太原市某新建桥项目的地震活动环境分析

董 斌 史双双 张龙飞 韩晓飞

(山西省地震灾害研究所，山西 太原 030002)

·结构·抗震·

太原市某新建桥项目的地震活动环境分析

董 斌 史双双 张龙飞 韩晓飞

(山西省地震灾害研究所，山西 太原 030002)

通过对一新建梁桥工程的地震活动特征、地震活动的时空分布、震源深度、构造应力场和地震场影响等进行分析研究，并结合项目场地特征，得出其地震活动环境，为进一步划分潜在震源区、确定其地震活动性参数提供依据。

桥梁，地震环境，震源区

1 概述

新建环湖东路某桥工程场地位于太原市西南部，西临晋阳湖。场地构造上位于太原断陷盆地次级构造单元太原中等凹陷内，汾河西岸一级阶地。场地地势西高东低，地形相对平坦、开阔。该项目桥梁全长100 m，标准段宽度57 m，桥梁采用变截面钢筋混凝土连续板桥，桥墩采用薄壁桥墩。根据《工程场地地震安全性评价》规定，本项目的工作等级为Ⅱ级。

本文从地震活动环境的方面对该项目场地进行了分析研究。通过对场地地震活动特征、地震时空分布特征、历史地震对场地的影响分析，为区域范围内划分潜在震源区、确定潜在震源区地震活动性参数提供依据。

2 地震活动特征

区域范围处于历史文化发达的黄河中游地区，区域内的断陷盆地区历史地震记载相对较丰富，史料保存相对较好。根据历史记载，区域内共发生破坏性地震75次，其中8级以上地震1次，7级以上地震4次，6级以上地震7次，5级以上地震47次，4.7级以上地震16次，最大地震为1303年山西赵城、洪洞8级地震。1970年—2016年有台网记录以来(以ML震级统计)，区域内共发生3.0级地震610次，其中5.0级以上地震8次，4.0级以上地震55次，3.0级以上地震547次，最大地震为1979年山西介休M5.2级地震。近场区范围内共发生13次M≥4.7级地震，其中6级以上地震1次，5级以上地震9次，4.7级以上地震3次，最大地震为1102年山西太原一带61/2级地震。1970年—2016年有台网记录以来(以ML震级统计)，场地近场区范围内共记录到1.0级以上地震2 769次，其中5.0级以上地震1次，4.0级以上地震8次，3.0级以上地震94次，2.0级以上地震810次，1.0级以上地震1 856次，最大地震为2002年山西太原M4.7级地震。

3 地震活动的空间分布

有史料记载以来，场地区域内共发生ML≥4.7级地震75次，其中71次发生在汾渭地震带，2次发生在华北平原地震带，2次发生在鄂尔多斯隆起区。1970—2016年现今地震活动表明，地震的空间展布基本上与历史地震的空间展布相同，按ML震级统计，1970年以来区域内共发生ML≥3.0级地震610次，其中558次发生在汾渭地震带，47次发生在华北平原地震带，5次发生在鄂尔多斯隆起区。由此可见地震活动主要分布在汾渭地震带内，且地震条带走向与区域构造方向上一致。地震活动在空间分布上具有区域相对稳定和空间不均匀分布的两个特征。

4 地震活动的时间分布

从地震活动的时间分布特征可以认识到地震带现今所处的地震活动阶段和将来地震活动的趋势。自资料较完整的公元1000年以来，华北地震区共经历了4个较完整的地震活跃时段，在每个活跃时段中，地震活动强度与活动频度都有明显不同，在同一活跃期中又存在强度大频度高持续时间长的特点。本项目场地区域内75次M≥4.7地震中，有64次地震发生在各活跃期中，另外11次地震中，有8次发生在各活跃期前，其余3次发生在第二、三、四活跃期之间的平静期内，即公元1000年以来区域内的地震绝大多数发生在活跃期内，地震活动受到华北地震活跃区的制约。地震活动在时间分布上具有相对活跃和相对平静的准周期特征。

5 地震震源深度分布

1970年以来区域内发生3.0级以上地震(以ML震级统计)且有深度资料的有345次，其中1 km～4 km有4次，5 km～9 km有74次，10 km～14 km有78次，15 km～19 km有78次，20 km～24 km有70次，25 km以上有41次，平均深度为15.9 km。这些地震主要分布于5 km～24 km的范围内，占统计地震的87%，多属于浅源地震。

6 现代构造应力场

根据山西地区有台网记录以来地震资料所得出的震源机制结果，山西地区现代构造应力场较为复杂，断陷带内各盆地具有极为相似的应力场特征，两个主应力轴的方位取向相对稳定，张应力主轴为水平，压应力主轴仰角变化较大，中间应力轴取向大都与所在盆地走向正交或斜交，仰角较大；震源错动多为走滑、近走滑类型，兼有一定的斜滑分量，地震断裂多为高角度拉张正断层类型。综合分析认为，区域应力场整体上具有华北地壳应力场的基本特征，区域应力场的最大主压应力方向是北东至南西方向，最大主张应力方向为北西至南东方向。地震的两个剪切破裂面分别为北北东—南南西向和北西西—南东东向。在这一应力场作用之下，区域内强震大都是沿NNE向最大剪切应力发生右旋走滑断裂，或沿NWW向最大剪切应力发生左旋走滑断裂，震源机制解所反应的应力场特征与华北地壳应力场是一致的，而几次中小地震的震源机制解所反应的应力场特征不一致，存在很大差别，这一结果说明，中等地震更多地是反映了当地局部应力场的特点，强震反映了区域应力场的特点。

7 历史地震影响

历史地震影响是指以历史资料为准，用烈度来衡量项目场地以外发生的地震对该场地的影响。分析历史地震对场地的影响，主要是了解历史地震对场地的影响情况，特别是破坏性地震对场地所造成的最大影响。计算影响烈度，首先取地震对场地造成4度以上影响烈度的地震作为历史地震影响的初选目录。然后查阅相关资料，如有记载破坏情况或是有等震线图的都以宏观资料为准，场地在高烈度值或异常点附近的，一律取大值。经计算核实项目场地遭遇的最大烈度为8度(1102年山西太原一带61/2级地震)，其中8度破坏1次，7度破坏5次，6度破坏11次。对场地影响的地震主要来自忻定盆地、太原盆地、临汾盆地，1次影响烈度为8度，5次影响烈度为7度的地震均发生在上述地区。

8 结语

本文是一特定项目的具体总结，客观反映了项目的地震活动环境，具有很强的针对性。项目位于太原市，属于高烈度设防区，设防烈度8度。该地区历史上地震活动强度较大，现代小震也活动频繁，这些活动区未来仍是地震活动的主要场所。现今汾渭地震带地震活动仍处于较为活跃的阶段，项目场地及周边地震活动相对较强，曾发生过多次破坏性地震，是地震活动相对较强地区。本文通过对地震环境的研究，给出了场地相关的地震活动特征、地震活动的时空分布特征、震源深度、构造应力场和地震场影响等，根据具体的项目明确场地地震环境，可以进一步为项目划分潜在震源区、确定其地震活动性参数提供必要的依据。

[1] GB 50011—2010,建筑抗震设计规范[S].

[2] 胡聿贤.地震安全性评价技术教程[M].北京：地震出版社，2007.

[3] GB 18306—2001,中国地震动参数区划图[S].

Abstract: Through the analysis and research on the seismic activity characteristics of newly built bridge engineering, the temporal and spatial distribution of seismic activity, the focal depth, tectonic stress field and seismic field influence and other aspects, and combining with the project site characteristics, gained its seismic activity environment, provided basis for further delineation of potential seismic zone, determining the parameters of seismic activity.

Keywords: bridge, earthquake environment, focal region

AnalysisonseismicactivityenvironmentofanewlybuiltbridgeprojectinTaiyuan

DongBinShiShuangshuangZhangLongfeiHanXiaofei

(ShanxiEarthquakeDisasterResearchInstitute,Taiyuan030002,China)

1009-6825(2017)25-0031-02

U442.55

A

2017-06-27

董 斌(1976- )，男，工程师