地下综合管廊穿越地裂缝变形与受力特征研究

以西安市昆明路地下综合管廊穿越f3地裂缝为研究对象,基于有限元数值模拟分析了地裂缝错动作用下分段地下综合管廊的变形与受力特征。结果表明:地裂缝错动作用下地下管廊顶板竖向沉降变形整体上呈现反“S”形特征,其变形量随地裂缝错动量的增大而增大;管廊结构纵向变形大致可划分3个变形段即下盘翘曲变形段、不均匀沉降段和上盘整体沉降段;在管廊设计使用寿期100 a内地裂缝错动量为50 cm时,管廊接头部位顶板的水平位移在地裂缝带处达到峰值,为4.1 cm,而底板水平位移为3.2 cm,管廊接头部位易发生张开、错位破坏现象,应予以加固;在地裂缝带附近,上盘管廊底板的接触压力减低至0,存在底板脱空现象,应预留注浆孔便于必要时进行注浆加固处理,而下盘管廊底板的接触压力则有明显增大的趋势;当地裂缝错动量超过20 cm时管廊结构顶、底板的拉应变超过了混凝土的极限拉应变,管廊变形破坏模式主要为拉张破坏。研究结果可以为西安市及其他地裂缝发育区地下综合管廊穿越地裂缝带的结构设计提供科学依据。     

地下综合管廊穿越活动地裂缝变形与内力的响应分析

由于场地条件限制,西安城市地下综合管廊建设需以不同角度穿越地裂缝,必将受到地裂缝活动作用的影响。建立地下综合管廊穿越活动地裂缝的三维有限元模型,模拟了地下综合管廊穿越地裂缝时,设置了5 cm、10 cm、15 cm、20 cm、25 cm和30 cm 6种不同沉降量工况以及正交、斜角60°与斜角30° 3种穿越角度。研究结果表明,地下综合管廊的变形与轴向应力随地裂缝活动量的增加而不断增大,管廊的水平轴向位移、竖向位移以及轴向应力均集中在地裂缝两侧一定范围内,管廊上表面轴向应力峰值大于下表面。管廊与地裂缝交角越小,管廊的水平轴向位移越小,竖向位移的影响范围越大,管廊水平轴向应力越大,实际工程中应避免管廊不设缝小角度穿越活动性强的地裂缝。研究成果对土体与地下综合管廊之间的相互作用机理分析以及对防灾减灾工作有一定的参考价值。     

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。     

地面塌陷及地裂缝的成因及防治——葫芦岛市南票区及连山区矿产开采引起的地质灾害

由于大规模地开发矿产资源及频繁的经济活动,使葫芦岛市南票、连山两区成为地质灾害的多发区。引起的地质灾害分布范围广,危害程度大,已造成巨大的经济损失和大量人员伤亡,严重地制约着地方经济和社会的可持续发展,危害着人民群众生命财产安全。通过对相关矿山采空区地面塌陷、地裂缝进行调查研究。对该市地质灾害的分布特征、地质灾害的成因机理有了比较系统的认识。由此进一步提出了该市两区地质灾害的防治对策,力求有效地预防和减少地质灾害的发生.     

复杂条件下矿山采空塌陷勘查方法实例分析

安徽某矿由于岩溶发育和早期开采无序,地下采空区和溶洞较多的分布,采空区周边突发地面产生多处地裂缝。地质环境条件复杂,岩溶及新老采空区并存,为查明此次采空塌陷的原因、影响范围及发展趋势,并提出合理治理方案,采用调查、钻探、物探、测量等多种勘查方法,通过资料分析比对验证,查明了新老采空区的分布特征,以及采空塌陷的原因、影响范围及发展趋势,对该采空区治理因地制宜的提出了治理方案。为以后相似情况下的采空区突发采空塌陷调查和治理提供了借鉴参考。     

地裂缝场地建筑结构动力响应特征及抗震设防研究

为研究地震作用下地裂缝场地建筑结构的动力响应特征,以西安地裂缝场地为研究背景,分别考虑独立基础、片筏基础、桩基础和桩筏基础上的框架结构,对结构峰值加速度、层间位移等动力响应特征及其影响因素和影响规律进行系统研究。研究结果表明：(1)地裂缝附近场地上的结构加速度响应和层间位移响应具有明显的放大效应,动力响应峰值随着距地裂缝距离的增大逐渐减小,最终趋于稳定,放大效应的影响范围约为24 m,此范围内的结构需提高抗震设防水平;(2)结构的峰值加速度随层高的增大而增大,整体呈现出“S”形,层间位移角随层高的增大先增大后减小,二者均表现出明显的“上盘效应”,即上盘结构响应强于下盘,且随着输入地震动强度的增大,上、下盘结构动力响应差异进一步扩大,上盘效应愈发显著;(3)片筏基础、桩基础和桩筏基础结构的加速度响应接近,而独立基础结构的加速度与前三者差异明显,但随着楼层的增大,基础形式对结构层间位移角的影响逐渐减弱;(4)上、下盘结构的峰值加速度、峰值位移大小及峰值出现的时间等存在一定差异,这是由于地震波经过地裂缝时发生复杂的反射和折射,结构受到非一致性激励造成的。     

清镇红枫湖沿岸地裂缝灾害及防治对策

本文对红枫湖沿岸村寨的地裂缝地质灾害进行了调查,在调查的基础上,对地裂缝地质灾害的成因进行了分析,在分析形成原因的基础上提出了防治措施建议。     

山西地堑系一类特殊的剪切-挤压型地裂缝

阐述了山西地堑系的构造背景及现今应力场状态,对该地区发育的地裂缝特点进行了概括性描述。根据实际调查,在该地区发现了一类特殊的剪切-挤压型地裂缝万荣县城关变电所地裂缝,该地裂缝地貌上位于山西地堑系峨嵋台地,发育特征表现为强烈的剪切、挤压变形,地面、墙体拱曲、翘起,并出现明显的水平位错现象。与该区发育的其他地裂缝有明显的不同。根据地裂缝发育的特征,并结合区域构造应力场分析,讨论了该地裂缝的力学成因机制。     

汾渭地裂缝与现代地震活动

近年来在汾渭地区出现地裂缝101处,其空间分布62%受活断层控制,20%是区域性黄土构造节理破裂面这些弱剪切强度带的扩展,18%是重力和湿陷等非构造型地裂缝。调查中发现,汾渭盆地中地下水位、水温异常、现代小震活动与地震活动都有4年一次的周期性起伏,它们是区域构造应力不断加强的信息。地下水对区域应力活动最敏感,故最早出现异常高潮,断裂再破裂并发震要有一定过程,而震源破裂传到地表造成地裂缝又要一定时间,所以汾渭盆地地震和地裂活动高潮分别滞后地下水异常1至2年。      

西安台地电阻率变化初探

本文通过对西安台地电阻率变化的初步研究表明:西安台地电阻率变化不是地下水位动态变化及其它干扰所引起,在异常期间又无相应地震发生,故认为是一次无震异常变化;西安台地电阻率的主压应变方向(即主轴方位)与地裂缝走向、小震震源机制解主压应力方向大体一致,并且它们都与该区区域应力场方向基本一致。研究结果还表明,西安台地电阻率变化与该区地裂缝活动、小震频次增高等有关,是该区应力-应变状态变化的反映。