城市建设中的活断层避让问题分析

阮杰 莫宏嵘 罗袆浩 王家海

摘 要：在城市规划建设中，活断层的影响比较大，可能會对城市造成严重破坏。在城市规划建设中，应对城市以及周边地区潜在的危险活断层进行详细探究，据此采用有效的抗震设防措施。对此，本文首先对活断层与地震的关系进行介绍，然后对城市建设中加强活断层研究的重要性进行分析，并对城市建设中的活断层避让问题进行详细探究。贵州六盘水市位于贵州省西部，威宁-水城断裂为城市直下型断层，分析其在城市建设中的避让问题，对于六盘水市城市建设具有重要意义，贵州省六盘水市开展城市活断层探测的必要性

关键词：活断层;地震;关系;避让

1 引言

我国地震活断层分布范围广泛，地震活动频发，而地震是十分严重的自然灾害。现如今，城市化建设不断加快，城市人口密度增加，如果城市下方有断裂带活动，则容易引发地震灾害，影响城市建筑工程结构稳定性，导致城市居民生命财产损失。因此，对城市建设中的活动层避让问题进行深入研究意义重大。贵州省位于我国华南地块西部，处于我国南北地震带南段东缘，针对六盘水市的城市直下型断层威宁-水城断层，对其开展活断层探测工作，对于城市的防震减灾工作和城市规划具有重大意义。

2 活断层与地震关系

根据地质学研究，如果某区域有震源，则其地表表现特征为断层，活断层是造成地震灾害的关键因素。活断层是由深大断裂复活运动所造成的，其具有反复性以及继承性特征，当发生地震灾害时，沿断层线会受到严重破坏。因此，活断层与地震灾害密切相关，活断层的大小、规模、运动性质等，能够直接影响地震发生位置以及地震灾害的破坏性，同时其对于地震地面的影响也比较大。如我省西部的威宁-水城断层，断层总体走向310°，断层延伸208km，由一系列同方向、同性质的断层断续连接成带。断层倾向北东或南西，倾角60°-80°。断层带以强烈挤压破碎为特征，破碎带一般较宽，从数十米至数百米不等。

如在水城附近修筑滇黔铁路时开挖的剖面，揭露断裂带由一系列北西向平行断层组成，断层倾向南西，倾角 80°左右，断裂两盘地层强烈挤压破碎，其中灰岩、白云岩普遍重结晶，并发育方解石脉及团块，断面擦痕微向东南倾斜，部分地段有水平擦痕，下盘见有次级羽状分支裂隙，显示断层以压性兼具右行扭动的特征。

在威宁罗卜夹，断裂走向300°，倾向210°，倾角60°，断层西侧为泥盆系上统灰色致密状灰岩夹白云岩，东侧为石炭系下统深灰色中厚层泥质灰岩与黑色页岩互层。断层两边地层有牵引现象，特别是下盘地层被挤压成小褶曲，在破碎带中普遍存在蚀变和矿化现象。

在关岭县城东，断层倾向北东，倾角70°，断层破碎带宽约20m，破碎带主要劈理、挤压透镜体及断层泥组成。断裂两侧地层沿断面几乎近直立，影响带宽约100m，在此采样断层泥做石英电镜扫描，其结果显示该断裂带在更新世有过明显活动，活动方式为粘滑运动。

断层在新构造期活动明显，沿断裂带常常形成谷地和洼地;在断裂北端跪起崖—耿家屯断裂间形成威宁草海盆地，盆地中堆积更新统与全新统厚达80-90m，其形成与两侧断裂在第四纪活动有关;中段与南端各有一处温泉出露，水温分别为31℃和34℃;沿断裂附近常发生小震和微震，尤其在威宁一带，近年来小震较为频繁，历史地震亦控制在断裂的西端，最大震级为5.5级。在邓起东（2007）出版全国活动构造分布图中，对贯穿六盘水市的威宁-水城断裂，定义为第四纪有活动，但晚更新世活动不明。六盘水市自19世纪以来，记录到5级以上地震两次，且该城市属于贵州省地震重点监测防御区。受垭都-紫云断层的影响，六盘水属于高地震风险区。

3 城市建设中活断层避让的重要性

在发生地震灾害时，造成城市破坏的原因主要有以下三点：第一，在地震活动过程中，震动比较强烈，导致工程项目受到震动破坏影响，地震波及范围比较大，尤其是震中区破坏比较严重。第二，沿发震断层以及受到影响的断层会发生同震错动，进而造成沿破裂带受到直接错动破坏。第三，其他灾害所造成的破坏。

通过对多个地震案例进行分析，由上述第二种断层所造成的破坏比较常见，在断层错动作用的影响下，沿活动断层会造成城市建设项目受到严重破坏，进而形成线状破坏带。如果建设场地与断层错动破裂带的距离有十几米以上，则地震的危害比较小，一般会表现为强地震动所造成的破坏。对此，在城市规划建设中，对于各类工程项目，应注意合理避让活断层，避免造成严重的地震破坏。

4 城市建设中的活断层避让

4.1 避让对象

对于活断层，可分为两种，即地表可见迹象的活断层以及隐伏活断层。在隐伏活动断层同震破裂扩展过程涉及很多参数变化，包括断层倾角、材料力学性质、位移量大小等，在扩展方向以及地表可能会出现多种不同的破裂形式，并且在发生位置以及变形幅度等方面具有不确定性;当断层扩展到地表面后，破裂带才会出现局部特征，同时宽度保持稳定状态。隐伏活动断层同震错动是否能够产生出露会直接影响地表位置对于隐伏活动断层是否可有效避让。如果地表可见明显活断层，并且同震破裂有局部化特征，则可确定需避让位置以及避让对象。

在当前的城市规划建设中，地下工程项目比较常见，要求进行深基坑施工。在深基坑开挖施工中，在应用探槽以及地基开挖机械设备时，可揭露上断点埋深在5m以内的隐伏活动断层，据此确定避让对象。有些隐伏活动断层的上断点埋深在60m以内，在地质条件影响下可能会发生地表破裂，但是对于破裂位置不确定，在城市土地规划利用方面，要求采用地球物理探测技术确定活动断层上断点在地表位置的垂直投影，将其作为标志线，在其两侧位置划出200m影响带，在影响带内规划建设中，应注意避免规划建设特殊建筑工程以及甲类建筑工程，同时，对于乙类建筑工程以及丙类建筑工程，应严格控制规划施工技术，结合实际情况提高其抗震设防标准。

4.2 活动断层定位

在城市建设中，如果地面建筑靠近活断层，或者跨越活断层，则会受到地震灾害的影响，同时还会受到同震地表错动所造成的破坏作用。因此，活断层是引发地震灾害的关键因素，活断层的的几何结构以及对于建筑工程的重要性会对其危险性产生较大影响。

在城市建设中，为了有效避让活断层，应对活断层几何结构及其位置进行详细勘察分析，并将其作为土地固话建设的重要依据。对此，在城市建设场地中，为避让活断层，要求对活断层进行准确鉴定，判断是否有活断层，然后再利用探槽技术以及大比例尺填图激素，确定活断层及其分支的走向、倾角等，另外，在探槽壁上，还应确定断层、变形地层、变形带边界等。活断层变形带又被称为断层破坏带，变形带宽度可代表活断层变形范围以及破裂带出露范围。

在对活断层进行勘察和定位时，要求由地质专家利用先进的探测技术对活断层进行勘察研究，一般可应用开挖探槽技术确定活断层位置，同时根据探测结果确定主断层两侧变形带边界，据此进行城市规划建设活动层避让。

4.3 最小避让距离

在城市工程项目建设中，在地面建设工程项目，要求合理避开可能会造成地表破裂的同震错动面以及周边地质变形带。在“避让距离”方面，应注意合理避开活断层同震错动对于工程项目的直接破坏带，进而有效减轻地震灾害的不良影响。通过对地震地表破裂局部特征以及地震对于工程项目的破坏进行详细分析，在发生地震灾害时，活动断层同震地表破裂的位置、变形带宽度以及类型等会直接影响毁坏带所处空间位置以及范围，另外，由地表破裂所造成的工程项目直接毁坏带宽度一般在30m左右，据此可确定活动断层同震变形影响范围。活断层的同震錯动会对工程项目直接毁坏带产生较大影响，如果地面建筑临近活断层，则当发生地震灾害时会受到严重破坏，对此，在工程项目建设中，在活断层避让距离方面，应注意将地质变形带边界线作为起点，向外各15m，作为直立断层避让最短距离，因此避让距离应控制在15m以上。在城市工程项目规划中，在工程项目施工中，通过避让活断层，能够有效排除未来主断层滑动面出露点的不确定性，需要注意，在运动学性质以及变形特征方面，走滑断层以及倾滑断层的差异比较大，因此，在避让倾滑断层时，对于最小避让距离应该合理区分。

4.4 特殊建（构）筑物避让

特殊建筑工程指的是使用要求比较特殊的工程项目;涉及国家公共安全的工程项目;需特殊设防的工程项目等。对于一些特殊工程项目，在活断层避让方面，不仅需考虑抗断问题，同时还应注意综合考虑近断层复杂强地面运动所造成的破坏。

5 结语

综上所述，对城市规划建设中的活断层避让问题进行了详细探究后。表明活断层对于地震灾害的影响比较大，在城市工程项目建设中，如果经过活断层，则可能会对工程项目结构稳定性造成不良影响。对此，在城市建设中，应注意对活断层进行地质勘察，并加强对于活断层探测成果的应用，确定活断层位置以及影响范围等，合理避让活断层，保证工程项目稳定性。针对六盘水市的威宁-水城断层，开展针对性的活断层探测工作，有助于对该断裂的具体活动性有更加准确的把控，其探测结果有助于城市的规划和建设。

参考文献：

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[3]铁瑞，王俊.断层场地土地的利用[J].中国集体经济，2016，2（19）：153-154.

基金项目：《六盘水市活动断层探测项目》黔科合支撑[2020]4Y053号;《垭都-紫云断裂对地震的控制作用研究》黔科合支撑[2017]2818;《贵州省工程防震研究院地震地质院士工作站》合同编号：黔科合平台人才[2016]5601

作者简介：阮杰（1983-8）男 汉族 本科 助理工程师 主要从事：地震工程工作。