緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了1篇水利水電工程區(qū)域構(gòu)造的穩(wěn)定性，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！

區(qū)域地質(zhì)，尤其是區(qū)域性活斷層是實實在在存在的地質(zhì)體（地質(zhì)現(xiàn)象），是關(guān)系工程是否可行的根本地質(zhì)問題，是重大工程的選址（選線）的決定性因素。區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定是指一個區(qū)域范圍內(nèi)在地球內(nèi)因及外因作用下的穩(wěn)定性。區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價是區(qū)域地質(zhì)評價及影響分析的具體表現(xiàn)及反映。對于區(qū)域穩(wěn)定性，內(nèi)因及外因兼而有之，有的是在內(nèi)因基礎(chǔ)上誘發(fā)的外因作用，有的是在外因為主的作用下，內(nèi)因起誘發(fā)作用；有的就是內(nèi)因作用，有的就是外因作用。只不過區(qū)域地質(zhì)研究的范圍廣，涉及的因素多，反映區(qū)域地質(zhì)的圖件比例小，在比較短的時間內(nèi)，要對區(qū)域地質(zhì)有一個比較全面的客觀認識，并與所研究的工程很好的結(jié)合關(guān)聯(lián)，非常困難。區(qū)域穩(wěn)定性對各類工程建設(shè)，特別是大型工程建筑影響極大，是規(guī)劃選址階段工程地質(zhì)勘察研究的主要任務(wù)。研究區(qū)域穩(wěn)定性具有實際意義及理論意義［１－５］。只要我們思想高度重視，認真收集各方面的資料，現(xiàn)場仔細調(diào)查，全面了解和掌握區(qū)域地質(zhì)概況，正確評價區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性及其對工程的影響。區(qū)域地質(zhì)評價及影響分析一般在工程地質(zhì)勘察報告的區(qū)域地質(zhì)概況章節(jié)反映，區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜的需要作專題研究。區(qū)域地質(zhì)部分通常在可研勘察階段給出定論：《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ＧＢ５０４８７－２００８）５．１．２可研階段工程地質(zhì)勘察內(nèi)容：進行區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究，確定場地地震參數(shù)，并對工程場地的構(gòu)造穩(wěn)定性作出評價。

１區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價的內(nèi)容

１．１區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價的范圍ＧＢ５０４８７－２００８中５．２．２區(qū)域構(gòu)造背景研究中水利水電工程區(qū)域研究分遠場（壩址周圍半徑不小于１５０ｋｍ的范圍），近場（２５ｋｍ或２０～４０ｋｍ）及工程場區(qū)（８ｋｍ）３個圈層。區(qū)域構(gòu)造背景研究的范圍可根據(jù)工程場地所在的大地構(gòu)造單元和地震區(qū)（帶）分布特征確定，通常包括壩址所在的Ⅱ、Ⅲ級大地構(gòu)造單元及相鄰單元的有關(guān)地區(qū)，以及發(fā)生強烈地震對壩址的影響烈度有可能≥６度的地震帶。

１．２區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究的內(nèi)容

ＧＢ５０４８７－２００８中５．２．１水利水電工程區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價評研究有３項內(nèi)容：１區(qū)域構(gòu)造背景研究；２活斷層及其活動性質(zhì)判定；３確定地震動參數(shù)。研究的具體內(nèi)容包括沉積建造、巖漿活動、火山活動、變質(zhì)作用、地球物理場異常、表層和深部構(gòu)造、區(qū)域性活動斷層、現(xiàn)近地殼形變、現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場、第四紀火山活動情況及地震活動性等。即研究影響區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性的因素。區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價選取主要的影響因素綜合評價。對人類工程活動來說，活動斷裂及其所賦予的地震是區(qū)域穩(wěn)定最重要的研究內(nèi)容。區(qū)域穩(wěn)定性就是地殼運動的現(xiàn)代活動程度，其活動方式可分２類：一類是大面積的掀科或升降，多屬長期的緩慢窿起或拗陷運動；另一類是沿斷裂的差異運動，常伴生不同能量的地震。在工程的規(guī)劃階段，區(qū)域穩(wěn)定性是首先考慮的問題。一般來說，應(yīng)盡量避開地震活動區(qū)或地震危險帶；通常都要論證工程區(qū)斷裂活動與地震發(fā)生的可能性以及鄰區(qū)發(fā)生強烈地震對本區(qū)的影響程度。地震的發(fā)生具有特定的地質(zhì)背景。通常大的地震多集中在不同大地構(gòu)造單元接壤地帶的大斷層上。所以首先要分析工程區(qū)所處的大地構(gòu)造部位，論證工程區(qū)斷裂帶兩側(cè)的地質(zhì)發(fā)展史以及斷裂帶兩側(cè)地貌的發(fā)育特征。重點是大斷裂，研究斷裂帶的空間分布，斷裂帶的多期性，斷裂帶的時間性，斷裂的活動性，斷裂的危險性。

１．３區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究的方法

１．３．１區(qū)域構(gòu)造遠場研究方法

ＧＢ５０４８７－２００８中５．２．２水利水電工程區(qū)域構(gòu)造遠場研究方法：收集資料（不同部位，不同時期的資料，尤其是地震部門、規(guī)劃部門、大中型工程的安評資料），進行Ⅱ、Ⅲ大地構(gòu)造單元和地震區(qū)（帶）劃分，復(fù)核區(qū)域構(gòu)造與地震震中分布圖。近場收集利用區(qū)域地質(zhì)圖，調(diào)查區(qū)域性斷裂，鑒定其活動性。工程場區(qū)可能存在活動斷層時，應(yīng)進行壩區(qū)專門性地質(zhì)測繪，評價活斷層對壩址的影響。

１．３．２活動斷層的判定方法

ＧＢ５０４８７－２００８中５．２．３規(guī)定活動斷層的判定內(nèi)容包括：活斷層的識別、活動年代、活動性質(zhì)、現(xiàn)近活動強度和最大位移速率等。活斷層：晚更新世以來活動過的斷層，活斷層的時間下限由ＧＢ５０２８７—９９規(guī)范中的“最后一次錯動年代距今１０萬～１５萬年”改為１０萬年以內(nèi)。斷裂活動性問題是水工建筑物場地構(gòu)造穩(wěn)定性以及進行地震安全性評價的主要依據(jù)，也是關(guān)系水工建筑物安全的重大問題。５．２．４規(guī)定５條活動斷層的直接判據(jù)。５．２．５規(guī)定活動斷層的３條間接判據(jù)。５．２．４規(guī)定活動斷層年齡確定方法。活動斷層的測年方法有Ｃ１４、ＥＳＲ法、熱釋光法、電子自旋共振法、鈾系不平衡法、鉀—氬法、裂變徑跡法等，各種方法的適應(yīng)條件和測年時段不同，應(yīng)用時要根據(jù)實際情況和需求選用。

２區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價的方法

２．１影響區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定的因素及區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價的因子一般情況下，通過對區(qū)域構(gòu)造背景、斷層的活動性、地震危險性分析和水庫誘發(fā)地震危險性預(yù)測四個方面的詳細工作，就能夠?qū)ㄔO(shè)場地的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性得出恰當?shù)脑u價。選取能夠反映影響區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定因素的量化指標地震烈度、相應(yīng)的加速度、現(xiàn)代活動斷層（壩址８ｋｍ活動斷層的長度及是否是Ｍ≥５級的發(fā)震構(gòu)造）、地震活動（近場活動震級及頻次）作為評價因子。

２．２區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價的方法傳統(tǒng)的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性綜合評價方法是建立在宏觀判斷基礎(chǔ)上的定性評價。在實際工作中，通常是先用定性的綜合分析方法判斷工程場地的構(gòu)造穩(wěn)定性等級，再用定量或半定量分析方法進行比較論證。

２．２．１定性評價方法

構(gòu)造類比和地震地質(zhì)類比法：主要從大地構(gòu)造格架、區(qū)域性活動斷裂及其次級斷裂的展布、地震活動等方面進行綜合分析評價。工程類比法：在抗震設(shè)計和制定抗震措施方面，工程類比法是常用的方法之一。在區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性分析評價中，將若干個工程進行宏觀比較，同樣有一定的意義。這是因為當?shù)刭|(zhì)工作局限在一個工程的范圍內(nèi)，有時難免夸大或縮小某些影響因素的作用，面對處于不同構(gòu)造環(huán)境的中的工程進行橫向?qū)Ρ龋兄诎l(fā)現(xiàn)本工程評價中存在的問題。

２．２．２定量（半定量）評價方法

這類方法以其對各類工程地質(zhì)作用和現(xiàn)象、巖土性質(zhì)和狀態(tài)等資料進行定量化數(shù)學(xué)整理為基礎(chǔ)，使用計算機解決工程地質(zhì)問題的理論計算方法。通常有數(shù)學(xué)模型與人工智能方法、數(shù)值計算法、物理模擬方法，目前仍處于初步探索階段。

２．３區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性分級

區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性的分級評價就是根據(jù)區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價的因子的不同組合進行分級，原則就高不就低。區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性一般按四級或三級標準劃分，四分法和三分法兩類方案沒有本質(zhì)上的區(qū)別。在水利水電工程的實際使用中，四分法方案中的二、三檔界線較難掌握，評價結(jié)果受人的主觀影響大。為了更確切地反映場址在區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性上的差異，在《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ＧＢ５０２８７－９９）的編寫過程中，結(jié)合目前我國水工建筑物抗震設(shè)計的水平，以及相應(yīng)行業(yè)規(guī)范的規(guī)定，提出了穩(wěn)定性分檔的三分法方案。

２．４工程實例

已建的渭南市澗浴水庫區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜［６］，對區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價作了專題研究。主要結(jié)論：研究區(qū)域所處的大地構(gòu)造單元為中朝準地臺的西南緣，即渭河中斷陷與豫西元臺坳褶斷帶的銜接部位，二者以太華山北側(cè)斷裂為界。在壩址周圍２５ｋｍ范圍內(nèi)發(fā)育渭河斷裂，渭南塬前斷，華山山前斷裂３條區(qū)域活動斷裂。歷史上的強震均與它們有關(guān)，且多發(fā)生于上述斷裂的交匯部位，１５５６年華縣８．２５級大地震與太華北側(cè)斷裂有強烈的關(guān)系，沿該斷裂晚更新世～全新世斷層十分發(fā)育，具有強震活動特征，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)性差。根據(jù)對斷裂活動性分段，活動斷裂發(fā)震及未來地震活動趨勢研究，壩址以北赤水—瓜坡一帶有發(fā)生５～６級地震的可能性，此段僅距壩址１２ｋｍ。工程場地未來５０年超越概率１０％的地震烈度為Ⅷ度，對工程場地影響最大潛在震源為華縣潛在震源區(qū)，其次為渭南潛在震源區(qū)，抗震設(shè)計時應(yīng)按近震考慮，工程場地５０ａ超越概率１０％的水平基巖加速度峰值為０．２０７ｇ。壩型選用抗震性能好的面板堆石壩。隴縣段家峽水庫擴建工程［７］工程場地構(gòu)造穩(wěn)定性差，因右壩肩發(fā)育海源—六盤山—寶鳮活動斷裂，該斷裂為白堊系紅層構(gòu)造盆地的邊界斷裂，構(gòu)造多期活動，斷層的東側(cè)為中上奧陶統(tǒng)的灰?guī)r，常沿斷裂帶下盤形成一套淺變質(zhì)蝕變巖及侵入巖。沿斷層帶巖體破碎，巖溶發(fā)育，形成滲漏通道。在擴建工程勘察中因斷層帶中的淺成侵入玢巖的確定（外觀似灰綠色砂巖，早期認為是砂巖，不同的是有玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，后取巖樣作磨片鑒定確認為玢巖，系沿著斷層發(fā)生的淺成侵入巖）。由于活動斷層的分布于庫壩區(qū)，且距水庫及大壩很近，規(guī)模較大，活動性強，歷史上在曹家灣曾發(fā)生６．０級地震。工程場地區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，地震裂度高，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性差，未來發(fā)生６～７級破壞性地震的危險性是存在的，工程區(qū)地震動峰值加速度ａ＝０．１６１ｇ，地震基本烈度Ⅷ度，擴建工程只能暫時擱置。

３區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性對水利水電工程的影響

３．１區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性

分級對工程影響按三分法方案評價對工程的影響和選址適宜性評價。穩(wěn)安性好，可不進行抗震設(shè)計，適宜；穩(wěn)定性差，需要進行抗震設(shè)計，較適宜；需要加強抗震設(shè)計，不宜?！端姽こ痰刭|(zhì)勘察規(guī)范》（ＧＢ５０４８７－２００８）５．２．８壩（場）址選擇準則：１）壩（場）址不宜選在５０年超越概率１０％的地震動峰值加速度大于或等于０．４０ｇ的強震區(qū)。２）大壩等主體建筑物不宜建在活斷層上。

３．２活斷層對工程的影響

活斷層對工程的影響對工程的影響主要表觀在以下２方面：１）在工程的設(shè)計基準期內(nèi)（一般５０～２００ａ），活斷層錯動（包括引起裂地震的突然錯動和無震蠕滑錯動）對工程可能產(chǎn)生的直接破壞。２）由于活斷層突然錯動引發(fā)強烈地震動，其巨大動荷載造成水工建筑物結(jié)構(gòu)的破壞，庫岸崩塌或滑坡，軟基液化失效等，影響工程正常運行。

３．３活斷層區(qū)建筑物場址選擇

原則通常采用避讓的原則，并且規(guī)定安全避讓距離。若重大工程必須在活斷層發(fā)育區(qū)修建，應(yīng)選擇相對穩(wěn)定地段；線狀工程必須通過活動斷層應(yīng)直交通過；建筑物廠址選擇應(yīng)避開活動斷層帶；在活斷層區(qū)的建筑物應(yīng)采取與之相適應(yīng)的建筑形式和結(jié)構(gòu)措施。

４工程場地地震的影響

４．１工程場地地震參數(shù)的確定方法

《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ＧＢ５０４８７－２００８）５．２．７對工程場地地震參數(shù)的確定規(guī)定：

（１）壩高大于２００ｍ的工程或庫容大于１０×１０９ｍ３的大（１）型工程，以及５０年超越概率１０％的地震動峰值加速度大于或等于０．１０ｇ地區(qū)且壩高大于１５０ｍ的大（１）型工程，應(yīng)進行場地地震安全性評價工作。

（２）對５０年超越概率１０％的地震動峰值加速度大于或等于０．１０ｇ地區(qū)，土石壩壩高超過９０ｍ、混凝土壩及漿砌石壩壩高超過１３０ｍ的其它大型工程，宜進行場地地震安全性評價工作。３）對５０ａ超越概率１０％的地震動峰值加速度大于或等于０．１０ｇ地區(qū)的引調(diào)水工程的重要建筑物，宜進行場地地震安全性評價工作。

（４）其它大型工程可按現(xiàn)行國家標準《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ＧＢ１８３０６－２０１５）確定地震參數(shù)。

（５）場地地震安全性評價應(yīng)包括工程使用期限內(nèi)，不同超越概率水平下，工程場地基巖的地震動參數(shù)。

４．２誘震密切工程地質(zhì)條件

誘震密切工程地質(zhì)條件主要包括五方面：

（１）巖性，誘發(fā)地震的頻率上表現(xiàn)為碳酸鹽巖高，震級花崗巖高；

（２）地應(yīng)力，地應(yīng)力決定誘發(fā)地震的力學(xué)類型；

（３）水文地質(zhì)條件，庫周隔水層土封閉，高壓水頭易發(fā)震；

（４）歷史地震，可發(fā)生于歷史地震高水平或弱震區(qū)無震區(qū)；

（５）壩主與庫容，高壩大庫易發(fā)，危險性大。

５結(jié)語

（１）區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性，對水利水電工程尤為重要。對擬建水利水電工程，必須進行區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究，確定場地地震參數(shù)，并對工程場地的構(gòu)造穩(wěn)定性作出評價。

（２）對不同水利水電工程，確定了區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價的范圍、研究方法、評價內(nèi)容、評價方法（定性及定量）及地震動參數(shù)的確定方法等。

（３）根據(jù)對區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價的分析研究，分析對水利水電工程的影響，根據(jù)不同程度的影響，合理科學(xué)的指導(dǎo)水利水電工程的選址及建設(shè)。

參考文獻

［１］水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范ＧＢ５０４８７－２００８［Ｓ］．北京．中國計劃出版社．２００８．

［２］水電水利工程水庫區(qū)工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)程ＤＬ／Ｔ５３３６－２００６［Ｓ］．北京．中國計劃出版社．２００６．

［３］巖土工程勘察規(guī)范ＧＢ５００２１－２００１（２００９）［Ｓ］．北京．中國建筑工業(yè)出版社．２００９．

［４］中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范ＳＬ５５－２００５［Ｓ］．北京．中國水利水電出版社．２００５．

［５］中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖ＧＢ１８３０６－２０１５［Ｓ］．北京．中國水利水電出版社．２０１５．

［６］劉登貴．渭南市澗浴水庫工程地質(zhì)勘察報告［Ｒ］．西安：陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院．２０００．

［７］孫云博．隴縣段家峽水庫擴建工程地質(zhì)勘察報告［Ｒ］．西安：陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院．１９９６．

作者:孫云博 孫文植 單位:陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院