[发明专利]一种断层位错条件下活动断裂破碎带岩土变形测量方法

说明书

本发明公开了一种断层位错条件下活动断裂破碎带岩土变形测量方法，其特征在于，该方法包括：S1：测量岩土性质参数；S2：由S1所述的岩土性质参数确定x₁，x₂；S3：由S1所述的岩土性质参数确定错动修正系数λ和断层倾角修正系数η；S4：结合S2、S3所述的参数确定出不同的沿隧道纵向逆断层核部中心点距离x所对应位错后基岩上表面位移量f(x)。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域。更具体地，涉及一种断层位错条件下活动断裂破碎带岩土变形测量方法。

背景技术

地下结构在穿越活动断裂带断层时，可能遭遇到宽度较大的断层破碎带，宽度较大的破碎带宽度有时甚至会达到500m以上。国内外相关科研人员通过地震后原位震害调查、理论分析和数值计算等多方面对断层破碎带强变形带宽度进行了统计分析计算，其中徐锡伟等通过调查昆仑山库塞湖地震、海城地震等多个地震的地表强变形带，认为地表破裂带宽度大部分≤30m；张永双等通过汶川地震地表破裂影响带调查认为地表破裂宽度与地表破裂垂直位移存在如下关系：D＝10.11H+16.0式中D为地表破裂影响带宽度(m)，H为地表破裂垂直位移(m)；郭婷婷对汶川地震震后白鹿中学、沙坝测点和干体所测点等地点进行了原位调查，认为汶川地震断层破碎带地表强影响带宽度为18m～36m间，平均宽度为26m左右。日本学者岩崎好規教授认为在基岩破裂面上，断层变形最强烈，影响范围最集中，越接近地表，断层面上的强变形带变形率越小，变形越平缓。

经大量研究表明，由于断层破碎带宽度较大，在断层发生相对错动时，破碎带内围岩并不会全部由于断层上下盘相对错动而产生位移，而只是在某一个区间内产生一定范围的强变形带，其余部分围岩并不会产生位移或产生的位移很小以至于可以忽略。

本发明通过okada计算方法在逆断层条件下，通过输入断层的几何和岩土性质参数计算断层位错后隐伏断层上表面基岩位错量，以断层走向方向法向中点位置为研究对像，总结分析出在该方向上宽度较大破碎带中强变形带宽度的计算方法，并提出相关公式及对应不同地质情况的相关参数。

发明内容

本发明的目的在于总结分析出在宽度较大破碎带中强变形带宽度的计算方法，并提出相关公式及对应不同地质情况的相关参数。为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种断层位错条件下活动断裂破碎带岩土变形测量方法，该方法包括：

S1：测量岩土性质参数；

S2：由S1所述的岩土性质参数确定x₁，x₂；

S3：由S1所述的岩土性质参数确定错动修正系数λ和断层倾角修正系数η；

S4：结合S2、S3所述的参数确定出不同的沿隧道纵向逆断层核部中心点距离x所对应位错后基岩上表面位移量f(x)。

在一个优选的实施例中，所述S1的岩土性质参数包括断层错动量为D、断层倾角为β和围岩性质影响系数为k。

更优选的，竖向位移最大量f(x)_max＝D×sinβ，竖向位移最小量f(x)_min＝Dsinβ-D。

更优选的，所述围岩性质影响系数为

更优选的，所述S2中的其中a＝0.70、b＝0.11、c＝0.86、g＝-0.52、f＝4.74。

更优选的，所述S3中错动修正系数λ＝1.25D，断层倾角修正系数η＝1.155sinβ。

更优选的，所述S4中的其中d＝0.70、e＝-0.20、h＝0.98。

本发明的有益效果如下：