强震在合适的条件下可产生地表破裂,地表破裂通常会造成严重的灾害,工程建设中必须回答建设场地是否存在地震地表破裂的潜在危险这一问题,因此,地震地表破裂的评估是当前岩土工程抗震领域的热点问题之一。开展这一领域的研究工作对城市防灾规划、工程建设以及探索地震的发生机理等都具有重要的理论意义和工程应用价值。在地震地表破裂问题的研究中,工程上感兴趣的问题有3个方面。第一,发震断层发生强震时,地表产生破裂的可能性有多大;第二,如果产生地表破裂,破裂的长度和宽度多大,覆盖的范围有多大;第三,在覆盖范围内可能产生哪些震害。回答上述3个问题十分困难,这是因为地表破裂的发生受断层的活动性、强震的震级、震源深度和场地覆盖层厚度等多种因素的控制,并且与地震的发生一样,地表破裂的产生同样具有不确定性。100多年来,学术界在这一领域开展了一系列的研究工作,取得了丰富的研究成果。本文在总结已有研究成果的基础上,围绕地震地表破裂数据库建设、地震地表破裂的概率计算方法、破裂规模的估计和地震地表破裂评估方法的工程应用等方面开展了系统的研究工作,取得如下主要成果:(1)地震地表破裂的研究综述。本文系统地总结、归纳了地震地表破裂这一科学和技术问题的研究历程,评述了当前地震地表破裂研究领域的前沿成果,指出了存在的问题和今后在这一领域需要继续开展的研究工作。本文的这一部分工作对有兴趣开展这一方面研究工作的科技人员有一定的参考意义。(2)建立了有工程特色的地震地表破裂数据库。广泛收集了历史地震和现代地震资料,对历史地震资料进行了认真的辨析和核实,给出了可靠度的标识,制定了数据录入标准,建立了目前国内最为丰富的地表破裂的数据资料库。这一工作为开展地震地表破裂研究工作提供了宝贵的基础资料。(3)本文将Logistic回归分析方法引入到地震地表破裂评价中。逻辑回归分析是研究多变量参与、预测某一事件发生概率的数学分析模型,由于对自变量约束弱化而广泛地应用于工程、经济和医学等领域。本文介绍了逻辑回归方法的原理和用于地震地表破裂概率预测的适宜性,确定了评价因子及分级,应用SPSS软件及matlab程序进行了数据计算和显著性检验,并用实例证明了这一方法应用于地震地表破裂概率评估是合适的。这一工作实现了地表破裂评估结果的概率表达。(4)统计给出了地表破裂的几何参数与震级的关系。在现有资料的基础上,用最小二乘法拟合了地表破裂长度、宽度、水平位错和垂直位错与震级的关系,分别给出了中国大陆、中国西部、中国东部、中国西部走滑断层、中国西部正断层和中国西部逆断层对应的统计关系式,给出了相关系数和剩余方差。同时,统计了震级分别为6.0~6.4、6.5~6.9、7.0~7.4、7.5~7.9和8.0~8.5时,不同破裂长度、宽度、水平位错和垂直位错量的发生频度。上述工作建立了适用于中国大陆地区的震级与地表破裂参数关系式。(5)提出了地震地表破裂的工程评估方法。本文在综合考虑断层的活动性、发震断层的上限震级以及覆盖层厚度的基础上,应用本文提出的地震地表破裂可能性的概率评估方法和几何评估方法,给出了地震地表破裂的工程评估方法、危险性分级和工程评价的建议。本文的这一工作推进了活断层研究成果与工程应用的密切结合,为工程场地活断层工程应用提供了新的途径。本文建立的地震地表破裂数据库为进一步深入开展这一领域的研究提供了重要的基础资料。本文将Logistic分析方法应用到地震地表破裂的评价中,实现了地震地表破裂的概率表达,丰富了地震地表破裂的研究成果。本文提出的地震地表破裂评估的工作流程和统计给出的地震地表破裂几何参数的表达式,对工程场地地震地表破裂的评价具有一定的工程应用价值。本文作者深知这一工作的工程重要性和解决这一问题的难度。科学需要探索,探索就会有失误,由于水平所限,错误在所难免,希望本文的审阅者和读者在批判地阅读本文时,提出宝贵意见。