河北平原隆尧地裂缝成因机理与模式研究

隆尧地裂缝是华北平原地区规模最大、活动性最强、灾害程度最为严重的构造地裂缝,但其与断裂之间的成因研究一直缺少系统的证明材料和完整的理论分析,即隆尧地裂缝与断裂之间是怎样的成生关系仍较为模糊。文章根据现场调查、探槽、地球物理探测和钻孔联合剖面等方法,分析了隆尧地裂缝几何运动特点和深部构造特征,探讨了隆尧地裂缝的成因机理和模式。研究结果表明:隆尧地裂缝（主要指西段）的发育位置与隆尧活动断裂基本重合,地裂缝走向近EW,倾向南,倾角60°~80°,南盘相对北盘下降,具正断性;同时,地裂缝面处黏土层中发育擦痕,上盘发育的分支裂缝与主裂缝相交成“y”型,地裂缝上下盘位移差随深度增加;地球物理探测解译隆尧活动断裂上断点埋深40~50 m,钻孔联合剖面揭示隆尧地裂缝向下延伸与隆尧活动断裂上断点吻合。地裂缝发育位置、产状、几何特点、运动特征与物探解译、钻孔联合剖面揭示的隆尧活动断裂一致,因此,隆尧地裂缝与隆尧活动断裂直接相连。根据上述成因理论,提出了构造地裂缝的一种成因模式——断层直剪式,即:在区域应力加强或转变的基础上,基地隐伏断裂开始蠕滑运动,断层面或断层带向地表延伸,切穿第四系岩土层,在地表形成陡坎。并据此分析了隆尧地裂缝的形成、显现和发展过程,为断层直剪式地裂缝成因研究提供理论指导。     

邢台市隆尧地裂缝发育特征及成因分析

隆尧地裂缝在华北地区是典型表生灾害,不仅对地表造成了潜蚀、塌陷、张裂、错断、龟裂等地质灾害,而且给当地的农业生产、工程建设、人民生活造成严重经济损失。为揭示其成因,本文利用地质调查、监测与测量、槽探、物理勘探等方法,主要研究了隆尧地裂缝的发育特征,包括平面、剖面、深部、活动4个方面,总结了地裂缝的发育规律,最后从孕裂环境、启裂条件、破裂过程等3个方面对其成因展开分析。通过研究,本文认为:(1)隆尧地裂缝出露于十余个村镇达30km,分别向NWW、NEE方向延伸,与隆尧断裂高度一致; 其活动时间具有周期特征,可分为开启-闭合-缓变-骤变等4个时期。(2)隆尧地裂缝受控于隆尧断裂,区域内的深部构造、断裂构造、构造地貌等条件为地裂缝的形成提供了孕裂环境。孕裂过程经历了应力积累、破碎带形成2个时期。(3)断裂活动是开裂的动力基础,地下水抽采、地表水入渗是开裂的重要因素。(4)隆尧地裂缝的开裂过程具有时间和空间上的不均性。从目前的勘察和研究情况来看,隆尧地裂缝活动正处于活跃期。     

河北平原断层蠕滑地裂缝成因分析

从20世纪80年代开始至今,河北平原出现了大量地裂缝,致使建筑物和道路交通遭受破坏,给当地人民生命财产带来了严重危害。断层蠕滑型地裂缝因其延伸长、深度大、破坏严重、防治难度大而更应引起重视,断层蠕滑型地裂缝对河北平原地裂缝的研究及防治具有重要意义。笔者在大量野外调查的基础上,从实地调查的800多条地裂缝中选取了两条典型断层蠕滑型地裂缝——隆尧地裂缝、辛-安-深-饶地裂缝,由物探、槽探等综合勘查手段作为验证,初步分析了该类型地裂缝的成因: 它们受控于断裂活动,区域内的深部构造活动为地裂缝的形成提供了动力基础。地下水、地表水的活动对地裂缝的地表开启及发展有重要的促进作用。     

可控源音频大地电磁法在平阴县地质灾害调查中的应用效果

可控源音频大地电磁新方法在济南市平阴县安城乡东凤凰村地裂缝调查中发挥了重要作用,物探成果异常明显,推测了与地裂缝形成有关的隐伏断层产状,分析了地裂缝成因,据野外实地调查和访问,物探推测成果符合事实。该法在地质灾害调查等工程物探领域值得推广应用。     

河北隆尧地裂缝灾害及其安全避让距离分析

隆尧地裂缝灾害主要表现为地表建筑不同类型和程度的破坏,其损毁类型分为3种:水平拉张、垂直位错和横向剪切。依据地表建筑损毁程度不同划分为5个等级:完全损毁区、重度损毁区、一般损毁区、微影响区和安全区,统计各损毁等级距地裂缝的距离,提出"损毁度"概念,量化各损毁等级的影响范围。对比分析隆尧地裂缝区地表变形相对影响范围和潜在隐伏裂隙威胁区,厘定各损毁等级下的安全避让距离。基于安全系统理论,隆尧地裂缝上盘安全避让距离为60 m,下盘为40 m;拟合损毁度和安全避让距离曲线,为全区地裂缝场区安全避让距离提供指导建议。     

邢台隆尧典型断层蠕滑型地裂缝成因初析

1966年邢台地震发生后,震中所在地隆尧地区多次发生规模较大的地裂缝现象,通过实地调查工作,在隆尧县南(经过震中所在地白家寨村)发现一条断续分布的长约17km的地裂缝,在局部伴有地层错动现象。通过地球物理勘探对华北平原地质构造及断层近期运动规律特征做了进一步调查,认为隆尧地裂缝的地层错断现象主要原因是由于断层蠕滑活动形成的,表现为地壳构造运动产生的内应力的积累与释放。另外,长期干旱和过量开采等自然及人类活动因素也会使地下水逐年下降引起地裂缝。     

地裂缝地质灾害调查中的综合物探技术应用

结合地裂缝地质灾害地质调查项目,介绍综合物探技术在地裂缝地质灾害中的应用,在地裂缝地质灾害调查中所能解决的地质问题、解决的程度、适用条件、准确性等方面,表明综合物探技术是一种数字化、高精度的解决地裂缝地质灾害调查的有效手段.     

西安云轨地裂缝专项勘察及影响范围分析

地裂缝作为一种不良地质作用影响着工程建设.采用资料收集、地面调查、物探(高密度电法、地微动探测)、工程地质钻探等综合勘察手段,对西安高新区云轨工程拟建线路沿线的地裂缝进行专项勘察,查明了拟建线路场地内与线路相交的地裂缝的具体位置、产状、活动性;通过规范法及数值模拟法对地裂缝活动影响范围进行分析,并提出地裂缝防治措施建议...     

衡水地区地裂缝空间发育特征与地下水位降深关系

通过浅层地震法及高密度电阻率法物探对河北衡水地区最近发现的3条地裂缝调查,探明了地裂缝地下发育深度、宽度、倾向等,发现地裂缝在地表与地下发育特征有明显不同：地表以一条地裂缝存在,在地下深处则以裂缝带发育,裂缝带两侧裂缝埋深不同,地下裂缝形态表现为上窄下宽。对该地区深层钻探、水文地质和多年地下水开采等资料分析表明,该地区的地裂缝是地质历史时期地质构造活动产物,开采深层地下水等资源则是促使地裂缝发展的主要原因。通过对不同地点地裂缝发育深度与近36年以来地下水水位降深的关系分析,结果显示：不同地区地裂缝发育深度与相应深层地下水水位降深呈线性关系。研究成果对地裂缝机理研究及预防开采深层地下水对地质环境的影响具有指导作用。     

隆尧地裂缝活动特征的定量分析

隆尧地裂缝是华北平原中规模大、活动强的典型地裂缝之一,对跨地裂缝建筑造成水平拉张、走滑剪切与垂直位错等形式的破坏。为了给地裂缝沿线工程建筑的灾害防治提供依据,本文基于野外地质调查及探槽工程揭露,总结了地裂缝的平面展布及剖面结构特征,同时根据探槽剖面分析了地裂缝活动对不同深度土层造成的水平走滑、拉张和垂直活动量,并结合地层光释光测年结果,计算了不同时段地裂缝活动速率。结果表明,隆尧地裂缝平面上分为东段与西段两段展布,其中西段从周村至西店子村,近东西走向,长17.7 km;东段从东店马村至毛儿寨,近北东走向,长15.3 km;地裂缝活动具有拉张走滑与差异沉降特征,且西段活动强度大于东段;裂缝两侧垂直差异沉降速率最大,剪切走滑错动速率次之,水平拉张速率最小;在时间轴上,8 ka B. P.至今,地裂缝活动速率逐渐增大,且多次出现活动速率骤升期。     

北京顺义木林-塔河一带地裂缝成因及防治措施初探

在150000区域地质调查及北京市顺义区国土资源与地质环境大调查的基础上,通过野外工作,参照大量区域地质、物探、化探、水文及实地监测资料,对北京市顺义区木林&塔河一带地裂缝的特征与变形速度进行了研究,初步探讨了其主要成因,认为构造活动和地下水超采是导致地裂缝形成的主要因素,据此提出了防治意见与措施.     

河北隆尧跨地裂缝建筑物破坏特征分析

根据野外调查,隆尧地裂缝具有正断拉张,左旋错动的特征,且造成跨地裂缝建筑物的严重破坏。本文基于非线性有限元法建立三维数值模型,在总结墙体破坏力学机理的基础上,探究地裂缝以不同角度穿越建筑物时墙体的变形特征以及破坏方式。结果表明:当地裂缝以不同角度穿越建筑物时,建筑物"前后"墙体的破坏方式与特征有所不同,具体表现为后墙的破坏范围大于前墙,但其变形破坏滞后于前墙;伴随地裂缝的持续活动,侧墙墙趾处也会出现不同程度的变形影响破坏,且滞后于主墙。随着地裂缝与建筑物夹角的增大,侧墙的变形破坏程度逐渐减小,而主墙的变形破坏越来越集中于二者相交位置。 更多还原     

北京市顺义城区地裂缝的成因及防治措施初探

本文在1／5万区域地质调查及北京市顺义区国土资源与地质环境大调查的基础上，通过野外调查，参照区域地质、物探、化探、水文及实地监测资料，对北京市顺义地区地裂缝的主要特征与变形速度进行了深入研究，初步探讨了其主要成因，认为构造活动和地下水过量超采是导致地裂缝的主要因素，并据此提出了防治意见与措施。     

地球物理方法在渭北地裂缝勘探中的应用

在韩城市龙亭镇开展了高密度电阻率法和放射性能谱地裂缝探测工作.以电阻率差异和放射性差异为基础,综合两种方法推断了区内主要的裂缝发育情况及延伸方向,划定了地裂缝危险区,其与地面裂缝调查结果具有较好的吻合.经推断认为,区内的地裂缝是NE向大型隐伏构造断裂与河岸边坡滑塌双重作用的结果.探测结果表明,综合物探方法在探测地裂缝时效果明显,而且具有方便、快捷的特点.     

陕西咸阳市某厂工程场地地裂缝初步研究

通过实际观察、探井揭露和电法、浅层地震勘探等物探手段对某厂工程场地发现的地裂缝的形态、平面和竖向的延伸和分布以及裂缝中的充填物等特征进行了较深入的研究，明确了地裂缝是地下断裂在地表的反映。根据区域构造及场区历史地震的活动特征，从地裂缝发育的细微特征入手，分析、推断地裂缝的成因和时代，确定该断裂属微弱全新世活动断裂。     

断层气测量在西安地裂缝勘察中的应用实例分析

西安地裂缝是西安市城市规划、建筑和工程地质的首要问题。在地裂缝勘察中,为查明地裂缝位置,通常采用电法、电磁、地震、断层气等几种勘探方法同时进行。在这几种勘探方法中,断层气探测是被用来作为其它物探方法的辅助手段进行对比分析或平行取样实验。通过近几年的实践,我们发现西安市区干扰较大(电、磁、声、建筑物、车辆等)且地裂缝两侧岩性、水文地质条件差异较小,电法、地震等物探手段效果不明显,具有多解性,而断层气的含量是与断裂裂缝的发育程度有关,它所受地面干扰小,异常较明显,准确性高,因而,我们已逐渐把它作为西安地裂缝探测的主要方法。     

西安典型地裂缝场地地脉动测试及地震响应特征分析

西安地裂缝广泛发育,严重的制约了城市的建设和规划。地裂缝的存在使得建筑场地在地震作用下表现出不同的地震响应特征,因此,研究西安地裂缝场地地震响应特征对地裂缝场地的建筑抗震设防具有重要意义。以西安地区典型地裂缝为研究对象,通过野外调查获得了西安地裂缝场地特征;在此基础上选取典型地裂缝场地,通过地脉动现场测试方法,获取了地裂缝场地卓越频率这一反映地层动力特性的重要参数,通过不同测点傅里叶谱分析得出了场地动力响应规律抗震设防距离。研究表明：西安地裂缝场地的卓越频率在2.79～3.16 Hz,平均卓越频率为2.96 Hz;地裂缝处场地地震响应明显,随着距地裂缝距离的增加场地地震响应逐渐减小,影响范围为15 m左右;地裂缝场地地震响应放大倍数上盘大于下盘,表现出“上盘效应”,放大倍数在1.64～2.38。研究结果对西安地裂缝场地工程抗震设防具有重要意义。     

渭河盆地地裂缝发育基本特征

渭河盆地由于其特殊的地质环境,是地裂缝发育较多的地区。本文在渭河盆地地裂缝详细调查的基础上,简要论述了地裂缝的分布概况,详细研究了渭河盆地地裂缝的发育基本特征,并初步探讨了地裂缝的成因。渭河盆地196条地裂缝大都密集分布在断层近侧,与断层走向有明显的一致性和相关性。地裂缝基本特征主要是形态特征和空间分布。地裂缝平面形态有直线、S型和锯齿状;剖面形态为上宽下窄,并逐渐消失;倾角较陡。地裂缝空间分布上有方向性、开启性和网络性。渭河盆地地裂缝主要是构造地裂缝,受构造断裂控制;地下水、地表水、采空和黄土湿陷性只是诱导因素。     

渭河盆地安仁镇地裂缝基本特征与成因分析

2016年野外地质调查发现渭河盆地东北侧安仁镇发育48条地裂缝,造成沿线房屋墙体开裂、道路错断和农田变形龟裂等,并严重威胁大西高铁安全运营。通过详细的地质调查和地质测绘发现其均位于地貌分界线两侧并发育在双泉-临猗断裂上盘,地裂缝走向为NE60°~80°,按发育位置可将其划分为5组地裂缝。选取典型地裂缝为研究对象,利用槽探和工程地质钻探揭示了地裂缝的剖面结构特征,发现地裂缝导致浅部土体破裂严重,地裂缝错断两侧地层且位错量随深度增加而增加,表现出同沉积断层的性质。在此基础上,对比西安地裂缝并详细分析了安仁镇地裂缝的成因机理,发现构造断裂、地震活动和表水潜蚀是地裂缝形成的主要因素。安仁镇地裂缝成因机理可概化为:构造控缝、地震启缝和表水扩缝。     

河北平原典型地裂缝场地动力响应特征研究

河北平原地裂缝分布广泛、致灾严重,给当地工程建设和人民生活造成了严重影响。目前对于河北平原地裂缝的研究主要是发育特征、成因机理以及分布等方面,对该区域场地动力特性的研究不足。为讨论河北平原地裂缝对场地动力响应的影响,分别选取该地区具有代表性的地裂缝(高丽营地裂缝和隆尧地裂缝(构造成因)、大名地裂缝(古河道成因)、唐山地裂缝(地震成因))进行野外地脉动测试,并通过傅里叶谱分析、反应谱分析和Arias烈度分析,揭示了不同类型地裂缝场地的动力响应特征。结果表明,地裂缝对场地卓越频率和卓越周期的影响较小,但对场地动力响应强度的影响较大。在地裂缝附近区域具有放大效应,上盘放大倍数达到2.2~2.7,下盘放大倍数达到1.7~2.4,并随着与地裂缝距离的增大逐渐衰减,一定距离后趋于平稳,且活动性更强的上盘的放大效应更明显。不同类型地裂缝对场地动力响应的影响趋势基本一致,但影响范围不同:构造地裂缝场地的放大效应影响范围最大,约24 m,地震地裂缝次之,约22 m,古河道地裂缝最小,约20 m。综合考虑河北平原地裂缝对场地影响范围:上盘约24 m,下盘约20 m。场地放大效应及其影响范围可以为河北平原地裂缝场地工程结构的合理抗震设防提供依据。