余建強(qiáng)，劉克文，劉翠景,劉兵川

（1.云南建投第一勘察設(shè)計(jì)有限公司，昆明 650031；2.云南省鐵路設(shè)計(jì)公司，昆明 650118）

淺議不同規(guī)范對活動斷裂定義的差異
——以昆明市為例

余建強(qiáng)1，劉克文1，劉翠景1,劉兵川2

（1.云南建投第一勘察設(shè)計(jì)有限公司，昆明 650031；2.云南省鐵路設(shè)計(jì)公司，昆明 650118）

現(xiàn)行的勘察設(shè)計(jì)行業(yè)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001/2009年版）、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）、《工程場地地震安全性評價(jià)》（GB17741-2005），對于活動斷裂的定義有一定差異，使得不同的勘察設(shè)計(jì)單位對同一條斷裂的評價(jià)結(jié)果不一致，甚至相互矛盾。本文以昆明市為例，通過分析不同規(guī)范對于活動斷裂的定義，指出其中的問題與差異，結(jié)合典型斷層地質(zhì)剖面與震害實(shí)例,簡要闡述地質(zhì)上判定活動斷裂的主要依據(jù),即不應(yīng)以《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001/2009年版）規(guī)定的全新地質(zhì)時(shí)期（一萬年）內(nèi)有無地震活動來判定斷裂是否為全新活動斷裂，應(yīng)以《工程場地地震安全性評價(jià)》（GB17741-2005）規(guī)定的斷裂是否錯(cuò)動地表或近地表相應(yīng)時(shí)代的地層，來判定其活動時(shí)代。

活動斷裂；發(fā)震斷裂；斷裂地表錯(cuò)動

0 引言

城市范圍內(nèi)發(fā)育的活動斷裂所控制的大地震會使一個(gè)城市發(fā)生巨大的破壞，發(fā)震斷裂的地表錯(cuò)動更可能沿?cái)嗔旬a(chǎn)生地表破裂帶和位移帶，其危害性更大，因此活動斷裂、發(fā)震斷裂的勘察與評價(jià)是城市建設(shè)和減輕災(zāi)害工作中極其重要的基礎(chǔ)工作（鄧起東，2007）。然而現(xiàn)行的《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）、《工程場地地震安全性評價(jià)》（GB17741-2005），對于活動斷裂的定義卻有一定差異，使得不同的勘察設(shè)計(jì)單位對同一條斷裂的評價(jià)結(jié)果不一致，甚至相互矛盾。筆者曾先后供職于地震系統(tǒng)、勘察設(shè)計(jì)公司，上述規(guī)范是工作中常用的必備規(guī)范，對于上述問題以昆明市為例，分析不同規(guī)范對于活動斷裂的定義，指出其中的差異，結(jié)合近年來我國及周邊國家數(shù)次重大地震災(zāi)害實(shí)例，簡要闡述活動斷裂、發(fā)震斷裂地質(zhì)上判定的主要依據(jù)。

1 不同規(guī)范對活動斷裂的定義

由中華人民共和國建設(shè)部和中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）第5.8.2條規(guī)定：“全新活動斷裂為在全新地質(zhì)時(shí)期（一萬年）內(nèi)有過地震活動或近期正在活動，在今后一百年可能繼續(xù)活動的斷裂；全新活動斷裂中、近期（近500 年來）發(fā)生過地震震級M≥5級的斷裂，或在今后100 年內(nèi)，可能發(fā)生M≥5級的斷裂，可定為發(fā)震斷裂?！?/p>

2010年中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010），該規(guī)范雖然沒有對活動斷裂做出明確的定義，但關(guān)于發(fā)震斷裂錯(cuò)動對工程的影響，在第4.1.7條規(guī)定：

“1 對符合下列規(guī)定之一的情況，可忽略發(fā)震斷裂錯(cuò)動對地面建筑的影響：

1）抗震設(shè)防烈度小于8 度；

2）非全新世活動斷裂；

3）抗震設(shè)防烈度為8 度和9度時(shí)，隱伏斷裂的土層覆蓋厚度分別大于60m和90m。

2 對不符合本條1 款規(guī)定的情況，應(yīng)避開主斷裂帶。其避讓距離不宜小于表1對發(fā)震斷裂最小避讓距離的規(guī)定。在避讓距離的范圍內(nèi)確有需要建造分散的、低于三層的丙、丁類建筑時(shí)，應(yīng)按提高一度采取抗震措施，并提高基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的整體性，且不得跨越斷層線。”

表1 發(fā)震斷裂的最小避讓距離(單位:m)Tab.1 The minimum distance give way seismogenic faults (Units: m)

2005年由中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布的《工程場地地震安全性評價(jià)》（GB17741-2005）第3.5條規(guī)定：

“活動斷裂：晚第四紀(jì)以來有活動的斷裂?！?，包括晚更新世活動斷裂和全新世活動斷裂。

晚更新世活動斷裂：晚第四紀(jì)（距今約10-12萬年）以來有活動，全新世（約1萬年）以來不活動的斷裂。

全新世活動斷裂：全新世（約距今1萬年）以來有活動的斷裂。

2 對不同規(guī)范活動斷裂定義的分析

《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001/2009年版）關(guān)于全新活動斷裂的定義：為在全新地質(zhì)時(shí)期（一萬年）內(nèi)有過地震活動或近期正在活動，在今后一百年可能繼續(xù)活動的斷裂。對于該定義提出以下幾點(diǎn)：①時(shí)間界限：受經(jīng)濟(jì)、文化、政治、人口等種種條件的限制，云南地區(qū)地震記錄漏載十分嚴(yán)重（皇甫崗，2010），1900年前能記載下來的地震屈指可數(shù)（黃瑋瓊，1994），而全新地質(zhì)時(shí)期（一萬年）相對于云南地區(qū)完整、有效、可靠的地震記載歷史（不足120年）太過漫長，以當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)水平，恢復(fù)全新地質(zhì)時(shí)期（一萬年）完整的地震記載幾乎是不可能的，另一時(shí)間界限今后一百年是否可能繼續(xù)活動也是難以預(yù)測的，因此該規(guī)范時(shí)間界限這一條在判定斷裂活動時(shí)代時(shí)缺乏實(shí)際可操作性；②震級界限：規(guī)范中“有過地震活動”的表述包括的震級范圍太廣，按規(guī)范原意只要在全新地質(zhì)時(shí)期（一萬年）內(nèi)有過無論是微震、小震還是中震、大震都可判定為全新活動斷裂，而云南地區(qū)完整、有效、可靠的地震記載歷史不足120年，微震、小震的記載則始于1965年測震儀器之后，更是僅有約50年的歷史，因此該規(guī)范震級界限這一條在判定斷裂活動時(shí)代時(shí)也缺乏實(shí)際可操作性。

以昆明市區(qū)及周邊為例，昆明所在的滇中地區(qū)自1900年5.0～5.9級地震基本完整，1713年6.0～6.9級地震基本完整（黃瑋瓊，1994），也就是說昆明市區(qū)及周邊完整、有效、可靠的5級以上地震記載歷史還不足120年，而僅在上個(gè)世紀(jì)100年時(shí)間內(nèi)昆明市區(qū)及周邊就發(fā)生過4次5級地震，分別為1913年9月?？?級地震、1913年9月晉城5級地震、1937年11月10日呈貢5級地震、1943年12月15日西山5級地震；再往前數(shù)百年也要幾次零星的地震記載，分別為1600年12月2日昆明5 1/4級地震、1696年7月7日官渡5 3/4級地震（圖1）。如嚴(yán)格按照《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001/2009年版）規(guī)定的時(shí)間界限和震級界限來判定，昆明市區(qū)及周邊的斷裂則基本上均為全新活動斷裂和發(fā)震斷裂。一旦判定為全新活動斷裂和發(fā)震斷裂，昆明抗震設(shè)防烈度為8 度，依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）第4.1.7條，當(dāng)不滿足覆蓋厚度要求時(shí)需考慮發(fā)震斷裂的避讓問題，昆明主城區(qū)有多條斷裂穿過（圖1），斷裂沿線建筑抗震設(shè)防類別為甲類的須專門研究最小避讓距離，乙類、丙的最小避讓距離斷裂兩側(cè)各分別為200m、100m，考慮到斷裂帶有一定的寬度，則斷裂沿線的避讓帶寬度分別不小于400m、200m，如此密且寬的避讓帶在昆明城市規(guī)劃中是不合理且不切實(shí)際的。

圖1 昆明市區(qū)及周邊主要斷裂分布圖（云南省地震局，2010）Fig.1 The main faults distribution of Kunming city and the surrounding (Earthquake Administration of Yunnan Province, 2010)

出現(xiàn)上述問題的主要原因是《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001/2009年版）關(guān)于活動斷裂的定義與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）和《工程場地地震安全性評價(jià)》（GB17741-2005）有一定差異。以下簡要分析《工程場地地震安全性評價(jià)》（GB17741-2005）關(guān)于活動斷裂的定義。

《工程場地地震安全性評價(jià)》（GB17741-2005）關(guān)于活動斷裂的定義則相對簡單：晚第四紀(jì)（距今約10～12萬年）以來有活動的斷裂即為活動斷裂。注意文字表述是“有活動”而并非“有地震活動”，地質(zhì)上判定“有活動”最直接的證據(jù)就是斷裂錯(cuò)動地表或近地表相應(yīng)時(shí)代的地層，如晚第四紀(jì)以來的地層沒有被錯(cuò)動，即使有地震活動也不屬于活動斷裂；錯(cuò)動了晚第四紀(jì)的地層，沒有錯(cuò)動全新世（約1萬年）以來的地層，則斷裂屬晚更新世（距今約10～12萬年）活動斷裂，如隴川縣城南功果村附近，瓦德龍斷裂正斷錯(cuò)動了晚第四紀(jì)及其以前沉積的黑色含炭粘土層、粉質(zhì)粘土層及砂層，但地表平穩(wěn)覆蓋的①全新世沉積的棕紅色殘積粘土層未見錯(cuò)動跡象（圖2），表明斷裂全新世以來已無活動跡象，雖然隴川縣城附近該斷裂于1931年、1933年發(fā)生過多次5 1/4級、5 1/2級地震，但這些地震只是地殼深部運(yùn)動的表現(xiàn)，該斷裂還是只能判定為晚更新世活動斷裂，不屬于全新世活動斷裂。

圖2 隴川縣城南功果村附近瓦德龍斷裂剖面圖Fig.2 The profles of Wadelong Fault,Longchuang county south near the Gongguo village

圖3 東川縣城西小新村附近小江斷裂東支剖面圖Fig.3 The profles of Xiaojiang Fault east branch,Dongchuang county west near the Xiaoxin village

錯(cuò)動了全新世以來的地層的斷裂地質(zhì)上才判定為全新世活動斷裂，如東川縣城西小新村附近，小江斷裂東支直通地表，正斷錯(cuò)動了地表①褐紅色全新世沉積的含礫耕土層（圖3），表明斷裂全新世以來有活動，沿?cái)嗔褮v史上發(fā)生的1733年東川紫牛坡7 3/4級地震、1500年宜良西南≥7級地震也印證了其全新世強(qiáng)烈活動。據(jù)歷史地震記載、實(shí)地考察與活斷層填圖等資料，1733年東川紫牛坡7 3/4級地震自蒙姑北經(jīng)紫牛坡、東川盆地西緣，南到田壩以南，地震時(shí)沿小江斷裂東支產(chǎn)生了長達(dá)82km的地震地表錯(cuò)動帶（宋方敏，1998）。地震地表錯(cuò)動的動力來源于斷裂兩盤的突然錯(cuò)動，其瞬間釋放的能量十分巨大，如建筑物剛好跨越地表錯(cuò)動帶，以目前的抗震措施是難以避免建筑物遭受破壞的，唯一可行的方法就是避讓發(fā)震斷裂一定的距離，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）第4.1.7條對發(fā)震斷裂最小避讓距離的規(guī)定目地正是如此。依據(jù)國內(nèi)外典型地震災(zāi)害經(jīng)驗(yàn)，能夠產(chǎn)生地震地表錯(cuò)動的斷裂一般均為全新世活動斷裂，圖1范圍內(nèi)具備該能力的只有小江斷裂帶（包括F7小江斷裂西支、F8小江斷裂東支）。

3 結(jié)論

（1）《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001/2009年版）第5.8.2條關(guān)于全新活動斷裂的定義在實(shí)際判定中缺乏可操作性。

（2）如嚴(yán)格按照《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001/2009年版）來判定斷裂活動時(shí)代，昆明市區(qū)及周邊的斷裂則基本上均為全新活動斷裂和發(fā)震斷裂，依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）第4.1.7條需考慮發(fā)震斷裂的避讓問題，這在昆明城市規(guī)劃中是不合理且不切實(shí)際的。

（3）應(yīng)以《工程場地地震安全性評價(jià)》（GB17741-2005）來判定斷裂的活動時(shí)代，地質(zhì)上判定是否活動的最直接證據(jù)就是斷裂有無錯(cuò)動地表或近地表相應(yīng)時(shí)代的地層，這一判定依據(jù)符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）第4.1.7條發(fā)震斷裂的避讓原則，也與國內(nèi)外典型地震災(zāi)害經(jīng)驗(yàn)相一致。

[1]鄧起東，盧造勛，楊主恩，等．城市活動斷層探測和斷層活動性評價(jià)問題[J]. 地震地質(zhì)，2007，29(2)：189～200．

[2]皇甫崗，陳颙，秦嘉政，等．云南地震活動性[M].云南科技出版社，2010．

[3]黃瑋瓊，李文香，曹學(xué)鋒，等．中國大陸地震資料完整性研究之二——分區(qū)地震資料基本完整的起始年分圖象[J]. 地震學(xué)報(bào)，1994，16(4)：423～432.

[4]云南省地震局. 云南活動斷裂分布圖[R]. 2010．

[5]宋方敏，汪一鵬，俞維賢，等. 小江活動斷裂帶[M].北京：地震出版社，1998．

On the Difference of the Defnitions of Active Faults from Different Standards— A Case Study of Kunming City

YU Jianqiang1, LIU Kewen1, LIU Cuijing1, LIU Bingchuan2
(1. Yunnan Construction Investment First Investigation and Design co., Kunming 650031; 2. The Railway Design Company of Yunnan, Kunming 650118)

The current geological survey Standards such as Code for Investigation of Geotechnical Engineering”(GB50021-2001/2009), Code for Seismic Design of Buildings(GB50011-2010), Evaluation of Seismic Safety for Engineering Site(GB17741-2005)have included their own defnitions about active faults. This makes evaluations of active faults by different geology survey institutions for the same fault to be inconsistent, or even contradictory. This paper takes Kunming as an example, reviewed the defnitions of active faults specifed by different Standards, explored their differences and the latent problems, analyzed several typical geological fault profles and related earthquake disasters, brief expounded the main basis to determine active faults on the geology, that should not be in the Code for Investigation of Geotechnical Engineering(GB50021-2001/2009) within the stipulated new geological period (ten thousand years) with and without seismic activity to determine whether the fault is the Holocene active faults, should with the Evaluation of Seismic Safety for Engineering Site(GB17741-2005)whether the fault rupture surface or near surface corresponding strata to determine the activity.

Active faults; Seismogenic faults; Surface rupture

P315.2

A

1007-1903（2016）04-0079-05

10.3969/j.issn.1007-1903.2016.04.016

余建強(qiáng)（1984- ），男，碩士，主要從事巖土工程、地震地質(zhì)研究工作。E-mail：281757814 @qq.com