工程地质培训讲义-地震.pdf

1、第五节第五节地震地震一一、地震概述地震概述二二、地震震级与地震烈度地震震级与地震烈度三三、地震对建筑物的影响地震对建筑物的影响一、地震概述一、地震概述地震地震地壳发生地壳发生的颤动或振动的颤动或振动，是由地球内动是由地球内动力作用引起的力作用引起的。地下深处的岩层地下深处的岩层，由于某种原因突然破裂由于某种原因突然破裂、塌塌陷或由于火山爆发等产生振动陷或由于火山爆发等产生振动，并以弹性波的形并以弹性波的形式传递到地表式传递到地表，这种现象称为地震这种现象称为地震世界每年平均发生世界每年平均发生五百万次五百万次地震地震，人们有感觉人们有感觉的地震的地震约约5 5万次万次，造成破坏的约造成破坏的约

2、10001000次次，而造成而造成严重破坏的每年严重破坏的每年仅约十几仅约十几次次。19761976年年7 7月月2828日凌晨发生的唐山大地震日凌晨发生的唐山大地震，震级震级7 7.8 8级级，烈度烈度1111。地震波的能量相当于地震波的能量相当于400400颗广岛颗广岛原子弹原子弹，死亡人数死亡人数2424万多人万多人，重伤重伤1616万多人万多人，直直接经济损失接经济损失3030亿以上亿以上，海啸海啸海底发生的地震海底发生的地震。地震引起大坝破坏地震引起大坝破坏地震引起房屋倒塌地震引起房屋倒塌地震引起桥梁断裂地震引起桥梁断裂地震引起稻田隆起地震引起稻田隆起震源震源震中震中等震线等震线震源

3、震源在地壳内部产生振动的发源地在地壳内部产生振动的发源地。震中震中震源在地面上的垂直投影震源在地面上的垂直投影，可看作可看作是地面上震动的中心是地面上震动的中心。震源深度震源深度震中到震源的距离震中到震源的距离。震源震源、震中和地震波震中和地震波震中距震中距地面上任何地面上任何地方到震中的距地方到震中的距离离。地震波地震波地震发生时，震源处产生剧烈振动，以弹地震发生时，震源处产生剧烈振动，以弹性波方式向四周传播，此弹性波称为性波方式向四周传播，此弹性波称为地震波地震波。地震波地震波体波体波面波面波纵波（压缩波、纵波（压缩波、P P波）波）引起地面上下颠簸引起地面上下颠簸；横波（剪切波、横波（剪

4、切波、S S波）波）使地面水平摇摆使地面水平摇摆；地震的类型地震的类型（1 1）按成因类型分类按成因类型分类构造地震：由于地质构造作用产生的地震称为构造地震。火山地震：由于火山喷发和火山下面岩浆活动产生的地面振动称火山地震陷落地震：由于洞穴崩塌、地层陷落等原因发生地震，称为陷落地震。人工地震：在构造应力原来处于相对平衡的地区，由于外界力量的作用，破坏了相对的稳定状态，发生构造运动并引起地震，包括诱发地震和人工地震（2 2）按震源深度的不同可分为按震源深度的不同可分为(1 1)浅源地震浅源地震 7070kmkm；(2 2)中源地震中源地震 7070300300kmkm；(3 3)深源地震深源地震

5、 300300kmkm（3 3）按地震震级大小可分为：按地震震级大小可分为：(1 1)微震微震 2 22 2.5 5级；级；(2 2)有感地震有感地震2 24 4级；级；(3 3)破坏性地震破坏性地震 5 56 6级；级；(4 4)强烈地震或大地震强烈地震或大地震 7 7级级二、地震震级与地震烈度二、地震震级与地震烈度地震震级是一次地震本身大小的等级地震震级是一次地震本身大小的等级，它它是用来衡量地震能量大小的量度是用来衡量地震能量大小的量度。地震震级地震震级地震烈度是指某地区地表面和建筑物受地地震烈度是指某地区地表面和建筑物受地震影响和破坏的程度震影响和破坏的程度。地震烈度地震烈度震源释放出

6、的能量越多震源释放出的能量越多，震级就越大震级就越大。震级相差一级震级相差一级，能量相差能量相差3232倍倍。微震微震：小于：小于2的震级；的震级；有感地震有感地震：24震级；震级；破坏性地震或强震破坏性地震或强震：56级以上的地震；级以上的地震；强烈地震或大震强烈地震或大震：7级级以上的地震；以上的地震；最大的记录为最大的记录为8.9级级地震地震烈度的大小烈度的大小除与除与地震震级地震震级、震中距震中距、震源震源深浅深浅有关外有关外，还与当地还与当地地质构造地质构造、地形地形、岩土岩土性质性质等因素有关等因素有关。我国将地震烈度分为十二度我国将地震烈度分为十二度。根据使用特点根据使用特点的需

7、要的需要，将地震烈度划分为：将地震烈度划分为：基本烈度基本烈度、建筑建筑场地烈度场地烈度及及设计烈度设计烈度三种三种。基本烈度基本烈度是指该地区在若干年内能普遍遭受是指该地区在若干年内能普遍遭受的最大地震烈度的最大地震烈度。建筑场地烈度建筑场地烈度是指在建筑场地范围内是指在建筑场地范围内，由于由于地质条件地质条件、地形地貌条件及水文地质条件不同而地形地貌条件及水文地质条件不同而引起对基本烈度的提高或降低引起对基本烈度的提高或降低。设计烈度设计烈度是指抗震设计中实际采用的烈度是指抗震设计中实际采用的烈度。它是根据建筑物的重要性它是根据建筑物的重要性，永久性永久性、抗震性及经抗震性及经济性等的需要

8、对基本烈度的调整济性等的需要对基本烈度的调整。1 1.对于特别重要的建筑物对于特别重要的建筑物，经国家批准经国家批准，可将可将基本烈度提高一度来作为设计烈度基本烈度提高一度来作为设计烈度。如长大隧如长大隧道道、特大桥梁特大桥梁、核电站核电站、大坝等大坝等。2 2.对于重要建筑物对于重要建筑物，可按基本烈度设计可按基本烈度设计，如：如：活动人数众多的公共建筑物等活动人数众多的公共建筑物等。3 3.对于一般建筑物可降低烈度一度对于一般建筑物可降低烈度一度，如一般的如一般的工业与民用建筑物工业与民用建筑物。4 4.对于临时建筑物可不设防对于临时建筑物可不设防。5 5.若基本烈度在若基本烈度在以上时以

9、上时，烈度不可降低烈度不可降低。设计烈度应用设计烈度应用震级与烈度的关系震级与烈度的关系地震震级与地震烈度地震震级与地震烈度既有区别既有区别，又有联系又有联系。一次地震中一次地震中，震级是唯一的震级是唯一的，而地震烈度却而地震烈度却在不同地区有不同烈度在不同地区有不同烈度。一般认为：一般认为：当环境条件相同时当环境条件相同时，震级震级愈高愈高，震源震源愈浅愈浅，震中距震中距愈小愈小，地震烈度地震烈度愈高愈高。震级震级2 23 34 45 56 67 78 8震中震中烈度烈度1 12 23 34 4 5 56 6 7 77 7 8 89 9 101011111212三、地震对建筑物的影响三、地震

10、对建筑物的影响地面断裂地面断裂斜坡破坏斜坡破坏地基效应地基效应地表破坏造成的影响地表破坏造成的影响地震后的地表开裂地震后的地表开裂（伊朗）（伊朗）地面断裂地面断裂地震引起埠丰桥断裂，河床抬高地震引起埠丰桥断裂，河床抬高8 8m m，形成叠水。形成叠水。（石岗）（石岗）斜坡破坏斜坡破坏地震使斜地震使斜坡失去稳定坡失去稳定，发生崩塌发生崩塌、滑滑坡等各种变形坡等各种变形和破坏和破坏，引起引起在斜坡上或坡在斜坡上或坡脚附近建筑物脚附近建筑物位移或破坏位移或破坏。萨尔瓦多地震引发泥石流萨尔瓦多地震引发泥石流12001200多人遇难多人遇难地震使建筑物地基的岩土体产生振动压密地震使建筑物地基的岩土体产生振动压密、下下沉沉、振动液化及疏松地层发生塑性变形振动液化及疏松地层发生塑性变形，从而导从而导致地基失效致地基失效、建筑物破坏建筑物破坏。地基效应地基效应地震引起砂土液化地震引起砂土液化地基效应地基效应平原地区路基的震害平原地区路基的震害纵向开裂纵向开裂边坡滑动边坡滑动路堤坍塌路堤坍塌路堤下沉路堤下沉纵向波浪变形纵向波浪变形桥头路堤的震害桥头路堤的震害地裂缝造成的震害地裂缝造成的震害