地脉动方法在合作市覆盖层厚度探测中的应用

基于合作市区41处地脉动观测点数据的快速傅里叶变换和单点H/V频谱分析结果,总结了合作市区场地条件的地脉动特征,并结合钻孔揭示的场地条件资料,反演合作市区的覆盖层厚度.根据合作地区不同局部地形观测数据和数据分析结果,分析了地形对地脉动的放大效应.结果表明:合作市区场地的卓越周期主要分布在0.1～0.2 s,与合作市区场地条件相符;2条剖面H/V频谱分布稳定,覆盖层厚度地脉动反演结果与钻孔揭示厚度吻合较好.     

地脉动方法最新研究进展

因其简便、经济的独特优势,地脉动方法在场地动力性能评价中得到了国际学术界广泛关注,业已取得了大量的研究成果和并得到了广泛应用。由于对国际地脉动研究的最新进展缺乏足够的了解,我国地震工程界对其研究和应用尚存在不同认识。本文着重介绍了地脉动单点谱比法和地脉动台阵方法的国际最新研究进展和实践现状,指出了各种方法的特点及其应用条件,以期促进地脉动方法在我国的合理使用,推动我国地脉动研究的不断深入。     

地脉动水平/竖向谱比表征地震动场地效应的有效性及其修正

近年来,地脉动水平/竖向谱比法广泛应用于获取场地卓越频率工作中,但在指示地震动放大系数方面是偏小的。利用KiK-net台网403个台站共21万余组数据,通过对比分析地脉动水平/竖向谱比MHVR和地震动水平/竖向谱比EHVR,发现二者的谱形和峰值频率基本一致,但幅值存在差异。根据MHVR谱形将场地分为6类,建立将MHVR修正为EHVR的经验方法。当MHVR有可解释的峰值时,实测EHVR和修正后MHVR预测值一致性提高。地震动峰值加速度在40 cm/s2以下时,EHVR受场地非线性的影响较小,利用MHVR及其修正方法可有效估计EHVR。     

五台山北麓断裂繁峙段晚第四纪活动性研究

五台山北麓断裂位于山西地堑系北部。本文以五台山北麓断裂繁峙段的地质地貌为研究对象,分别在繁峙县的大峪村和岗里村两地断裂沿线进行了无人机测量。利用三维结构的运动重建技术(Structure from Motion,SfM)进行影像数据处理,得到高精度点云数据,并通过进一步处理获得了分辨率达0.5m的高清断错地貌正射影像(DOM)和数字高程模型(DEM)。通过对典型地区的详细野外调查和挖掘探槽等手段对该段晚第四纪的活动性进行研究,发现断层晚第四纪以来的活动主要是以正倾滑运动为主。同时在五台山北麓断裂沿线的大峪村、岗里村等地进行了断错地貌分析和晚第四纪滑动速率计算,得到约20ka以来的断层垂向滑动速率为0.4—0.6mm/a,近18ka以来该段发生过至少两次古地震事件。古地震事件和滑动速率分析表明,五台山北麓断裂晚第四纪,尤其是全新世以来活动强烈,且不同段落存在明显的活动性差异。     

工程场地动力特性分析的地脉动法

简要地回顾了地脉动研究的历史,综述了地脉动在场地动力分析中应用的四种主要分析方法：直接富氏谱法、相对参考点谱比法、单点地脉动谱比法和利用地脉动反演场地剪切波速法。介绍各种分析方法的理论依据和适用条件,侧重分析了各种方法中存在的问题,论述了地脉动的应用前景和进一步研究的内容。     

近地表速度结构的地脉动探测方法国际盲比检验

本文通过参加ESG2006组织的国际地脉动盲比测验,检验了利用地脉动方法探测近地表速度结构的精度和可信度.在对多个不同测试模型频散曲线的提取精度、速度结构平均速度相对偏差和场地放大效应估计等方面的比较中,本文方法在参加盲比测验的19个国际研究组中均处于前列.同时盲比测验结果表明,不论人工合成记录还是实际观测记录、速度还是加速度记录,地脉动空间自相关方法得到的场地瑞利波频散曲线,均能够为后续反演研究提供可靠的目标曲线;可以根据仪器实际情况自由选择观测加速度或速度.人工合成数据分析中,有两例频散曲线受到了高阶振型影响,在实际观测数据中影响不明显.结合盲比测验结果指出,空间自相关方法的最大可探测波长一般达不到通常认为的15.7倍的最大半径,大多情况小于10倍;而最小波长要小于2倍的最小半径,可以到1倍的最小半径.     

地脉动测试及其在场地评价中的应用

介绍了地脉动的原理、测试方法及其影响因素,通过工程实例,阐述了场地卓越周期的测定及其在场地及场地土判定与评价中的应用,分析了不同场地条件对地脉动频谱特性的影响.结果表明通过地脉动测试确定场地卓越周期的效果较为理想,其在场地及场地土判定与评价中的结果与利用剪切波速和覆盖层厚度划分结果基本一致;场地岩土层结构直接影响地脉动的频谱特性,二者的变化相对应.     

地脉动在大震前的异常变化研究

利用2008年4月28日0时至5月12日13时许昌地震台地震连续波形资料,对安德列亚诺夫群岛7.0级、日本东海岸近海7.1级和汶川8.0级地震3次M≥7.0地震前地脉动变化情况进行了频域、振幅的量化分析,得出如下结论:3次地震前三分向都记录到了地脉动异常,水平向较垂直向明显;傅立叶谱0.2~0.3 Hz谱振幅值出现较大变化,进程上具有快速增大—达到最大值—下降—下降过程中发震的特征;地脉动异常分别在3次地震前2.3、3.3、2.9 d出现,属临震异常。     

长周期地脉动观测在西安地区地下构造调查中的应用

通过对西安两个区域(西安交通大学校园、市区东西与南北轴线)进行长周期地脉动观测、数据采集与分析,得到西安地区地下构造固有频率特性,进而推断出观测区地下软土层厚度分布趋势。经过对数据进行Nakamura法处理可以清晰看出:地基土层起着滤波器作用,有选择地滤掉某些成分,放大了某些频谱成分,使谱型局部受到改造;不同场地土质对地脉动的响应具有频率依赖性以及频率选择效应。同时探明观测区长周期地脉动的空间变化规律,了解了沉积层厚度以及横向变化规律,可为西安地区工程抗震提供参考依据。     

地脉动及特殊波形的频谱特性在地震预报中的应用

利用功率谱和Ｓｏｍｐｉ谱分析方法,对大震前地脉动及震前特殊波形等记录进行了比较深入的研究,结果表明：（１）较大地震前短周期地脉动及震前特殊波形频谱的峰值频率ｆｍ,拐角频率ｆｃ相对频带宽度△ｆ相对峰值Ｓｍ／Ｓ０,高频段的斜率绝对值│ｂ│及Ｓｏｍｐｉ谱的卓越频率ｆｄ等特征量均可能出呈现出较明显的下降（少数为上升）异常变化。（２）各频谱特征量呈现异常的时间基本上同步,并与波速异常发展趋势基本相符,（３）     

上海市地脉动观测及其在场地卓越周期测试中的应用

主要介绍了利用地脉动观测点地表处水平和竖向分量频谱幅值比(H／V)来估算场地卓越周期的方法,以及地脉动观测在场地地震安全性评价中的应用,并给出了上海市浦东及浦西多个测点的实测计算结果。     

在地脉动数据上应用分类算法的地震预测实验

以“红肿”假说为基础, 在由地脉动数据统计量和过往震例构成的样本集上应用数据挖掘中的分类算法开展地震预测实验。 筛选符合震级、 震中距、 发震时间间隔以及未受台风影响等要求的地震对, 并以其尾地震作为预测对象。 计算地震对时间范围内各时间窗中地脉动数据的标准差, 并采用z-score标准化方法对标准差数据进行标准化处理。 然后, 选取距震中最近三个台的最后一组标准化数据的中位数作为正样本数据, 选取各台站平静期数据的中位数作为负样本数据, 最后将上述正负样本数据构成样本集。 使用CART算法、 GBDT算法和SVM算法在此样本集上分别构建预测模型, 采用5折交叉验证方法对预测模型进行评估。 实验结果表明: ① 地震与地脉动变化存在一定的关系, 且地脉动异常现象更多地出现在6.0级以上地震发生前; ② 6.0级以上地震构成的正样本对预测模型的构建影响较大; ③ SVM算法更适用于小样本数据环境。     

土氡测量在广从断裂探测中的初步应用

在广从断裂带共布置5条氡气测量剖面,利用FD-3017RaA和CDI-2000两种氡探测仪快速测定其浓度,得到土氡含量曲线图和等值线图,并分析氡异常曲线的特征,得到如下结论:广从断裂上土壤氡具有明显的峰值异常特征,通过异常峰值位置能很好地圈定断裂或隐伏断裂的位置和断裂带的宽度;利用峰值异常的几何形态能很好地判断断层的倾...     

初至波层析成像技术在隐伏断裂探测中的应用

初至波层析成像技术是一种利用地震记录中初至波走时反演地下介质速度分布情况的地震勘探数据反演算法,其成像结果可用于分析解释覆盖层下不同岩性的分界面、陡坎、断裂构造等。本文应用该方法对宿松-枞阳断裂安庆杨桥段进行了探测,根据两条横跨断裂测线的速度剖面,并结合高密度电法结果和地质资料,可以推测出测线探测范围内基岩埋深在25~35m左右,同时CZ1线桩号130m、CZ2线桩号350m,深度30m以下的低速异常区为宿松-枞阳断裂的反映,断裂呈北东向延伸。     

超长电磁波法在隐伏断裂探测中的应用

从超长电磁波法的工作原理、解释原理、应用效果分析等方面介绍了超长电磁波法在隐伏断裂探测中的应用。认为．超长电磁波法在确定新生界覆盖层厚度、隐伏断裂的位置等方面可解释度高。超长电磁波法工作效率高．勘探费用低．在隐伏断裂探测中可推广应用。     

高密度电法在大盈江隐伏断裂探测中的应用

简述了高密度电法基本原理,采用高密度电法对盈江盆地南侧的大盈江断裂隐伏段进行了探测。结果表明,大盈江断裂断错全新统地层,推断大盈江断裂为全新世活动断裂。结合探槽开挖结果对高密度电法揭示的隐伏断裂进行了验证,确定了大盈江断裂的走向、具体位置和活动时代。研究表明,高密度电法对隐伏断裂探测是一种简单易行的方法,同时为盈江县工程建设及防震减灾规划提供了依据。      

基于实测记录分析场地因素对海底地震动特性影响

目前基于海底实测记录的分析发现海底与陆地地震动特性存在明显差异,但难以进一步确定海底地震动特性的影响因素.在以往研究的基础上对比同次地震中相邻海底台站间地震动特性的差异,并分析造成差异的原因.以日本K-NET地震台网中6个海底强震台站及其相邻不同场地条件陆地台站监测的8次强震记录为研究对象,通过分析强震记录的峰值加速度...     

浅谈高密度电法在隐伏断裂探测中的应用

高密度电法基本原理与传统电阻率法相同,因此高密度电法也被称作是直流高密度电阻率法。近年来该方法被广泛的应用在重大工程场地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程勘察领域。本文阐述了应用高密度电法对金州断裂普兰店一九寨段进行详细勘查,检验该方法的准确性、可靠性、适宜性及抗干扰能力。     

基于HVSR的DONET1海底地震动场地效应研究

为基于谱比方法研究海底地震动场地效应,选取日本DONET1台网的20个海底台站2014—2021年记录的1634组地震数据,对其进行筛选和处理后,利用水平与竖向谱比（HVSR）方法考虑不同布设对海底5组节点台站（KMA、KMB、KMC、KMD、KME）谱比特征的影响。研究结果表明：KMA与KME节点台站具有相似的场地特征,KMB与KMD节点台站分散布置在2种场地,KMC节点台站场地与其他节点均不相似,这与长期地质调查结果相似;海底台站谱比曲线呈多峰值现象,其中KMB、KMC、KMD分组台站利用HVSR方法识别的主频变异性较高,KMA、KME分组台站主频较稳定;相同地形条件下,布设方式相同的海底台站谱比曲线随频率分布相似,海底复杂场地条件下,采用装沙沉底方式布置的台站识别场地条件时出现偏差;海底复杂因素对掩埋沉箱方式布设的台站谱比曲线的影响主要集中在频率<5 Hz的低频处;海底复杂因素对未埋入海底台站谱比曲线的影响主要集中在频率为5—10 Hz的高频处。研究结果可为海底地震动场地效应研究提供参考。     

仪器的频率响应比在甄别地倾斜异常中的应用

在同一观测点,对于观测同一形变物理量的不同类型仪器而言,由于频率响应不同,对同一应变源的输出响应将不同,但各仪器的谱比应与其频率响应比相一致,本文称之为同源形变关系。因此,两套倾斜仪(或应变仪)在正常情况下其观测量的谱比应满足同源形变关系;也就是说,孕震的异常信息观测同正常的固体潮观测其谱比应一致。利用这一关系可以在一定程度区别形变异常、仪器及其小环境引起的干扰,从而在一定程度上排除干扰。