,青海省海北州门源县发生了M_(s)6.9级强烈地震,震中位于青藏高原东北缘海原断裂带中西段的冷龙岭断裂附近。震后的野外现场考察表明,这次地震在海拔3500~4100 m的高原北部祁连山区形成了一系列由张裂隙、张剪裂隙... 2022年1月8日01时45分,青海省海北州门源县发生了M_(s)6.9级强烈地震,震中位于青藏高原东北缘海原断裂带中西段的冷龙岭断裂附近。震后的野外现场考察表明,这次地震在海拔3500~4100 m的高原北部祁连山区形成了一系列由张裂隙、张剪裂隙、剪切裂隙、挤压鼓包和裂陷等多类型破裂雁行状组合而成的同震地表变形带,表现为左旋走滑运动性质,总长约27 km。破裂带呈NWW—SEE走向,可分为南北两支,北支沿冷龙岭断裂西段分布,南支沿托莱山断裂东端分布,与北支间隔3 km呈左阶雁行排列。根据破裂带的走向变化和阶区特征,可将破裂带分为三段:西段、中段和东段,与地表同震位移分布特征较为吻合。西段为破裂带的南支,呈N93°E走向,长约4.5 km,最大左行水平位错约85 cm;中段为北支破裂带西侧部分,主要呈N102°E走向,长约7.5 km,最大左行水平位错约3.7 m;东段为北支破裂带东侧部分,走向呈N110~120°E走向,长约15 km,最大左行水平位错约3.0 m。门源地震震级与地表破裂带分布规模和变形强度的对比,表明本次地震的震源深度较浅,可能远小于10 km深。这次门源地震的发震断裂为海原断裂带呈挤压弯曲部分的冷龙岭断裂,具有花状构造特征。由于本次地震余震向SE方向扩展,表明具有应力向东迁移趋势,因此,冷龙岭断裂东侧处在海原断裂带上1920年海原大地震与2022年门源地震之间地震空区的金强河、毛毛山和老虎山断裂未来强震危险性升高,需要重点关注。 展开更多

关键词 门源M_(s)6.9地震 同震地表破裂 左旋走滑 海原断裂带 冷龙岭断裂 发震构造 青藏高原东北缘

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四川泸定6.8级地震——鲜水河断裂带磨西段局部发起、全段参与的一次复杂事件 被引量：16

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作者 李传友 孙凯 +3 位作者 马骏 李俊杰 梁明剑 房立华 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1648-1666,共19页

2022年9月5日12时52分,川滇活动地块东边界的四川泸定地区发生6.8级强烈地震。在震中以北15km、以南25km的范围内开展震后现场考察,发现湾东村、幸福村、爱国村一带的磨西断裂沿线存在同震地表破裂迹象,而在震中以北、爱国村以南断裂通... 2022年9月5日12时52分,川滇活动地块东边界的四川泸定地区发生6.8级强烈地震。在震中以北15km、以南25km的范围内开展震后现场考察,发现湾东村、幸福村、爱国村一带的磨西断裂沿线存在同震地表破裂迹象,而在震中以北、爱国村以南断裂通过的位置没有发育同震地表破裂。野外调查获得的同震地表破裂走向为320°~355°,运动性质为左旋走滑,位移量为20~30cm,运动性质和走向与震源机制解获得的结果一致。深入分析认为,本次四川泸定6.8级地震的同震地表破裂主要发育在泸定县磨西镇二台子以南—石棉县王岗坪乡爱国村之间,长度为15.5km。根据野外地质调查结果,并综合地震反演和形变观测已有结果等判定,四川泸定6.8级地震的发震构造为鲜水河断裂的南东段,即磨西断裂。结合余震分布时空演化特征分析进一步揭示,以磨西断裂二台子—新民乡段为主震破裂段的运动导致了此次6.8级地震的发生,并触发了震中以北的南门关—两河口段断裂的活动。泸定6.8级地震是一次主震破裂段发动、其后全段参与的较为复杂的事件。 展开更多

关键词 泸定6.8级地震 地表破裂 发震构造 鲜水河断裂带 磨西断裂

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碳酸盐岩地层断裂结构特征及油气地质意义——以青州云门山地区下古生界断裂为例 被引量：2

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作者 王勇 熊伟 +3 位作者 秦峰 程付启 刘瑞娟 杨永红 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期751-757,共7页

为明确济阳坳陷下古生界碳酸盐岩地层断裂结构对油气成藏的控制作用,文中选取青州云门山地区碳酸盐岩露头断裂进行野外地质考察,利用岩心、野外露头、分析化验等资料,对碳酸盐岩地层断裂结构及其控藏作用进行系统研究,建立了多期方解石... 为明确济阳坳陷下古生界碳酸盐岩地层断裂结构对油气成藏的控制作用,文中选取青州云门山地区碳酸盐岩露头断裂进行野外地质考察,利用岩心、野外露头、分析化验等资料,对碳酸盐岩地层断裂结构及其控藏作用进行系统研究,建立了多期方解石胶结、泥质充填和“三元”断裂结构,揭示了3种断裂结构差异化控藏作用。研究认为:多期方解石胶结断裂结构对油气具有垂向输导和横向封堵双重作用,控制油气沿大型油源断层两侧断块圈闭选择性成藏;泥质充填断裂结构对潜山油气成藏具有明显的封堵作用,控制油气在不同的断层-不整合油藏中大规模富集成藏;“三元”断裂结构具有破碎带和裂缝带输导、角砾岩带封堵的双重作用,控制油气主要沿油气来源方向的断层下盘呈梳状富集成藏。断裂结构差异化控藏模式将为济阳坳陷下古生界碳酸盐岩潜山油气勘探提供理论依据。 展开更多

关键词 断裂结构 控藏作用 破碎带 裂缝带 角砾岩带 济阳坳陷

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基于区域地震活动性参数的断层错动量概率分析方法 被引量：8

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作者 王丽萍 张伟 +1 位作者 罗文文 蒋利成 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期166-170,共5页

许多情况下长线性工程结构不可避免跨越活动断层,一旦断层错动将会引起不可恢复的破坏。断层错动量是结构抗断设计输入依据。为与以概率论为基础的地面震动危险性在形式上协调,本文以断层错动危险性分析方法为基础,通过引入地震引发错... 许多情况下长线性工程结构不可避免跨越活动断层,一旦断层错动将会引起不可恢复的破坏。断层错动量是结构抗断设计输入依据。为与以概率论为基础的地面震动危险性在形式上协调,本文以断层错动危险性分析方法为基础,通过引入地震引发错动的概率和考虑区域地震活动性参数,提出基于区域地震活动性参数的断层错动量概率分析方法。并将此方法应用于乌鲁木齐地铁隧道跨越断层错动量风险评估。 展开更多

关键词 长线性工程结构 活动断层 错动量 概率性分析方法 地铁隧道

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复杂条件下隧道开挖循环进尺优化方法研究 被引量：25

17

作者 李达 李永生 罗占夫 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期498-502,607,共6页

复杂条件下如何选择合理的开挖进尺一直是隧道施工的难题之一。在已有的研究成果基础上,提出了圆形或近圆形隧道开挖过程的时空关系表达式,并给出基于现场位移监测数据的参数计算方法。结合关角隧道9#工区二郎洞断层破碎带现场施工情况... 复杂条件下如何选择合理的开挖进尺一直是隧道施工的难题之一。在已有的研究成果基础上,提出了圆形或近圆形隧道开挖过程的时空关系表达式,并给出基于现场位移监测数据的参数计算方法。结合关角隧道9#工区二郎洞断层破碎带现场施工情况及监测资料,建立了该断层破碎带开挖过程的时空效应关系式,结果表明,该关系式能够反映开挖过程中洞周位移的时空的变化。在此基础上提出了断层破碎带软岩开挖过程的时空效应分析及进尺优化的方法,对关角隧道9#工区几条较大断层破碎带隧道开挖的进尺进行了优化,优化后的开挖进尺是可行的,也解释了断层破碎带围岩隧道开挖"短进尺"的合理性。同时文中也分析了该方法的优点及适用范围。 展开更多

关键词 时空效应 断层破碎带 进尺优化 关角隧道

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侧压系数对高应力破碎区隧道结构受力影响的试验研究 被引量：9

18

作者 黄锋 朱涛 +2 位作者 刘星辰 向晋扬 王毅 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期174-181,共8页

开展高地应力作用下隧道衬砌受力特性研究,对完善支护结构设计方法具有重要意义。采用室内物理模型试验方法,通过设置初始高地应力和变化侧向压力系数,对下穿断层破碎带隧道围岩与结构的力学响应规律进行系统研究。试验结果表明:在高地... 开展高地应力作用下隧道衬砌受力特性研究,对完善支护结构设计方法具有重要意义。采用室内物理模型试验方法,通过设置初始高地应力和变化侧向压力系数,对下穿断层破碎带隧道围岩与结构的力学响应规律进行系统研究。试验结果表明:在高地应力作用下,下穿倾斜破碎带的隧道围岩变形、应力和衬砌内力均出现明显的非对称性与偏压现象,近断层侧拱脚应力为远断层侧拱脚的2.4倍;当侧压力系数为0.5时,远断层侧拱脚弯矩为近断层侧拱脚弯矩的1.8倍;切向围岩应力受断层破碎带的影响较大,在0.1 D~0.3 D洞壁距离应力集中较为明显;侧压力系数增大,非对称性增强,受力最大的位置为近断层拱脚,受力最小的位置为拱底;同时断层破碎带导致衬砌结构受力差异性增大,拱顶沉降明显,衬砌结构逐渐失稳,建议对拱脚、拱顶与拱底进行构造加强。 展开更多

关键词 隧道 断层破碎带 模型试验 衬砌结构 侧压力系数

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断裂带首波研究进展 被引量：2

19

作者 杨微 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期1407-1418,共12页

断裂带首波是沿着存在物性差异界面传播的一种地震折射波,在传播过程中携带了断裂带的重要信息,对分析和研究断裂带以及附近区域的精细结构提供了一种新的分析方法。本文主要阐述断裂带首波的产生原理、波形特征、识别及分析方法等,介... 断裂带首波是沿着存在物性差异界面传播的一种地震折射波,在传播过程中携带了断裂带的重要信息,对分析和研究断裂带以及附近区域的精细结构提供了一种新的分析方法。本文主要阐述断裂带首波的产生原理、波形特征、识别及分析方法等,介绍目前国际上识别及利用断裂带首波开展断裂带特征方面的研究现状,并针对地震危险区域存在物性差异的断裂带,提出可结合密集台阵观测技术,利用断裂带首波进行断裂带精细结构探测及其变化监测研究,提高潜在孕震环境及发生机理的认识水平。 展开更多

关键词 断裂带首波 偏振分析 速度差异 精细结构 破裂方向

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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：15

20

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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