有限差分数值模拟在跨断层资料中的应用

荆红亮，郭国祥，靳宝萍，张聪聪，杨 静，李 军，韩 磊

(1. 山西省地震局临汾地震监测中心站，山西 临汾 041000； 2.太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站，山西 太原 030025)

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跨断层测量是研究断层现今活动特征的重要手段之一，观测数据蕴含了区域和断层带地球动力学和地震孕育发展变化的宝贵信息[1-5]。在地表进行的跨断层形变观测受气象、地下水位、荷载变化等干扰影响[6]，此外还受核幔耦合(地球自转速率变化)作用的调制[7]，信息成分比较复杂。其中载荷变化对跨断层数据的干扰，是目前形变观测中面临的关键问题。近年来，随着城镇建设的快速发展，工程建设对观测场地的干扰越来越严重，这些干扰从根本上归结为载荷对场地的影响[8]。为获得完整、准确地反映断层运动的地震前兆信息,研究场地周围的荷载对近场的影响十分必要[9]。目前，有限差分FLAC 3D数值模拟方法，大量被运用到载荷对周边变形观测影响的理论分析中。如，李宏伟[10]对郭庄水库库水位对地倾斜场的模拟计算,朱航[11]在耿达短水准资料异常辨别中的应用等。

在异常核实的过程中，通过定量分析，能够判定异常变化是否为干扰所致。该文以临汾峪里跨断层Y5-Y4测段高差2018年6月至2020年9月出现的累计8.62 mm的张性变化，以及广胜寺测线2017年8月至2018年4月(G1-G2)高差曲线加速张性变化为研究主体，建立有限元数值模拟模型，根据场地地质构造情况，设置基本计算参数及边界条件，使用岩土力学工程专用数值计算程序FLAC 3D软件，对峪里房屋荷载对Y5点点位的影响，和广胜寺观测场地附近施工与G1点点位的变化进行定量估算,分析建筑物、施工与峪里、广胜寺测值变化之间的关系，为异常判定提供依据。……