华北盆地强震孕育的动力学机制研究   总被引：7，自引：4，他引：3       下载免费PDF全文

朱守彪  张培震  石耀霖 《地球物理学报》2010,53(6):1409-1417

强震活跃区通常出现在地壳变形剧烈的地区.但是,华北盆地地壳变形速率小,而破坏性强震却十分频繁.文中利用有限元方法对华北盆地发震断层下方可能存在的速度异常体进行了力学分析,计算结果显示：无论这个异常区是低速异常还是高速异常,在水平构造力的作用下（无论是挤压还是引张力作用）,应力及应变能密度都在空间某些区域积聚.根据本文的工作及前人的研究结果,认为华北盆地强震孕育的物理机制如下：华北克拉通在减薄、破坏过程中,浸入的岩浆或上涌的地幔物质经过漫长的地质时期演化,成为低速异常体.当断裂带下面存在这种低速异常体时,水平向构造力的作用,会使异常体上方应力集中、应变能积聚.当异常体上方的应力水平达到某种限度,介质发生破坏.在破坏过程中,异常体释放的能量,使断裂带上的应变能集聚速度加快;另一方面,异常体的破坏使断层的闭锁面积减小.随着外部构造应力的持续加载,当发震断层上的应力及能量积累达到一定极限,断层产生错动,发生强震.同时,文中结果还显示,断层在从闭锁、积累能量到解锁、发生强震的过程中,其下方的低速异常体起着重要的推进作用.  相似文献   

Rock slope instability assessment using spatially distributed structural orientation data in Darjeeling Himalaya (India)   总被引：1，自引：0，他引：1  

Saibal Ghosh  Andreas Günther  Emmanuel John M. Carranza  Cees J. van Westen  Victor G. Jetten 《地球表面变化过程与地形》2010,35(15):1773-1792

We discuss a geographic information system (GIS)‐based methodology for rock slope instability assessment based on geometrical relationships between topographic slopes and structural discontinuities in rocks. The methodology involves (a) regionalization of point observations of orientations (azimuth and dip) of structural discontinuities in rocks in order to generate a digital structural model (DStM), (b) testing the kinematical possibility of specific modes of rock slope failures by integrating DStMs and digital elevation model (DEM)‐derived slope and aspect data and (c) computation of stability scenarios with respect to identified rock slope failure modes. We tested the methodology in an area of 90 km² in Darjeeling Himalaya (India) and in a small portion (9 km²) within this area with higher density of field structural orientation data. The results of the study show better classification of rock slope instability in the smaller area with respect to known occurrences of deep‐seated rockslides than with respect to shallow translational rockslides, implying that structural control is more important for deep‐seated rockslides than for shallow translational rockslides. Results of scenario‐based analysis show that, in rock slopes classified to be unstable, stress‐induced rock slope instability tends to increase with increasing level of water saturation. The study demonstrates the usefulness of spatially distributed data of orientations of structural discontinuities in rocks for medium‐ to small‐scale classification of rock slope instability in mountainous terrains. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

强震作用下多层土质边坡破坏规律与变形特征     

张坤  胡新丽  李长冬 《煤田地质与勘探》2011,39(1):52-56

通过对汶川地震受灾区北川县陈家坝地区的地质灾害调查,根据现场松散土质边坡破坏情况,由工程地质类比法选择了计算模型和地震波,采用岩土弹塑性理论和FLAC3D软件分析了多层土质边坡在动荷载作用下边坡单元的剪切拉伸破坏和剪切应变动力响应规律。研究表明,在水平和竖直地震波联合作用下,地震边坡单元首先在坡体内产生剪切破坏。随着震动时间的增加,剪切破坏单元向坡脚和坡肩处延伸,而在坡肩处主要产生拉破坏,一旦剪切破坏面和拉破坏面贯通,将导致边坡失稳。强震过后边坡坡脚鼓出,坡肩下凹,整个坡体呈弧形破坏。   相似文献   

库水载荷对水库触发地震的机制研究     

王秋月  朱守彪 《大地测量与地球动力学》2010,30(Z1)

利用有限元方法,研究库水载荷产生的应力场及其在断层面上引起的静态库仑破裂应力变化。通过计算发现,库水载荷的加载位置对地震的触发作用有重要的影响:当库水加载于断层正上方或断层上盘时,对正断层型的地震有促进作用,对逆断层型的地震有抑制作用。但是,当库水载荷作用于断层的下盘时,对于倾角较大的正断层与逆断层地震,库水都起抑制作用;而对倾角很小的断层起促进作用,但不会产生很强的水库地震。  相似文献   

Fault type analysis along the San Andreas Fault zone: A numerical approach     

Matrika Prasad KOIRALA  Daigoro HAYASHI 《山地科学学报》2010,7(1):36-44

Finite Element (FE) modeling under plane stress condition is used to analyze the fault type variation with depth along and around the San Andreas Fault (SAF) zone. In this simulation elastic rheology was used and was thought justifiable as the variation in depth from 0.5 km to 20 km was considered. Series of calculations were performed with the variation in domain properties. Three types of models were created based on simple geological map of California, namely, 1) single domain model considering whole California as one homogeneous domain, 2) three domains model including the North American plate, Pacific plate, and SAF zone as separate domains, and 3) Four domains model including the three above plus the Garlock Fault zone. Mohr-Coulomb failure criterion and Byerlee's law were used for the calculation of failure state. All the models were driven by displacement boundary condition imposing the fixed North American plate and Pacific plate motion along N34°W vector up to the northern terminus of SAF and N50°E vector motion for the subducting the Gorda and Juan de Fuca plates. Our simulated results revealed that as the depth increased, the fault types were generally normal, and at shallow depth greater strike slip and some thrust faults were formed. It is concluded that SAF may be terminated as normal fault at depth although the surface expression is clearly strike slip.  相似文献   

单轴压缩下多裂隙类岩石材料强度试验与数值分析   总被引：7，自引：0，他引：7  

蒲成志  曹平  赵延林  张向阳  衣永亮  刘业科 《岩土力学》2010,31(11):3661-3666

采用伺服控制单轴加载系统对预制多裂隙水泥砂浆试件进行加载试验,探索裂隙角度和分布密度对多裂隙类岩石材料断裂破坏强度的影响规律。对试验数据整理分析,应用FLAC3D建立应变软化模型,进行数值模拟。试验数据和数值分析结果表明,裂隙分布密度相同时,裂隙倾角对试件断裂破坏强度的影响比较显著,25°附近取得最小值;裂隙角度相同时,裂隙分布密度对试件断裂破坏强度的影响与裂隙倾角有关,角度较小时,影响比较显著,随着角度的增大,影响越来越弱。试验所得结论,对于预测地下工程中多裂隙情况下围岩强度变化规律提供了依据。  相似文献   

不同温度条件下冻结兰州黄土单轴试验的CT实时动态监测   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵淑萍  马巍  郑剑锋  焦贵德 《岩土力学》2010,31(Z2):92-97

改进了与CT扫描系统配套使用的三轴仪。改进后三轴仪由控温精度达到±0.1℃的压力罐和加载装置组成,能够实现对冻土力学试验过程真正的CT实时动态监测。对不同温度条件下的冻结兰州黄土单轴压缩过程进行了CT动态扫描, 得到如下结论,应变0～0.7%的阶段,试样发生弹性变形,CT数轻微增大;应变0.7%～6.5%的阶段,开始发生塑性变形,但还没有发生损伤,CT数变化不大;当应变大于6.5%时,试样的CT数明显变小,损伤开始发生,直至应变达到10%时,试样发生破坏,随后CT数也急剧减小。因此,冻结兰州黄土的屈服应变为0.7%,损伤应变临界值为6.5%,破坏应变临界值为10%。另外,温度对试样的CT数也有影响,在-0.6～-1.7 ℃的温度范围内,试样CT数变化具有很明显的规律,即温度越低,CT数越小,在-1.7 ℃和-5 ℃试验条件下CT数变化不大。  相似文献   

真三轴条件下Q2黄土的破坏模式与强度特性研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

于清高  邵生俊  佘芳涛  张建辉 《岩土力学》2010,31(1):66-70

基于西安理工大学自主研发的新型真三轴试验仪,对不同含水率Q2黄土在不同b值、不同固结围压条件下进行了真三轴试验研究,分析了真三轴试样破坏方式、中主应力对抗剪强度参数的影响以及π平面上的强度破坏面。结果表明,Q2黄土真三轴试样破坏方式主要有侧胀破坏、锥形破坏、梯形破坏、六边形破坏;不同b值应力路经条件下黏聚力与三轴压缩条件下黏聚力的比值在0.9～1.9之间,内摩擦角比值在0.7～1.5之间。土的结构性和土体破坏方式对π平面上的强度破坏面的形状影响较大,固结围压对π平面上的强度破坏面的大小影响较大;原状Q2黄土在π平面上的强度破坏面形状主要呈现梨形和轴对称六边形;随着结构性由强到弱,π平面上的强度破坏面形状由梨形向轴对称六边形变化。  相似文献   

极限蓄水位下洞坪水库大沟湾滑坡稳定性预测     

江洎洧  项伟  唐辉明  曾斌  黄玲 《岩土力学》2010,31(3):805-810

滑坡灾害具有很强的空间变异性和随机性,应作非线性动态系统考虑。利用传递系数法,反演出极限蓄水位时大沟湾滑坡在不同安全系数下临界状态的剪切强度参数关系,对试验得到的剪切强度参数进行分析,结合工程地质类比法,由统计方法得到滑带土剪切强度参数的分布规律,并生成随机剪切参数。假设Mohr-Coulomb准则在滑坡体自重应力范围内服从线性分布,由试验参数在? -? 坐标内的分布曲线,结合天然状况下滑坡体正应力范围得到c-? 包络多边形,由此考虑剪切参数相关性,筛选出有效的随机剪切参数。通过Monte Carlo模拟,统计有效样本与反演得到的不同安全系数条件下极限平衡c-? 关系曲线的位置分布关系,得到不同安全系数滑坡的破坏概率。对极限蓄水位条件洞坪水库大沟湾滑坡稳定状况进行预测,结果表明,滑坡届时处于极高风险状态,稳定性很差。结合蓄水过程中两次对滑坡体实地考察得到的滑坡体变形特征表明,研究结果吻合。  相似文献   

直剪条件下非贯通节理岩体岩桥力学性质弱化机制及贯通模型初步研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘远明  夏才初 《岩土力学》2010,31(3):695-701

通过非贯通节理岩体直剪试验的力学特点和理论分析,修正了Lajtai岩桥张拉破坏理论。通过非贯通节理岩体直剪试验中岩桥的应力状态,提出岩桥内部的张拉破坏使岩桥力学性质发生弱化,并进一步分析研究了力学性质可能弱化的区域。分析非贯通节理岩体扩展贯通过程,提出了非贯通节理岩体的贯通破坏模式。通过非贯通节理岩体直剪试验初步验证了修正的岩桥张拉破坏理论和贯通破坏模式。  相似文献