工程场地地震安全性评价工作中常见问题研究1

汪一鹏 宋方敏

（中国地震局地质研究所，北京 100029）

工程场地地震安全性评价工作中常见问题研究1

汪一鹏 宋方敏

（中国地震局地质研究所，北京 100029）

本文对工程场地地震安全性评价工作中的常见问题进行了归纳和分析，着重指出了场址近场区断裂活动时代鉴定中控制性剖面缺失、测年数据应用不当、浅层人工地震探测方法的有效使用、钻孔探测的质量控制与孔间距、高密度电法的局限性等问题，强调应重视活动断裂活动性质、滑动速率、破裂分段和古地震事件等参数的获取；对场址范围活动断裂勘查和其他地震地质灾害评价中的若干问题也做了讨论；在发震构造判定和潜在震源划分中的一些不合理做法用实例做了论证。本文对提高今后工程场地地震安全性评价工作的水平提出了建议。

工程场地 地震安全性评价

汪一鹏，宋方敏，2015.工程场地地震安全性评价工作中常见问题研究.震灾防御技术，10（1）：1—14.doi：10.11899/zzfy20150101

引言

工程场地地震安全性评价工作是防震减灾事业中一项基础性工作，是地震机构服务于国民经济建设，将地震灾害损失减少到最低限度的重要举措。国内外大震实例表明，采用或不采用恰当的抗震设防措施对地震造成的灾害大小关系极大，而抗震设防措施的正确选择需依赖于工程场地地震安全性评价的结果。

历年来，我国各级地震机构，也包括地震系统外具有相应资质的机构，完成了大量的工程场地地震安全性评价项目。绝大部分项目完成质量是好的或比较好的，经过或小量、或稍多的认真修改，完全可以成为质量上乘的报告。但是，值得关注的是，确实也有少部分项目完成质量不太高或不高，满足不了地震安全性评价工作的基本要求；即使在完成质量高或比较高的成果报告中，也常常会发现存在这样或那样的缺点或问题，在某些环节上达不到国家标准《工程场地地震安全性评价（GB 17741-2005）》（以下简称“安评标准”）（中华人民共和国国家标准，2005）中若干条款的要求。因此，提高工程场地地震安全性评价工作的完成质量和水平、满足国家迅猛发展的经济建设需要，已是当前一项极为迫切的任务。

本文旨在为推动工程场地地震安全性评价工作质量的提高做一些调查研究，基于笔者廿多年来参加地震安全性评价工作及对数百份工程场地地震安全性评价报告的审阅体会，对目前工作中存在的问题做一些分析，并提出改进的建议。囿于笔者的知识范畴，本文将偏重于地震安全性评价工作中关于地震构造的有关问题，其他方面略有提及，因此，本文未能对地震安全性评价工作中各环节全面均衡地作出研讨，特此说明。

1 关于断层最新活动时代的鉴定

在工程场地地震安全性评价（以下简称“安评”）工作中，地震构造的识别是一个核心环节，而确定地震构造，又离不开断层活动时代的鉴定。正如国家标准《工程场地地震安全性评价（GB 17741-2005）》宣贯教材（以下简称“标准宣贯教材”）（卢寿德主编，2006）中6.3.2款所说：“近场区主要断层的活动性鉴定，是近场区地震构造条件评价的主要依据，直接影响到工程场地地震安全性评价结果的科学性、合理性和针对性。”

（1）基岩裸露区断层最新活动时代鉴定。对出露地表的近场区断层应当获得足够数量的跨断层地质剖面，进行地质地貌和断层带结构的观察、分析和研究，采集适当的测年样品，综合判定其最新活动年代。在这方面，常常可以见到如下一些问题：

第一，断层控制点不够，断层地质剖面缺少。在一些安评报告中仅仅凭1—2个观测点就对1条数10km甚至上100km的断裂的活动性下结论，不少报告没有构造地貌方面的描述和分析，控制断层的地质剖面数量达不到要求；有的报告中甚至缺失应有的剖面，仅靠简略的廖廖几行文字就下结论。须知地质学是一门实证的科学，要靠客观事实来说话，必须有反映客观现象的图件来作为论述的支撑。控制性地质剖面的不足往往反映了工作量的不足和工作深度的不够。如：长沙某工程安评报告中近场区13条断层有8条无地质剖面，文字论证也不足；珠海某工程中近场区9条断层有4条未见图件；福建某工程中近场区10条断层只给出4条断层的地质剖面，其余有的断层仅见照片，有的仅有少量文字。

在断裂活动时代鉴定中存在一种现象，就是将断裂理解为一个简单的断面，而实际上，任何一条断裂都是一个有相当规模的带，其宽窄因地而异，野外工作中应该力求观察到整个断裂带，找出其主要而且是新活动明显的断面，详加研究。同时，对断裂带做整体性的素描（或称信手剖面）。切忌看到一个断面而不对周围做全面的观察，结果用一个主断裂的傍侧次级断层或分支断层的活动时代来判定主干断裂的活动时代。一方面，在有的报告中描述了1条数100km的断裂，而附上的地质剖面仅见1—2m甚至数cm或数10cm宽的断层和破碎带，这显然是存在极大不确定性的；另一方面，也要考虑到断层活动在倾向上的迁移与所谓“新生性”的现象，在野外工作中对断裂破碎带甚至影响带的完整性观测是十分必要的，图件也应该对这种客观现象作如实的反映。

第二，过度依赖测年数据。这种情况在华南地区的断层活动性鉴定中比较常见，从若干安评报告中看不到断层的地质地貌特征分析，光靠测年结果来判定断层时代，这容易造成偏差。笔者主张，应以地质地貌证据为主，测年数据具有一定的不确定性，可作为参考和辅助手段。如在深圳某工程项目中，仅靠断层泥测出年龄距今9—11万年，就定为晚更新世早期活动断层，这不免绝对化了。诚然，华南由于总体构造活动较弱，而风化侵蚀作用又强，断层活动的地质地貌表现保存较差，给从野外鉴别断层活动年代带来了难度。但这并不意味着通过仔细的追索不能发现有用的地质地貌材料来论证断层的活动性。近年来，华南地区很多核电厂备选场址地震安评工作中由于下了足够的功夫，获得了许多足以判定断层活动年代的地质地貌证据。如：湖南几个核电厂安评工作中发现了太阳山断裂带、岳阳-临湘断裂带的典型断层剖面；广西核电厂的安评工作中对防城-灵山断裂带、北流-合浦断裂带都取得了可靠的年代证据；福建和广东沿海的几个核电厂安评工作中还适当安排了近岸海域的浅层人工地震探测，查明了滨海断裂带各不同段落的最新活动年代。非一级工程场地安评工作虽然不能像核电厂一样做详细工作，但近场区关键性断层还是应该力争获取足够的地质地貌材料。

华南地区陆域的断裂活动时代大多是早—中更新世，甚至前第四纪，虽然陆域的第四系较少或者厚度很薄，发现新活动剖面确实很难，一些低的地貌面如河流Ⅰ、Ⅱ级阶地难以反映断层活动。但对于一些高阶地和剥夷面，在一个相对较大的范围的高程对比，也许可以提供一些断裂活动性的信息，因此数字地貌学分析可以尝试应用于此。

第三，断层测年中也有许多值得关注的问题。由于华南第四纪地层堆积较少，测年对象往往是断层带内的断层物质，使用释光和ESR手段测定年代。但是，这通常只适用于断层泥。在有些项目报告中，如广东某工程安评报告中取断层糜棱岩来做测年样品，无疑是不妥的。糜棱岩是地壳中深层次韧性剪切的产物，后因地壳抬升出露地表，应是反映久远年代的构造运动，不可能由释光和ESR法测定其形成年代，用它测年只能给出一个误导人的结果。同样，碎粒岩或其它构造岩也因为不符合释光法测年原理和采样要求是不能使用的。另外，华南由于多雨潮湿和强风化作用，特别需要区分真断层泥和假断层泥，尤其在断层围岩是细碎屑岩（泥岩、板岩、页岩、粉砂岩等）的情况下。真假断层泥的判别有赖于仔细的观察和经验的积累，但也许预先有这方面的明晰概念以及认真的工作态度更加重要。在断层泥有一定厚度的条件下，怎么采样也很关键。切忌不管三七廿一，从断层泥带中随便挖一块就当样品。断层泥有一定宽度时，肯定是长期多次运动累加的产物，它们形成的时间跨度可能很长。随便挖来的样品测年结果将是一个从最老到最新活动年代的混合平均年龄。正确的采法应该是先仔细研究并确定最新的断层滑动面，再紧贴着该面切下薄薄的一层断层泥。最后，每种测年方法都有测试样品种类和测年范围上的局限性，如：碳14法在3.5万年以内比较可信；释光法在15万年内可信度较高，在若干条件满足的情况下也可测出20—30万年的样品；ESR法可测时段较长，可测200万年以内的样品。而样品采集或保存的不当、室内操作步骤的疏漏等许多因素，都会影响结果的正确性，有的报告中出现超出可测年龄范围的测年数据更是不能采信的。

第四，遥感信息解译结果必须得到野外验证。断层在基岩裸露区一般在地貌上有一定显示，因此航片和卫星照片的判读与解译十分重要，常常能起到掌握全局、提供线索、指导野外、提高效率的作用，所以得到了普遍的重视和应用。但是，航卫片解译不能替代野外的观察和记录，论证断层的活动时代一定需要野外实测的地质剖面、平面图和实际数据。在有些工程场地安评工作报告中，仅依靠航卫片图像特征来论说断层活动性的做法是不全面和证据不充分的。如：甘肃某安评报告中近场区21条断层中仅6条有地质剖面为证，其余的仅仅给出了卫星影像或照片。

（2）第四纪松散沉积物覆盖下的隐伏断层活动时代鉴定。与裸露断层相比较，隐伏断层的时代鉴定是更为困难的工作。但对于近场区主要断层来说，仍然需要查明其最新活动时代，即使要付出更多的人力、财力和时间。“标准宣贯教材”6.3.3款指出：“在覆盖区，已有资料不能确定已知主要断层的活动时代时，应选用地球物理、地球化学、地质钻探和测年等手段进行勘查。”按照这个要求，一些安评报告存在以下问题：

第一，工作量不足，实际材料不能论证断层时代。有些报告中隐伏断层既没有物探资料，也没有钻探材料，即使引用了前人的认识，也没有给出相应的实际材料和图件作为结论的依据。如：郑州某工程安评报告中近场区11条断层有7条无图件，简单的文字描述不足以支撑结论。合肥某工程近场区大部分为第四系覆盖区，一共10条断层中有5条缺必要图件。苏北某工程处于平原区，近场区内有6条隐伏断裂，在1条断层上做了3条地质雷达剖面，但从附上的图件看，记录质量不好，很难作出清晰的地质解释；有2条断层前人做过浅层地震探测，但报告没有给出相应图件和具体材料；另1条断层给出了1条石油地震探测剖面，但并不能据此判断第四纪是否活动的问题；其余2条断层只是简略的文字描述；可见这个近场区的实际工作是不满足需要的。

第二，石油等地震勘探资料不能代替专门的浅层人工地震探测。有些隐伏断层仅仅依据石油、煤炭、地矿、水文等部门实施的地震勘探资料来讨论该断层的第四纪活动性，这往往是不足信的。由于勘探目标层、目标物的差异，各个不同部门观测系统差异非常大，相当于用不同型号的望远镜观看天空星星一样，不同的观测系统只能看清楚对应目标物的特征，不可能看清楚不同距离的全体星星。地震勘探探测地下结构的原理也是类似的，石油部门所做的人工地震探测资料，通常对应探测新近系—古近系及深抵3000—4000m的地下状况是比较可靠的，它的探测设计通常对浅部第四系覆盖层的信息是忽略的。因此，即使收集了石油地震勘探等资料，对较深层次断层的分布有了了解，这当然是有用的，但用其来论证隐伏断层第四纪活动性近似于刻舟求剑，是于事无补的。对于断裂活动性探测，仍然需要开展相应的浅层人工地震探测。当然，如果是近年石油系统用高分辨率的先进数字仪器所做的探测剖面，也许包含有浅部的可用信息，但即便如此也需做专门的重新解释处理。如：渤海西岸某工程中近场区15条隐伏断裂有13条仅依靠石油地震探测剖面；北京某地铁工程和某石化工程中近场区多条断层也依靠石油地震探测剖面判断时代，实际上工作是没有到位的。

另外，现在有许多单位采用长排列记录（120道以上），道间距3—5m，叠加次数20次级以上，炮间距30m以上，所得到的浅部地层有效反射信号可能就只有几道记录。如：50ms以上信号，其有效叠加次数非常低，甚至达不到1次，但是许多解释分析人员并没有认识到这种资料的不可靠性。

第三，地质解释剖面缺失。在给出人工地震时间剖面时，也应同时给出地质解释剖面。后者才能给读者获得直观的断层活动时代的概念。不少工程场地安评报告中恰恰缺失地质解释剖面。

由于地震探测方法在垂直方向上分辨率的有限性，用地震法确定的隐伏断层上断点和由此推断的断层最新活动年代只是个近似值。在“十五”期间的“大城市活断层探测与地震危险性评价”科学工程的大量实践证明，由钻孔探测所得到的隐伏断层上断点要高于地震探测所给出的上断点。因此，使用跨断层钻孔联合剖面探测隐伏断层最新活动时代，是判定隐伏断层活动性的最重要一环。如天津地震局在海河断裂上的工作以及宁夏地震局在银川断裂带上的多手段探测，都成功地获得了比较可靠的断层上断点。但是，在使用钻孔探测方法时，目前也存在一些薄弱环节。

第四，钻孔数量不足以控制标志性地层。钻孔联合剖面探测要求布置跨断层两侧各2个或2个以上钻孔，才能控制住地下1个或多个标志层被错断与否以及其落差（断距）。而实际上，有些安评报告中用断层两侧各1个钻孔，就在推断断层如何如何，有时这会导致错误的结论。

第五，跨断层相邻钻孔间的孔距过大。控制断层的钻孔孔距应该足够小，才能够控制住地层较小的落差，逼近真实的断层上断点。按有关专题研究结果，地下标志层落差量在两侧钻孔孔距的十分之一以上才可推断为存在断错。而在某些工程场地安评工作中，无论是利用前人的钻孔资料，或是自己打的钻孔，用过大孔距的钻孔资料来推断断层最新活动年代，极容易得到的是不可靠的结果。如在西安某工程与活动断裂交叉点附近，项目组很认真地用钻孔联合剖面方法来确定断裂位置与活动时代，可惜的是，过大的孔间距使得推测的结果不确定性偏大，有1个断层点错断标志层0.8—1.2m，但孔间距17m，因此报告给出断层位置的相对误差约8.5m；另1个断层点错断地层1—2m，但孔间距达55m，报告给出断层位置的相对误差约27m。因此在这种情况下断层的上断点的判断带有很大的不确定性。

第六，高密度电法使用上的局限性。有些工程场地安评工作中采用了高密度电法来探测隐伏断层，在某些情况下，如断层是本地区的控水构造且地下水位较深，探测效果还是可以的，对断层存在与否、断层位置的确定有参考价值。但是，这种方法所依赖的电阻率受地层物质组成、含水程度等影响非常大，在许多野外环境中，该探测手段结果难获可信的断层信息。在“九五”期间，中国地震局地球物理研究所曾在北京奥林匹克地区做过高密度电法的试验探测，结果表明受到浅的地下水位和古河道等因素的影响，有电性异常的地方未必真有断层，用它来解释断层会有很多差错，而对断层上断点更没有参考价值。如在西安某工程等多个安评报告中使用了高密度电法来讨论断层的存在状况，确实需要非常小心。

（3）在断层活动时代分析、论证过程中的差错。少量工程场地安评报告中，对断层活动性的整个描述过程中，出现文字描述、图件表达与最后结论相矛盾的情况。比如：描述了沿断层线冲沟、水系呈一致性左旋或右旋扭动，而结论为早第四纪断层甚至前第四纪断层；也有描述断层控制了晚第四纪沉积物的发育，使两侧地层厚度有明显差异，而结论仍然是早第四纪断层的；地质剖面上把断层线已画入到了上更新统，但结论仍为早第四纪断层。相反的情况也有，如：因为在航卫片上断层宏观线性影像较为清晰，并没有更微观、实际的数据，就把该断层定为活动断层的。须知，凡是一条有一定规模的断层，由于其断层带结构的相对破碎与疏松，必定会在宏观地貌上有所反映，在航卫片上则显示为线性形象。笔者曾在完成贵州某水电站地震安评工作中发现，在相对稳定的贵州地区航卫片上可见到纵横交错很是清晰的断层线性影像，但经过考查那都不是活动断层，大多还是前第四纪断层。因此，单凭宏观线性影像是不能判断断层活动时代的；还有凭断层线附近曾发生过微震或小震就判为活动断层的。对于震级小到一定程度的地震，往往不可能分辨出它们发生的构造背景，它们在地震带内可能随机发生，即可能发生在断层附近，也可能发生在没有断层的地方。因此，以微小震甚至弱震来论证断层活动时代也是不能令人信服的。诸如此类的分析、推断，部分出自于粗心或不够认真，但也有属于对相关概念的模糊与认识的偏差。

（4）断层活动性鉴定的多重含义被忽略。断层活动性的含义是多方面的，“安评标准”6.3.2款指出：“应对主要断层进行详细的活动性鉴定，包括活动时代、性质、运动特性和分段等。”“标准宣贯教材”6.3.2款更作了进一步阐述：“应该强调指出：对于活动断层，仅仅鉴别出其最新活动时代往往还不能满足工程场地地震安全性评价的需要，还应根据工程的需求，进一步确定活动断层的活动量、活动速率和几何产状等有关参数。”笔者实际所见的工程场地安评报告中有不少并没有达到上述要求，常常把断层活动性鉴定局限于一项活动年代的鉴别，工作就到此为止。显然，这是不够的。断层的活动年代相同，但活动强度可以有很大的差别，中国东西部的断层运动速率可以相差百倍以上。西部地区，如鲜水河断裂带、阿尔金断裂带中段等可达到每年10mm以上的左旋走滑运动速率；而东部的大多数断裂，其运动速率在每年几mm或零点几mm的范围居多。活动强度差别这么大，它们的地震危险性当然也是大不相同的；与此同时，断层的性质也很重要，前人的研究表明，正断层、逆断层、走滑断层的发震能力也各有不同；另外，断层最新活动段的长度以及断层的破裂分段性对于评价其潜在地震最大震级关系密切；断层上古地震的期次、年代和同震位移量对未来地震强度的预估非常有用。所有这些要素都理所应当地作为断层活动性鉴定的规定目标。

2 关于发震构造的判定

发震构造的判定是整个工程场地安评工作的中心环节，是直接影响安评结果的最关键要素。同时，发震构造的判定是一项高层次的综合分析工作，它要求浅部与深部相结合、单个构造与区域地壳动力学背景相结合、静态结构与动态信息相结合、历史和古地震记录与现今地震活动相结合。

（1）只考虑断层活动时代一个因素判定发震构造是不够的。发震构造鉴定中最常见的问题就是把本来复杂的事情简单化，光抓住一个断层活动年代下结论。其实，在我国不同的地区，地壳运动强弱差别很大，发震构造的类型也各不相同，相同活动时代的断层在不同地方可能蕴含着不同的地震潜能。即使在同一区域相同年代的断层，由于断层其他活动参数的差别，也会有不同的发震能力。

（2）确定发震构造最大潜在地震震级中的差错。对于已经发生过中强以上地震的断层，定为发震构造顺理成章，但如何确定其最大潜在地震震级仍需仔细推敲。有时候，人们取历史上发生的最大地震震级再加半级作为最大潜在地震震级，但这并不是处处适用的。特别是在西部缺少地震记录的地区，通常加半级的做法就往往是低估了潜在地震震级的。正确的做法还是在区域范围内进行广泛的综合对比来得出结果比较可信。另外一种情况可能受到客观因素的影响，会不自觉地降低断层的地震危险性。例如：内蒙某安评报告中估计几条断裂的最大震级都小于已经发生的历史地震震级，不知这些估计的依据何在？报告也没有详细论述。例如：贺兰山山前断裂估计最大震级为7.6级，银川-平罗断裂为7.2级，而实际上这2条断裂被公认是1739年银川-平罗8级大地震的发震构造；中卫-同心断裂带被估计的最大震级为7.2级，而实际上沿该断裂已发生过1709年中卫南7½级地震。

（3）中更新世断层是否发震构造的鉴别问题。对于没有发生过中强以上地震的中更新世或早-中更新世未分断层，是否判其为发震构造是一件困难的事。在西部，活动断层大量发育，显然可以将早-中更新世断层排除在发震构造之外。但在中国东部，对历史上发生过5½—6¾级地震的震中区详细调查表明，到目前为止大部分震中区没有发现活动断层的存在，而仅见到中更新世断层。因此，在东部弱构造活动区，某些中更新世或早-中更新世未分断层可被认为是发震构造。正是基于此，“标准宣贯教材”6.3.2款中指出：“应重视中更新世断层在中国东部地区作为发震构造的可能性。”接着，面对的一个新的难题是，有哪些中更新世或早-中更新世断层可判为发震构造，又有哪些中更新世或早-中更新世断层无需认定为发震构造？这个难题，在地震活动相对较弱的华南和东北地区更加突出，因为那里活动断层相对较少，而中更新世断层或早-中更新世未分断层却相对较多。没有取巧的办法，还只能按前面所说着眼较大区域用综合分析的途径来解开这个难题。有鉴于此，在江西某工程安评报告中“近场区地震构造评价”一节中的下述一段话就失之偏颇了：“近场区内共发育6条断裂带……活动时代为早-中更新世或前第四纪，历史上无≥4.7级地震，因此不存在发生≥4.7级地震的发震构造。”

现在，有一种倾向，只要不是活动断层，就不再仔细做工作，反正归入早-中更新世断层或早第四纪断层就行了。其实，这是不够的，就像“标准宣贯教材”6.3.2款所要求的：“对于早第四纪断层，应尽可能进一步鉴别其是早更新世断层还是中更新世断层。”除了前面说到部分中更新世断层可能是发震构造外，还应考虑由于华南等地新构造时期以来总体缓慢抬升，长期处于强烈的风化侵蚀环境中，晚第四纪沉积很少，丘陵山区基岩之上只有很薄的残积层，断层新活动的地质地貌迹象不明显，断层断代测年数据又可能有偏差，因此，并不能排除某些暂定的中更新世断层将来会升级为晚第四纪断层。华南沿海、滨海和海南岛以及东北郯庐断裂带的某些段落，近年来经详细工作发现了活动断层确切证据就是极好的实例。

（4）对不同来源的中更新世断层区别对待的问题。在华南，大量的核电厂备选场址和其他工程场地安评工作鉴定出了为数众多的中更新世断层。但是，检查它们的定年依据是各不相同的，因此它们活动年代的可靠性也是不同的。就目前常见的有以下各种定年的途径：

①切过了中更新统而且地层年代可靠；②切过了中更新统但地层年代带推测性的；③以断层带结构和宏观地貌特征推断的；④以航卫片解译结果推断的；⑤以断层物质测年结果推断的。

显然，上述各类所认定的中更新世断层在年代的不确定性方面差别是挺大的。在判定发震构造时，有些地震安评报告中没有把不同证据的背景考虑进去，而笼而统之地看待它们并就此来评价其地震危险性，未免做法失之于粗糙。

（5）与活动褶皱、活动盆地相关的发震构造问题。在我国西部地区，广泛发育活动褶皱与伴生的逆冲断层，后者有的是隐伏在地下的，有的出露地表，其长度可长可短，这取决于它在褶皱发育过程中所处的地位和阶段。这种情况下，就不是光研究这条逆冲断层的问题了，而是要全面研究活动褶皱和逆冲断层整体的变形及其强度、三维结构模式。我国新疆、甘肃、青海，还有川东和重庆地区的不少强震或中强震发生在活动褶皱之下伴生的铲式（或犁式）逆冲断层或它与深部陡立深大断裂交汇处或基底大断裂上。因此，对这类地震构造需要加强调查和探测，并在认定发震构造时必须给以特别的重视。还有就是控盆断层，我们不必说西北的准葛尔、塔里木、吐鲁番或伊犁盆地，也不提屡屡发生强震的鄂尔多斯周缘盆地，光考虑华南洞庭湖盆地边缘的常德地震、潮汕平原的几次强震、福建沿海泉州、漳州盆地的地震，甚至江西沿窄长河谷盆地边缘断裂发生的瑞昌5.7级地震，还有东北5次6级以上地震均发生在松辽盆地的边缘和内部，这启发我们要十分重视断陷盆地作为发震构造的事实。控制盆地发育的盆边断裂固然值得注意，但盆地本身也需要给以充分的研究，因为盆地内部可能隐伏着活动断层，而且盆地本身的规模、结构及其深部构造成因背景，都决定了它和它的边缘断裂的潜在地震危险性。上述这两类发震构造在相当一部分安评报告中都没有得到足够的重视，更不用说去做进一步的探测、分析和论证工作了，这是一个相对薄弱的工作环节，极需要在今后加强。

3 关于潜在震源区划分

潜在震源区划分是地震危险性概率分析的基础和核心环节，它的科学合理性直接决定了工作结果的可接受度，也将影响到工程防震减灾措施的有效性。有关这方面常见的问题如下：

（1）潜在震源区划分与活动断层、发震构造相互不协调。一般而言，潜在震源与发震构造应是相协调的。但在笔者见到的少数地震安评报告中，仍然能看到断层时代、发震构造与潜在震源相互矛盾的情况。其中，一个典型的例子是内蒙某安评报告中有一些让读者不易理解的表述：F1定为前第四纪断层，F2为时代不明断层，但均定为可发生6级地震的发震构造，F7为晚更新世早期有活动的断层，却没有定为发震构造，F8可能在晚更新世有活动，并沿断裂有小震发生，未见划出潜源；然而，在划定的2号潜源里，并没有断裂通过，为什么定为潜源，文字也没有作出必要说明等。另一个实例是在长沙某工程安评报告中，早中更新世新开铺断层是常德-长沙断裂带的东南段，沿着它发生过有感地震与小震群，划出了6级潜在震源，然而没有将它定为发震构造；在甘肃某安评报告中，场址处在6.5级潜源里，然而对该潜源为什么定为6.5级，未作任何论证。以上这些都是比较明显的不合理做法。

（2）潜在震源的边界画得不合理。潜源边界需要依据地震构造和地震活动特征来勾画，它跟区域地震构造图应该是呼应协调的。有时候，粗心导致不应有的失误。如在广东某安评报告中，被定为晚更新世活动的流浮山-东博寮海峡断裂南段理应包括在6.5级的22号潜源内，然而目前由于边界线的偏差，该活动断裂延伸在5.5级的23号潜源中而显得不合理。

（3）地震记录完整性考虑不充分。地震活动性与地震构造一样，是划分潜源另一个重要的考虑因素。但是在利用地震记录来评定潜源震级上限时，要特别注意当地地震记录的完整性，尤其对中国西部而言，大部分地方地震记载历史很短，连强震都缺漏甚多。近年来，西部多次发生突破早期所划潜源震级的强震，这反映出对此估计甚是不足。西部有不少高坝、大水库及生命线工程，潜源震级上限的充分估计是保证它们安全运行的必要前提。还有少数报告中主要参考第四代地震区划图的潜源方案来确定项目的潜源划分，这可能是很不够的。如黄河某工程位于青藏高原腹地，在安评报告中描述近场区断裂大多是前第四纪或早中更新世断裂。这里，一定要估计到一次安评野外工作能得到的地质资料和认识程度实在是非常有限的，再加上地震记录的缺失，在这种情况下对潜在震源要作最充分的估计。否则，对水库大坝或生命线工程的安全是难以放心的。

（4）潜在震源划分与前期基础工作成果脱节。在目前所见报告中，较普遍存在的一个现象是前面所做的基础工作结果与潜在震源划分不配套。不少安评报告在划分潜在震源区时，通常是直接采用第四代地震区划图划分方案或某个单位或某个工程的潜源划分方案，而不利用本工程区域、近场区地震构造研究成果作进一步厘定和论证该划分方案的可信度。特别是对做了详细工作的近场区存在潜在震源及边界时，也不按照具体工作成果进行潜源边界的详细划分和位置调整，仍然照搬第四代、第三代地震区划图或某单位、某工程的画法。如此令人奇怪的是，似乎前面投入大量人力、物力、财力所获得的宝贵实际材料和新认识，在最该发挥作用的潜源划分时都被弃之一边了，报告明显呈现“两张皮”的状况，前面的基础研究与后面的地震危险性型分析完全脱节，这是很不应该的。

（5）本底地震被忽视。“标准宣贯教材”10.3.2款指出：“在实际地震安全性评价工作中，对于弱地震活动区，应重视本底地震的影响。”而在部分安评报告中，一点不提及和交代本底地震，显然是不应该的。对于中国东部而言，本底地震的考虑特别重要，在那里工程场址不在潜在震源之内是常见的，有时候它离周围潜源还挺远，而且潜源震级上限也不高，这时，本底地震会对最后的地震动参数起作用，特别是对低概率水平下的地震动参数。为数不算少的报告中对本底地震毫不提及，也无法知道它们在地震危险性概率计算中有没有把本底地震考虑进去。如江苏至江西某管道工程、山东某工程、广西钦州湾两个工程等。

4 关于工程场地地震地质灾害勘查和评价

工程场地的地震地质灾害评价结果对场地的适宜性非常重要，有时候起一票否决的作用，如水库大坝下存在活动断层、核电厂场址附近存在能动断层的话，对线状工程而言，了解活动断层的活动方式与最大位移量，对它的抗震设防有非凡的意义。因此，不能轻视这项工作。但是，目前笔者所见地震安评报告中在这项工作上工作程度参差不齐，工作深度差异很大，这反映出不同项目组对该工作认真程度和重视程度大不一样；有少部分项目在这方面的野外调查不够，材料满足不了要求，论证过于简单，最极端的情形是整个地震地质灾害评价只有区区几行字应付，看来这是对“安评标准”及其“标准宣贯教材”学习和领会实在没有到位。常见存在问题择要罗列如下：

（1）场地工作流于形式的现象较为普遍，缺少必要的针对性。部分Ⅱ级安评工作和相当多的Ⅳ级安评工作的现场物探工作采用了高密度电法勘探，不分具体情况一律温纳装置、测线长度300m，有效勘探范围很小；有些场地勘探深度尚不足以达到中更新统顶界，在这样的基础上给出场地内没有活动断层通过的结论至少在形式上显得牵强。部分持证单位现场资料采集人员不具备相应的专业知识，无法判别所采异常数据是否是地层的真实反应，抑或是设备原因、地表接收条件所致，导致处理后的电法剖面明显不符合所在地区地层真实的电性结构形态。对所获结果缺乏必要的分析、论述，在评审过的报告中，个别报告文字仅有四号字1—2页纸，剖面解释不顾及剖面的具体特征，解释随意性较大。

有的工作没有仔细选择最为有效的勘探方法。就覆盖区普遍使用的浅层地震勘探而言，应该针对不同的覆盖层厚度、基岩岩性和土层不同物性，采用不同的勘探方法和观测系统。如：长江沿岸等地区全新统沉积较厚，浅部地层较为松散，对高频的纵波吸收严重，以选择横波反射勘探较为适宜，配合横波可控源施工，勘探深度一般可达到200m左右，可解决大部分地区的基岩面连续性问题，局部覆盖层厚的地区亦可达到下更新统顶面；对于一些基岩埋深较浅（<50m）的地区，应优先选择横波勘探，可以有较好的纵向分辨率；此外，现场扩展排列试验是选择合适的观测系统的重要依据，必须高度重视。

（2）场地钻探工作质量不达标。大多数承担安评任务的单位都没有自己的钻探队伍，在这情况下钻孔工作往往都要委托外单位完成，这时，找到具有足够资质和经验的钻探施工队伍便成为工作成败的关键，设备的选择、采样率的保证、地球物理测井和现场编录的质量等都直接影响钻探效果。从有的安评报告可以看出，由于上述环节把关不严，或者为了节省经费随便委托了一个单位，结果钻探作业人员专业知识与实际经验不足、责任心不强，导致地层相关描述不准确、钻探的基础数据达不到要求，以至地层时代和岩性也不能准确描述和划分，给后续的分析、解释带来很大困难，报告质量自然大受影响。

（3）场地及其附近活动断层的勘察工作不到位。“标准宣贯教材”12.6.2款指出：“当场地及其附近范围存在活动断层或存在与已知活动断层有构造联系的断层时，应评价其产生地表错动与变形的可能性、可能分布范围与发育程度。在此基础上，评价对工程场地的影响。”有的工程场地附近存在活动断层，有的其延伸方向正对着场地，离场地仅几公里甚至更近。这时，未在裸露区进行追索并确认其尖灭点，在覆盖区未做少量物探以认定其位置及与场地的关系，这实在使人不能放心。如：青海某工程位于东昆仑活动断裂带傍的第四纪小盆地中，距主断裂仅1.8—2.4km，场址内有没有分支断层存在是十分要紧的事，可惜未在场址安排必要的浅层物探工作；石家庄某工程距前人画的活动断层仅几百米，考虑到华北平原的正断层并非像图上画的一条线或一个面，而往往表现为一组阶梯状断裂带，有一定宽度，在靠近场址的断裂上未曾做一条浅层地震剖面探测，也多少算是一点缺漏；广东某工程安评报告中工程线路上开展了相当数量的物探和钻探工作，物探剖面推测出了11条断层，遗憾的是报告没有给出物探剖面和地质解释剖面及具体的文字阐述，只给出结论使人欲信不能。

（4）与线状工程相交的活动断层活动性参数缺失。“标准宣贯教材”12.6.2款指出：“根据断层活动性调查结果，评价断层的地表错动特征及其对工程场地的影响。其评价结果往往直接关系到工程的可行性。”工程与活动断层交点的准确位置、断层的活动参数，包括未来可能的位移方式和最大位移量都是抗震设计非常需要的，但这方面在目前的安评报告里往往是相对薄弱的。笔者曾经看到最好的安评报告给出了相交点的经纬度、断层与工程线路的交角、未来百年位移量、位移方式和放大比例尺的局部平面图。但是，有的安评报告对断层与工程交点没有认真卡准，其他参数也没有提供。如：云南某铁路工程中，报告提到“坝湾河大桥场址内F13断裂通过线路，破碎带宽度10—20m，需考虑断裂错动的影响。”可惜，报告既无相关图件，又没有后续的进一步工作，这又让设计单位如何考虑该全新世断裂错动的影响呢？

（5）其他地震地质灾害的误判。砂土液化、软土震陷、地裂缝等在松散层覆盖区场地地震地质灾害评估中应有足够的论证，包括历史强震灾害的调查和钻孔资料的分析。部分安评工作对此重视不够，论证不足。如：银川某工程安评报告中仅仅用五行字交代地震地质灾害一节，并断言：“不存在软土震害问题，也不存在砂土液化现象。”其实，银川及其附近在1739年银川-平罗8级大地震中地质灾害相当严重，历史记载银川城内外到处喷砂冒水，地裂缝发育，当时地面变形使银川东面的满城城门沉陷，北、东、南三城门人畜不能出入。而且，报告中钻孔岩芯也记录了地表下有易液化的粉土、粉细砂层存在。看来，该报告对历史地震灾害调查和对钻孔资料的分析两方面都做得不够，结论也就存疑。同样，处于第四纪覆盖区的成都某工程安评报告中也是用五行字打发地震地质灾害评价。地震地质灾害勘察和评价部分过于简略是一部分安评报告的通病。

5 关于地震烈度的换算

从第三代地震区划图用地震烈度转换为第四代和第五代地震区划图用地震动参数来反映地震安全性水平，是一个质的飞跃。直接给出物理量使得与抗震设防工作的衔接更加方便、通畅。但是，目前有些部门仍然沿用和使用地震烈度这一概念，因此，在安评工作委托部门要求给出烈度的情况下，部分安评报告仍会计算地震烈度。在这个过程中，有的报告直接用场地基岩水平峰值加速度来归算地震烈度，这在基岩工程场地是没有问题的，但对于第四系覆盖层场地显然是不准确的。如见诸于呼和浩特市某工程、河南某工程安评报告。正确的做法应把基岩水平峰值加速度换算成平均土条件下的水平峰值加速度，再来归算地震烈度，这有既定公式可直接使用。虽然，有时候换算与否对结果影响不大，但工作程序及其内含的道理应该保持正确。

6 其他

除上述几个关键性的常见问题外，在部分安评报告中，还有下列不可忽视的、不符合标准和规范的毛病。

（1）吸收前人成果不够，引用过时的材料、认识、观点。如在江苏、山东的一些项目安评报告中，至今仍可见到将苏胶地块（胶东半岛东部地区至苏北赣榆一带，亦有称胶辽地块、鲁苏断块的）当成华北地台（或华北断块区）的一部分，维持扬子地台（断块）在响水断裂俯冲至华北地台下的说法。这些报告的作者对我国地学界在上世纪80—90年代关于大别山造山带向东延伸至苏胶地块的重大进展和公认成果实在缺乏学习和了解，这种闭目塞听、因循守旧的做法应予改变。

不仅对外系统成果了解不够，有的报告对本系统甚至本单位的以往成果也关注不够。如江苏至江西的某管道工程近场区16条断裂中有7条缺充足的材料和图件，其实在南京附近的几条断裂在“十五”期间“南京市活断层探测与地震危险性评价”项目中已经取得了相当多的资料，只是承担单位没有向有关单位认真取经求教罢了。再如在地震目录方面，对以往其它相关工作中（如城市活断层探测项目、前人核电厂地震安评项目）完成的现代地震重新定位成果，在后来的地震安评报告中没有得到应用。有的地震经重新定位后，震中位置相差数公里至十几公里的并不少见，这对近场区地震活动性分析和厘定潜在震源区及其边界其实非常重要，可惜未被后来者吸收、利用。

众所周知，防震减灾基本术语早已在多个国家标准中有所规定，这是我们必须遵循的，在安评报告中不容许自己创造与已然规范化术语相抵触的另一种术语，否则将造成混乱。如在昆明某安评报告中提出了“一般活动断层”这样一个概念，指的是早中更新世断层，在另一处又称其为“早中更新世活动断层”，显然这两种提法与国家标准中的“活动断层”定义相冲突，是采用不当的，无异于画蛇添足。

（2）安评报告的自身一致性问题。安评报告是要提交建设部门使用的严肃的文件，其论述应有严格的一致性，包括材料与结论的一致性、图表文字的一致性。但是，仍有一些报告不能达到这一点，出现前后描述的相互矛盾、图表文字之间不相一致。如最常见的断层年代竟会在图、表、文字不同地方出现两种甚至三种说法。厦门某工程涉及的海沧南-钱屿断层在报告中竟出现三种大不相同的活动年代：前第四纪、早中更新世、晚更新世，实在令人惊诧！其他有类似问题的报告还可举出不少，分析这些报告存在这个毛病的原因可能来源于以下两方面：一是对所讨论的问题（如断层年代）缺少明晰、确定的认识，对相互矛盾的材料没有做深入的剖析和去伪存真的处理，以至于执笔者脑袋里的认识还是模棱两可、左右摇摆的，写报告时把似是而非的各种材料和认识都堆砌上去了；二是做事不够认真、不够细致，在报告由多人执笔组合成报告草稿后，技术负责人最后没有自己仔细审核一遍，也没有发现由不同执笔者写出的不同提法。

（3）图件规范化不够。地震安评报告按规定需要有大量的图件，地震构造和断层鉴定方面更是不能缺少各种图件，图件内容的科学性和图面表达的合理性是衡量一份报告质量的重要标志。地质图件在地质矿产部门有相应的标准和规范约束，地球物理勘探图件在石油等部门也有相应的规范。近年来地震系统也制定了关于活断层探测的行业标准，包含了图件方面的要求。另外还有许多约定俗成的规矩，都是我们应该遵守的。在安评报告中图件不规范的情况中常见的问题如下：

第一，断层年代与图面表达矛盾。在平面图上，前第四纪断层以实线形式通过第四纪地层，或早中更新世断层以实线形式通过晚第四纪地层，或晚更新世断层以实线形式通过全新世地层；也有相反的不合理表达，早中更新世断层或活动断层在通过老地层时都画成了虚线。

第二，剖面图要素不全。没有图例或图例不全；剖面上不标注地质体时代代号和侵入体岩性、时代代号；个别的还缺少比例尺和剖面方位；剖面图上的岩性花纹符号应使用习惯通用的符号，在有关规范中可查到，有人为贪图方便，随便选用电脑中现成花纹填进去，其花纹与真实岩性完全不对应，而且显示不出产状或层理，难看且别扭；剖面应力求反映真实面貌，从地形线到断层结构到两盘岩层变形，但现在把野外现象简略化、平滑化的剖面太多了，尚待进一步提高野外工作基本功。

第三，以野外断层露头照片代替剖面。照片容易取得，画断层剖面费时费力，但是应该明确，照片、剖面各有用途，不能以照片代替剖面，因为剖面才是作者对客观现象观察后提炼出来的断层面貌的概括记录，涵盖了作者的主观认识；照片反映了断层的真实样貌，但只宜作为剖面图的辅助证据，更何况在断层两盘颜色相近的时候，从照片上分辨断层的详细特征很不容易。在安评报告中，用照片代替剖面有发展的趋势，值得引起注意。

有个别安评报告中缺失了标准规定必须有的基本图件。如广东某工程报告中找不到近场区地震构造图、地震震中图和工作区潜在震源划分图，直接违背了“标准宣贯教材”第6.3.6款“应编制近场区地震构造图”的要求。这样的做法，无论出于什么考虑，是不足取的。

7 对今后工作的建议

本文是以指出目前安评工作中存在的缺点和问题为己任的，虽然罗列了那么多问题，但再次强调，安评工作的主流是好的和比较好的，而且在各方的努力下正在不断地改进与完善。笔者的论述也正是为了推动这个完善过程尽一己之力。

上述问题的出现，除了安评工作者本身的素质外，还有背后的深层次原因，包括社会环境因素。因此，需要上上下下一起行动，作为一项系统工程环环相扣地推进这项为国为民的地震安全性评价工作。以下提出几点建议：

（1）领导重视，把安评工作真正当成地震队伍为国民经济服务的重大任务来看待，制定合适的政策，调动安评队伍的积极性。如：有少数单位领导存在对安评工作不完全正确的看法和做法，一种情况是把安评工作单纯当作为本单位减轻经济负担的途径，只关心创收多少，不过问工作过程和质量；另有个别中国地震局直属单位领导重发表论文、轻服务应用，对从事安评工作的队伍批评多、鼓励少，不能平等相待。什么时候各级领导从内心到行动真把安评工作作为地震机构为国为民服务的大事来抓，这项工作就有了做好的基础和前提。

（2）加强对国家标准《工程场地地震安全性评价（GB 17741-2005）》及其宣贯教材的宣贯培训，把宣贯培训列为安评从业人员再教育的重要内容。从本文所指出的问题来看，它们都是违反了“安评标准”及“标准宣贯教材”，这反映出了部分从事安评工作的人员了解和执行标准及其内涵不到位。因此，急需通过多种方式，甚至是强制性的规定，对安评工作队伍进行有关标准的考核、培训，不单是资格考试一次性的，而是制定一套制度，形成各级负责的、经常性的学习与考核办法。

鉴于目前安评报告中在体例、内容深度、图件表格多少及其表达方式等方面存在较大差异和伸缩性，建议制定一个关于“安评报告编写要求”的标准或者规范，可以是地震行业标准，也可以是以红头文件发布的技术规范。用标准或规范对安评报告的基本体例框架、重要章节的篇幅、图件表格要求、附件构成等方面进行必要的规定，使报告形式和内容达到规范化，有利于提高工作成果质量。

（3）承担安评任务的法人单位应保证完成安评工作所必须的工作时间和经费。在一些经济发达地区的省，省级地震局常常接受安评任务非常多，加上有些主事人创收倾向重，就会出现安排工期与经费不足以圆满完成任务的情况，实际造成应付任务、潦草从事工作的态势，必然会削减工作量。如前面有些报告中出现的问题往往与此有关。解决这个问题的关键是坚持“百年大计，质量第一”的方针，做好统筹兼顾，在本单位任务过重、力有不逮的情况下，引入外力，加强兄弟地震机构之间的合作与协作。

（4）不断提高并保证安评队伍的素质。什么级别的安评任务，必须由什么级别的机构和安评人员来负责，这本来就有相应的规定。这项规定非常必要，应严格执行。从笔者评审过的安评报告看，安评项目技术负责人的水平往往决定了报告的质量水平，当然担当地质、地震、工程地震和灾害评价等几方面的第二层次负责人也非常重要。因此，承担安评任务的法人单位一定要组织好队伍，尤其是主要技术骨干，这是优质完成安评工作的重要保证。

（5）严格把好成果报告评审关。报告评审是保证工作质量的最后一道关口，一定不能走过场。从以往的经验看，送审的报告可分三个档次：第一档是好的报告没有实质性的问题，只有一些错别字和少数图表与表述上的差错或不统一，相信提出修改建议后会很快改得完善的；第二档是差的报告有原则性的错误和重大的缺漏，某些认识和结论有偏差或证据不足，这样的报告是应该不予通过，指出问题返回去重新编写的；第三档类报告最常见，总体上符合标准要求，但或者部分材料不够，或某些论证不当，或在图件、文字、表格方面有一些差错和矛盾。对第三档类报告怎么处理，是要认真推敲的。建议把专家评审意见返回原承担单位，要求修改完成后再请若干位评审专家过目，认为主要问题修改妥当后才算通过评审。只有这样认真把关，才能促使安评工作质量逐步有所提高。

致谢：本文初稿完成之后曾送有关领导和若干业内专家征求意见，得蒙震害防御司黎益仕副司长和刘建达、张振亚、袁道阳、周荣军、许汉刚、章振铨、高德潜、周彩霞等诸位同仁认真阅读并提出了十分中肯、切实的修改建议，使本文质量得到进一步提高，在此谨向他们表示由衷的谢意！笔者期望，借此文能与从事安评工作的各级领导和诸位同仁展开交流和讨论，并引起大家对提高安评工作质量的重视。文中如有错误和不当之处，欢迎读者批评、指正。

卢寿德主编，2006.《工程场地地震安全性评价（GB 17741-2005）》宣贯教材.北京：中国标准出版社.

中华人民共和国国家标准，2005.工程场地地震安全性评价（GB 17741-2005）.北京：中国标准出版社.

Some Problems in Earthquake Safety Evaluation of Engineering Sites

Wang Yipeng and Song Fangmin
（Institute of Geology, China Earthquake Administration, Beijing 10029, China）

After reviewing and summarizing the common problems in earthquake safety evaluation of engineering sites from the previous work, we proposed some key issues which should be paid more attention in the future. These problems include lacking of key geological sections in determining the age of active faults at near site, misuse geological dating data, insufficient application of shallow seismic sounding, quality control of borehole survey, and limitation of high density resistivity method in detecting blind faults. We also emphasized the importance of some critical parameters such as fault mode, slip rate, faulting segmentation and paleo-earthquake events. Finally, we proposed some suggestions in order to improve the earthquake safety evaluation work in the future.

Engineering site；Earthquake safety evaluation

中国地震局老专家科研基金课题（编号：201410）资助

2015-01-13

汪一鹏，男，生于1941年。研究员。主要从事活动构造和工程地震研究。E-mail：wangyp8@hotmail.com