基于FLAC3D数值模拟的清徐地裂缝与交城断裂成因关系研究

基于断裂力学理论,应用FLAC3D数值模拟方法对交城断裂活动时附近土体的变形特征进行模拟计算。计算结果表明:断层活动带动上覆土层差异沉降及应力场变化,当断层错动量达到一定程度,断层附近出现拉应力区,土体在拉张应力和自身重力作用下产生垂直差异形变,从而产生地裂缝。将数值模拟结果与方山探槽揭示的地裂缝剖面特征进行对比,二者结果相互印证,说明清徐地裂缝是交城断裂活动的结果,二者具有明显的对应关系,地裂缝为构造成因裂缝。数值模拟结果为研究断裂和地裂缝成因关系提供了佐证。     

山西清徐地裂缝构造活动参数反演

利用精密水准监测数据,并结合工程地质勘查成果,构建了清徐地区浅部地裂缝与深部断层"双位错"模型,以此反演获取了地裂缝及断层现今的构造活动参数,确定了地裂缝与断层呈同倾向"Y"字形活动关系。结果表明,清徐地裂缝现今张裂活动速率大于倾滑活动速率,其量值达到了15.1mm.a-1;地裂缝活动下边界深度约在380 m左右;浅部地裂缝的倾滑速率大于深部断层的倾滑速率,断层倾滑速率仅为-1.6mm.a-1。反演结果与水文、地球物理勘测结果相一致。