地裂灾害的区域稳定动力学探讨——以西安地裂为例

工程场地破裂灾害是区域稳定动力学环境下的灾害效应之一，而地裂缝又是工程场地破裂灾害的重要类型，但目前尚无针对性的系统的理论研究。本文以西安地裂为例，尝试对地裂灾害开燕尾服区域稳定动力学探讨，并就西安地裂灾害提出了几点新的认识。     

黔中及邻区地裂缝特征及成因初析

本文根据黔中及邻区近年来,特别是1985年和1990年两次出现大面积地裂缝的灾情,形态及某些特征,着重论述了地裂缝的成因及其主要的相关因素,并提及了与地震的某些关系,指出了构造型地裂缝与地震的关系密切,两者均是活动断层最新活动表现。另外,对于不同类型的地裂缝,应采取不同的防治措施,以减轻地裂灾害。     

关于地裂缝地质灾害的优势面分析

地裂缝的成因可以分为天然构造地裂、人为诱发地裂和复合成因地裂、地震断裂,抽水不均匀地面沉降伴生地裂和渗透变形地裂是最主要的地裂缝类型。地裂缝以构造地裂和构造地裂基础上由人为活动诱发现象为主,用优势面观点和方法分析和研究是可行的。根据优势面的原理,提出防灾和减灾的思路,指出地裂灾害预测和预警系统研究对分析、评估和减灾是最有效的手段。防治地裂缝的原则是针对性治理和顺应自然取代对抗,对策是注重避让与选址、引调地表水、做好结构设计和地基处理、制定相应的防灾区域管理法规。     

山东省临邑县临盘镇地裂冒喷水油灾害初步分析

1998年7月临邑县临盘镇西十二里村发生地裂冒喷水油灾害：对此次灾害研究认为，灾害发生前地应力已有明显改变，这种改变应是自然因素造成的，油田开发难以直接引发断层的活动。因此，地裂冒喷水、油灾害是因活动性断昙——临邑断层在局部薄弱部位活动而引起的，断层活动使地下流体顺断层涌出地表，是自然地质灾害。灾害的诱发因素是多方面的，其中地面不均衡沉降耦合使得地下应力布不均习，导致在断层的薄弱部位产生应力集中，并引发灾害发生。灾害发生已使得地下不均衡应力得以释放，近期内再次发生灾害的可能性不大。     

西安地裂与地面沉降灾害投影寻踪分析预测

本文应用80年代新兴的投影寻踪技术对西安地裂与地面沉降灾害问题进行了分析预测,其结果对控制这些灾害具有一定的指导意义。     

西安地裂缝活动特征及勘查思路探讨

西安地裂缝是在西安断陷构造活动和现代区域引张应力场的作用下，叠加了近期城市过量抽汲深层承压水等非构造因素引起的地表位移变化所致，成为人为因素加速构造地裂活动的典型代表，引起了各级政府以及国内外地学界的普遍关注。地裂缝所经之处，不仅造成地面地下建（构）筑设施严重毁损，而且给城市规划和建设带来了难以估量的经济损失，成为西安市最突出的城市地质灾害。笔者通过阐述西安地裂缝成生地质环境背景及其分布、时空运动规律、发育特征和形成机制，探讨了西安地裂缝勘查工作的思路、技术与方法。     

西安地铁四号线沿线地裂缝的灾害分析与对策研究

西安地裂缝是一种地区性的地质灾害现象。目前西安共发育有14条地裂缝。地铁四号线将穿越13条,给隧道施工造成了诸多考验。文章选取西安市地铁四号线沿线的地裂缝灾害作为研究对象。探讨了地裂缝对隧道工程的影响因素和致灾特点、以及相关的评估理论方法。最后针对地裂缝灾害特征以及工程特点提出若干防治措施,对于科学研究地裂缝的灾害特点、合理防治地裂缝的灾害发生具有一定的指导意义。     

我国城市地裂缝灾害问题与对策

从20世纪中期以来地裂缝在我国许多城市开始出现，已成为一种区域性的重要地质灾害，严重危及城市建设与人民生活。文章详细介绍了我国地裂缝灾害的分布特征，总结出地裂缝具有成带性、不可抗拒性、方向性和周期性的灾害特点。以我国比较典型的新构造活动区域－汾渭地堑内的地裂缝为例，从构造活动和地下水开采影响方面分析了地裂缝形成机理，针对地裂缝产生的不同原因，提出了建筑物加固和减少地下水开采等控制及减轻地裂灾害的措施。     

地裂缝的成因,几何形态与空间分布

本文重点论述了构造地裂隙的成因,形态特征,空间分布规律及其与活动构造的关系。对非构造成因的地裂缝也作了简单的论述。并提出了研究地裂的目的是为预防地质灾害服务,在预防方面尽量采取避让的措施。     

桂林市临桂县宛田乡政府地裂成因初析

992年12月16日,宛田乡政府发生一不规则椭圆形地裂,长90m,宽75m。地裂引起房裂,殃及57家住户,波及建筑物3100多平方米。地裂主要由位于岩溶很发育的D3,石灰岩之上的洪积粉质粘土或卵砾石层中的土粒被水流带走,产生管涌,形成土洞,在1992年大旱地下水位降低时,触发土洞群顶板塌落,土体质点位移变形而引起。      

西安地铁二号线沿线地裂缝未来位错量估算及工程分级

地裂缝在地铁设计使用期内的最大垂直位错量是西安地铁二号线穿越地裂缝结构设计的一个十分重要的参数。本文以历史水准监测资料为基础,分析了西安地铁二号线沿线各地裂缝在不同历史阶段的活动特征与活动原因,对各地裂缝的未来活动趋势进行了预测。然后通过基于不同时间段地裂缝活动速率的最大垂直位错量估算结果的对比分析,得出了地铁设计使用期内各条地裂缝与地铁交汇点处地裂缝的最大垂直位错量,并以此为依据,将西安地铁二号线沿线地裂缝分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级等4个工程级别。     

Monitoring of land subsidence and ground fissures in Xian,China 2005–2006: mapped by SAR interferometry

The City of Xian, China, has been experiencing significant land subsidence and ground fissure activities since 1960s, which have brought various severe geohazards including damages to buildings, bridges and other facilities. Monitoring of land subsidence and ground fissure activities can provide useful information for assessing the extent of, and mitigating such geohazards. In order to achieve robust Synthetic Aperture Radar Interferometry (InSAR) results, six interferometric pairs of Envisat ASAR data covering 2005–2006 are collected to analyze the InSAR processing errors firstly, such as temporal and spatial decorrelation error, external DEM error, atmospheric error and unwrapping error. Then the annual subsidence rate during 2005–2006 is calculated by weighted averaging two pairs of D-InSAR results with similar time spanning. Lastly, GPS measurements are applied to calibrate the InSAR results and centimeter precision is achieved. As for the ground fissure monitoring, five InSAR cross-sections are designed to demonstrate the relative subsidence difference across ground fissures. In conclusion, the final InSAR subsidence map during 2005–2006 shows four large subsidence zones in Xian hi-tech zones in western, eastern and southern suburbs of Xian City, among which two subsidence cones are newly detected and two ground fissures are deduced to be extended westward in Yuhuazhai subsidence cone. This study shows that the land subsidence and ground fissures are highly correlated spatially and temporally and both are correlated with hi-tech zone construction in Xian during the year of 2005–2006.     

临汾地面沉降数值模拟及其与地裂缝灾害关系研究

临汾市区是继西安、大同等地区之后又一地裂缝灾害比较严重的地区, 已经严重影响着临汾市经济的可持续性发展。经研究表明, 地下水超采为影响该区地裂缝灾害的第二大因子, 它是通过地面沉降来促使地裂缝的形成和发展。本文通过对临汾市区地面沉降进行数值模拟, 总结出了地面沉降的变化规律。分析认为, 地裂缝灾害的易出现部位为沉降梯度陡变带, 即沉降梯度最大处。     

山西清徐县地裂缝灾害现状及类型分析

研究了山西省清徐县平泉村武家坡村地裂缝地质灾害的现状和主要特征。清徐县平泉村至武家坡村等7个村庄自2002年春天出现地裂缝以来,其灾害呈现日趋加重的趋势,给当地村民的生产及生活带来了极大影响。经过对平泉村至武家坡村地裂缝的现场实地调查,认为清徐县平泉村-武家坡村地裂缝的分布情况复杂,影响带的宽度从3m左右到100多米不等,凡位于地裂缝带内的大部分建筑物都遭到了破坏。地裂缝带内的地面变形形式有陡降型和缓降型两类,其中位于陡降型变形带上的建筑物破坏最为严重。地裂缝引起建筑物的破坏主要有墙体开裂、地面倾斜、地基下沉、楼梯断裂、门窗变形等多种形式。清徐地裂缝目前仍处于活动阶段,这种活动趋势还将持续一段时间,建议地裂缝带内的村民应尽快搬迁,并限制其在地裂缝带内的工程活动,以免造成更大的损失。     

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。     

基于InSAR的西安地面沉降与地裂缝发育特征研究

西安地区长期遭受地面沉降和地裂缝灾害。采用合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术对该区域1992年至今的地面沉降和地裂缝的时空特征进行了监测。主要分3个阶段进行,在每一阶段尤其对InSAR处理过程中的干涉图滤波进行了迭代自适应处理和相位解缠进行了顾及粗差的改正,通过与同期水准和GPS监测结果比较可得InSAR精度达1cm。从3个时间段的InSAR成果可以看出在空间分布上,西安市的东郊和南郊是沉降严重的区域;从时间发育来看,最大沉降阶段发生在1996年,最大沉降量达21cm,而2006年的最大沉降量减少到8cm,且沉降中心转移到西南郊;3个阶段均探测到活动地裂缝两侧的不均匀沉降,地裂缝的南侧沉降均大于北侧。该研究将为西安地区地面沉降和地裂缝的解释和减灾提供数据支持。     

北京顺义地裂缝带的活动特征及减灾措施

本文详细调查了北京顺义地裂缝带的展布和成灾特征,实测了地裂缝灾害最为严重的橡胶二厂内地裂缝的位置和建筑物破坏范围,并综合已有关于顺义地裂缝成因的研究,认为顺义地裂缝带的防治应以控制地下水的开采为根本措施。基于地裂缝的发育程度及成灾特点,在不考虑构造因素的前提下,提出了橡胶二厂建筑用地规划中安全距离的避让方案,即以主破裂带为中心基准线,西北侧建筑安全距离为12m,东南侧建筑安全距离为16m。     

西安地铁2号线隧道穿越地裂缝带的设防参数

基于西安地裂缝成因、基本特征和未来活动趋势分析,通过几何缩比为1：5的地裂缝活动模型试验和地裂缝活动对盾构隧道影响的数值模拟计算,研究了西安地铁2号线隧道正交穿越地裂缝带的设防参数。通过分析地裂缝年平均活动速率和历史最大活动量,确定了与地铁2号线相交的各条地裂缝的最大垂直位移量的预测值和设计建议值。模型试验和数值模拟结果表明,正交条件下地铁隧道在地裂缝活动地段的设防宽度为60 m,即上盘为35 m,下盘为25 m;沿隧道纵向地裂缝两侧地层变形规律呈现台阶状突变变形,隧道纵向设计可将上盘视为整体下降来考虑;地铁隧道穿越地裂缝带必须分段设缝以适应地裂缝的变形,其分段长度在地裂缝主影响区按10 m进行设防,在一般影响区可按10～15 m进行分段设防。研究结果可为地铁隧道穿越地裂缝带的结构设计提供参考。     

GPS在西安市地面沉降与地裂缝监测中的应用研究

本文从GPS监测网的布网原则和设计方案出发,对GPS外业观测和内业数据处理中的关键技术进行了深入研究,提出了一套适用于大城市地面沉降与地裂缝灾害监测的作业方法和数据处理方案。通过西安地区地面沉降和地裂缝的GPS监测实践,证明了本文提出的监测网的布设原则、GPS外业施测和内业数据处理方案是切实可行的,并且通过GPS监测获取了西安地面沉降和地裂缝近期活动的有关数据信息,且其与精密水准结果具有很好的一致性。     

地震作用下邻近地裂缝带地铁隧道工程场地地表沉降研究

为了探讨地震和地裂缝耦合作用下位于地裂缝上盘的地铁隧道顶部地表沉降规律及其对附近建筑物的影响,以邻近穿越地裂缝场地的西安地铁3号线为工程背景,利用FLAC3D有限差分软件,结合理论分析,对西安人工地震波、El Centro波和Kobe波三种不同地震波作用下邻近地裂缝带地铁隧道建设场地地表沉降问题进行了研究。结果表明:地震作用下,隧道顶部一定范围内的地层沉降量显著大于其周围地层,形成宽度约9~16 m的沉降凹槽;El Centro波作用下沉降凹槽的宽度最大,约15.9 m,超越概率为10%的西安人工合成地震波次之,约11.6 m,而Kobe波作用下沉降凹槽的宽度最小,约9.5 m;隧道上覆地层沉降凹槽的沉降规律符合peck公式;隧道顶部约20 m范围内场地地表受地震和地裂缝耦合作用影响最强烈,沉降最大。