西安地裂缝
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西安地裂缝场地勘察与工程设计规程
西安地裂缝场地勘察与工程设计规程是一份关于地裂缝场地勘察和设计的规范文件。
地裂缝是一种自然现象,通常由于地下岩层的移动、沉降或膨胀引起。
在城市规划、建筑设计和基础设施建设中,了解地裂缝的分布和性质对于确保建筑物的安全和稳定至关重要。
这份规程主要包括以下几个方面的内容:
1.地裂缝场地勘察的目的和任务:明确勘察的目标,包括了解地裂缝的分布、性质、规模、活动性等,为工程设计提供依据。
2.勘察方法和技术:介绍地裂缝场地勘察的主要方法和技术,如地质调查、地球物理勘探、钻探、遥感等。
3.地裂缝场地分类:根据地裂缝的性质、规模和活动性,将地裂缝场地分为不同的类别,以便采取相应的设计措施。
4.地裂缝场地设计原则:提出地裂缝场地设计的基本要求和原则,如合理选址、控制建筑高度、采用抗震设防措施等。
5.地裂缝场地设计内容:包括地基处理、结构设计、抗震设防等方面的具体要求。
6.地裂缝场地施工与监测:对地裂缝场地施工过程中的质量控制和监测要求进行规定。
7.地裂缝场地验收与维护:对地裂缝场地的验收标准和维护管理提出要求。
通过遵循这份规程,可以有效地预防和减轻地裂缝对建筑物的影响,确保建筑物的安全和稳定。
同时,这也有助于提高城市规划、建筑设计和基础设施建设的科学性和合理性。
西安地裂缝问题之探究1.提出问题西安是一个地裂缝多发且已经对其各项工程项目以及大量的文物古迹造成严重影响甚至破坏的城市。
那么我们不禁要问,这些地裂缝在地表是如何展布的、它们的形成机理是什么、我们又该如何对其进行防治?1.1选题背景与研究意义西安作为一座具有悠久历史和充满活力的现代化大都市。
随着经济的发展和社会的进步,各种大型工程的陆续进行,在工程建设中地裂缝的影响日趋明显,大大增加了施工难度和工程成本。
同时,这些地裂缝对西安的好些文物古迹也有特别重大的影响,比如由于一条地裂缝从西安大雁塔西北方向经过,大雁塔已近朝西北向有一定的倾伏,文物保护工作迫在眉睫。
自上世纪50年代出现地裂缝活动对建筑物的破坏现象以来,在西安市发现的地裂缝已达14条之多(如图1所示),成为危害西安城市建设的主要地质灾害之一。
对西安地裂缝发育现状、剖面结构及活动性等方面展开全面深入的调查研究,不仅是对西安地裂缝进行进一步图1:西安地裂缝地表展布图深入研究的前提和基础,而且对于较好地掌握西安地裂缝发展的新动态、新特点,乃至及时指导西安市的发展规划等方面都具有一定的参考和指导作用。
2.分析问题西安地裂缝平面上沿黄土梁以NE走向成带发育,与临潼一长安断裂走向一致(可参照图1),原有裂缝沿走向向两端延伸,次级裂缝一般位于主裂缝南侧,倾向与主裂缝相反;地裂缝错断地层的断距随深度增加而增加,具有同沉积断层特征,主裂缝南倾南降,主次裂缝的典型组合形态,间接反映出地裂缝所处应力场的一些特征;地裂缝活动强度随着超采地下水的减少而减弱,并显示出构造裂缝活动特征,整体活动强度上依然是东部强于西部,南部强于北部。
西安地裂缝在上述各方面表现出如此强的规律性,可见其发育及分布明显地受到区域构造作用的控制,而过度抽取地下承压水是其超常活动的主要诱发因素。
2.1各主要地裂缝的空间展布状况西安地裂缝群分布范围西至唣河,东到纺织城,南起三爻村,北至井上村,面积约155k㎡。
西安地裂缝研究报告摘要地裂缝是地表岩、土体在自然或人文因素作用下产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度裂缝的地质现象。
自从上世纪五十年代以来,由于抽水和构造控制作用,西安市区出现了大量地裂缝,到目前为止西安城区发现的地裂缝已达14条之多,延伸长度超过100km,覆盖面积约250km2,其活动时间之长和规模之大,在国内外尚属罕见。
这些地裂缝所到之处,致使不少地面建(构)筑物和地下设施遭到变形破坏,它们穿越工厂、学校和民房,横切地下洞室、路基,错断高架立交桥,造成建(构)筑物破坏、机器停转、桥梁和道路变形和管道破裂,给西安古城的市政建设带来了严重破坏,迄今为止已造成数百亿元的经济损失。
1.西安地裂缝分布1.1概述地裂缝是西安地区主要的地质灾害,目前已经探明14条地裂缝。
关于西安地裂缝的成因,目前有以下三种学说:①地下水过度开采,地面沉降引起地裂缝;②汾渭盆地构造活动;③综合以上两种学说。
而西安地裂缝,严重制约着西安工程建设的发展,如地铁、高层建筑、水利水电等工程。
因此,研究西安地裂缝是我们地质工作者的基本要求,是一件福利人群的伟大事业。
图1西安地裂缝名称图1.2地裂缝简介及分布图辛家庙地裂缝(f1):该条地裂缝在辛家庙重型机器厂附近活动强烈,破坏严重,而且从地裂缝分布与黄土湿陷类型和湿陷等级分区图中可以看出,辛家庙重型机械厂处的黄土湿陷等级为自重湿陷II一III级,湿陷性强。
这表明该处黄土的强湿陷性可能加剧了这一地段地裂缝的破坏活动。
红庙坡-八村庄-米家岩地裂缝(f2):由西往东,该条地裂缝活动强度有逐渐加强的趋势。
东段活动速率大,对建筑物破坏严重;西段活动速率低,破坏程度相应较低。
从图中可以看出,该条地裂缝所经过地区的黄土湿陷性总体上有从西到东逐渐增强的趋势,该条地裂缝东段所处地区的湿陷等级为自重湿陷m级,中段地区的湿陷等级为非自重湿陷I一II级,而西段地区的湿陷等级仅为非自重湿陷I,这与地裂缝的活动趋势是基本相同的。
西安地裂缝概况西安地裂缝是西安市主要的地质灾害之一。
自西安发现地裂缝以来,迄今为止在南起长安- 临潼断裂,北到孙家湾新房村西起西户高速东侧东到灞桥范围内出现有多条地裂缝带;西安规划区已基本查清的11条活动地裂缝。
西安地裂缝分出露地裂缝和隐伏地裂缝两种, 多呈带状分布, 地裂缝的分布与西安原始古地貌有密切的关系, 地裂缝都出现在古梁的南坡, 分布在古梁到古洼的地貌转折部位。
根据多年来对西安地裂缝的研究, 西安地裂缝具有以下主要特征: 相邻地裂缝间距为6~ 2 0km, 平面形态呈不等间距平行排列。
近似平行于临潼长安断裂,。
地裂缝具有很好的延伸性,每条地裂缝的延伸长度长达数公里至数十公里, 其活动方式是缓慢的蠕动方式, 地裂缝上盘下降, 下盘相对上升。
修订后的《西安地裂缝场地勘察与工程设计规程》, 新规程中, 根据勘探标志层的不同, 将西安地裂缝场地分为一、二、三类。
一类场地的主要特点是: 场地内的地裂缝是活动的, 在地表已形成破裂, 有些场地地表破裂有较长的延伸距离。
在这类场地进行地裂缝勘察时, 可以通过现场地裂缝调查的方法, 追踪地表破裂的延伸方向、延伸距离, 选择典型破裂点, 测量其平面坐标。
对地面破裂受到掩埋的场地, 可以采用槽探的方法揭露出地裂缝,根据地裂缝的倾向、倾角, 确定地裂缝延伸到地面的位置并测量其坐标数值。
二类场地的主要特点是:②地内的地裂缝现今没有活动, 或活动产生的地表破裂已被人类工程活动掩埋。
②场地内埋藏有上更新统或中更新统红褐色古土壤。
在这类场地进行地裂缝勘察时, 采用以钻探为主的勘探方法, 查明上更新统或中更新统红褐色古土壤的产状和错断位置, 测定其延伸到地面后的地裂缝位置和坐标数值。
不符合一类场、二类场地条件的地裂缝场地都可属于三类场地。
三类场地主要特点是: ①埋藏深度40~ 80 m的中更新统河湖相地层。
② 60~ 500 m深度内有可连续追索的6个人工地震反射层组。
西安地裂缝的研究地裂缝是一种地面开裂现象,它给建筑物、公路、地下设施和耕地带来重大损失。
其中西安是我国地裂缝灾害最典型、最严重的城市。
自上世纪50年代出现地裂缝活动对建筑物的破坏现象以来,现在发现的地裂缝已达14条之多,它们似平行等间分布,将西安分割开来,成为危害西安城市建设的主要地质灾害之一。
对西安地裂缝发育现状、剖面结构及活动性等方面展开全面深入的调查研究,不仅是对西安地裂缝进行进一步研究的前提和基础,而且对于较好的掌握西安地裂缝发展的新动态、新特点,乃至及时指导西安市的发展规划和城市建设等方面都有一定的参考和指导作用。
西安地裂缝基本特征与分布西安地裂缝是一种区域性的地质灾害现象,在平面上具有明显的方向性、成带性、似等间距性、位错同步性和多级性及剖面上的结构组合形式多样性等展布规律,并具有以下基本特征:①大多是由主地裂缝和分支裂缝组成的,上盘发育大规模的次级裂缝;②主地裂缝总体走向北东,近似平行于临潼-长安断裂;倾向南东,与临潼长安断裂倾向相反,倾角约80°。
③地裂缝在走向上具断续延伸特征,每条地裂缝的可达数公里至数十公里。
④地裂缝都发育在特定的构造地貌部位,即梁岗地貌的南侧陡坡上(梁间洼地北侧边缘)。
⑤地裂缝的活动方式是蠕动,主要表现为主地裂缝的南侧(上盘)相对下降,北侧(下盘)相对上升;次级地裂缝则表现为北侧(上盘)相对下降,南侧(下盘)相对上升。
⑥地裂缝的垂直位移具有单向累积的特征,断距随深度的增大而增大。
西安地裂缝是在西安正断层组的基础上发育起来的,由南而北在黄土梁洼之间有规律排列,均位于黄土梁的南侧,呈带状分布。
在平面上呈左行雁阵,主体走向为NE70°~80°。
它们一般都由主裂缝及其下降一侧的次级裂缝组成的次级裂缝带,带宽3~8m,局部可达20~30m。
各条地裂缝带大体呈等间距近似平行排列,间距为0.4~2.1km,平均约1km。
将14条西安地裂缝的平面展布分述如下:1 f1(辛家庙地裂缝)该地裂缝发育于广大门黄土梁南侧,西起孙家湾村东,向东穿越太华路至红22旗机械厂铁路专用线东侧的南康花园、温泉花园,经重型机械厂福利区、辛家庙育新小学,延伸至东二环和北二环转盘。
西安市地裂缝对市政桥梁危害及防治措施摘要:本文在对西安市南二环长安立交由地裂缝引发的病害深入分析基础上,从多个角度较系统地提出了市政桥梁穿越活动地裂缝带的防治措施。
1.引言西安地裂缝作为一种地表地质灾害现象,它与人类工程活动的关系是不言而喻的。
一般来说,西安市地裂缝带对地面建筑物的危害可以通过避让、基础加固等方法得以消除和降低,然而对分布范围极广的城市生命线工程如地铁、道路、桥梁以及城市地下管网等的危害是无法避免的。
本文在对西安市南二环长安立交由地裂缝引发的病害深入分析基础上,从多个角度较系统地提出了市政桥梁穿越活动地裂缝带的防治措施。
2.地裂缝基本特征及活动趋势2.1地裂缝的基本特征西安地裂缝是在过量开釆地下水、产生不均匀地面沉降的条件下,临潼一长安断裂带西北侧一组北东向的隐伏地裂缝出现活动,在地表形成的破裂。
地貌上西安地裂缝分布于黄土梁洼之间,均位于黄土梁的南侧,呈带状分布,走向为NE70°~80°,共12条地裂缝,简称为F1~F12。
在剖面上西安地裂缝的形态一般为上宽下窄的楔形,向下逐渐变窄变少,最深达300余米。
地裂缝主体倾向南,倾角一般在70°以上。
地裂缝带基本具有统一的三维空间运动变形特征,即南倾南降的垂直位移、水平引张和水平扭动,其中以垂直位移量为最大,南北拉张量次之,而水平错动量则很小,三者之比为 1 :0.31 :0.03,因此工程上一般只考虑地裂缝的垂直位移量。
2.2地裂缝的活动趋势根据1960年以来所监测的各条地裂缝年平均垂直活动速率的资料,将这些地裂缝活动划分为3 级:①活动强烈,速率﹥30mm/a②活动较强烈,速率5~30mm/a③活动微弱,速率<5mm/a。
这些地裂缝的垂直沉降速率以5~35 mm /a居多,最大达5506 mm/a。
3.地裂缝对市政桥梁的危害由于地裂缝的不断活动,其对于裂缝周围的地质体而言是一种不断的动力源,使得地裂缝周围的地质体发生位移,产生局部形变场和应力场,它们使建筑物的地基和基础产生均匀或不均匀沉降,拉裂和错开,从而引起上部建筑物裂开,错开和坍塌,造成地下洞室,路基,管道变形或剪断。
西安市地裂缝与地面沉降空间数据库设计与实现的开题报告一、选题背景与意义西安市地面沉降问题已经引起了各界的广泛关注,在这个过程中,地裂缝是一个很重要的问题。
地裂缝是指岩石、土壤、砾石等地下材料在超出其弹性限度的情况下,发生裂缝和位移,并引起地面开裂的现象。
地裂缝的形成与诸多因素有关,如自然因素、工程活动等,对人类社会产生了很大的危害。
西安市地面沉降问题已经开始进入到困难时期,地裂缝数据基本上散落在相关部门或各种论文,且空间数据的管理也比较混乱。
在此情况下,梳理、整合和统计地裂缝数据,于减缓地面沉降突发事件、保障城市基础设施安全非常必要。
同时通过对地裂缝数据的分析、加工、处理,建立相应数据库,有助于进一步研究地裂缝的形成机制及其对城市建设的影响,为城市规划、建设和管理提供参考。
因此本课题拟设计和实现西安市地裂缝与地面沉降空间数据库,旨在收集整理有关地裂缝的数据,包括空间位置、类型、区域、分布、发生原因以及与地面沉降的关联关系等信息,并将其进行标准化处理和有效管理。
同时开发数据分析、可视化等工具,以满足用户对地裂缝及地面沉降的需求。
二、研究内容及目标研究内容:1. 西安市地裂缝与地面沉降相关数据的收集、整合和标准化处理;2. 基于GIS技术开发西安市地裂缝与地面沉降数据库,包括空间数据和属性数据;3. 数据库设计并实现数据可视化功能;4. 利用数据库分析西安市地裂缝与地面沉降的时空特征和分布规律,并探讨其形成机制和对城市环境的影响。
研究目标:1. 建立西安市地裂缝与地面沉降数据库,提供数据共享和便捷访问;2. 对西安市地裂缝与地面沉降进行可视化展示,为相关部门和研究人员提供直观的数据支持;3. 分析西安市地裂缝与地面沉降的时空特征及其分布规律,为城市规划及环境安全等提供科学依据;4. 探讨西安市地裂缝的形成机制,预测其发展趋势并提出预防和治理对策。
三、研究方法1. 数据收集:收集西安市地裂缝与地面沉降相关数据,并对其进行整合和标准化处理;2. 数据库设计:设计西安市地裂缝与地面沉降数据库,包括空间数据和属性数据,并建立数据模型;3. 数据库实现:利用Oracle、PostgreSQL、ArcGIS等数据库软件实现数据库建立和管理;4. 数据可视化:利用ArcGIS、QGIS、Python等技术实现数据可视化功能;5. 数据分析:利用ArcGIS等技术对数据进行统计分析,探究地裂缝与地面沉降的时空特征和分布规律。
一前言 (2)二地质研究的意义 (2)三常德市地质构造对其城市建设的影响 (3)(1)常德市概况 (3)(2)常德市地区的地质构造特征 (3)(3)影响常德市规划建设的几个建议 (4)四由西安地裂缝与地面沉降引发对城市建设的思考 (5)(1)西安地区地理环境 (5)(2)地质概况 (5)(3)西安地裂缝与地面沉降简况 (5)(4)地裂缝与地面沉降对城市的危害及防护措施 (6)(5)反思 (6)五总论 (7)六参考文献 (7)资源与环境是过去、也是未来地球科学研究的永恒主题,地质构造与地壳运动的分析与研究,对于指导地球资源开发、工程建设与环境保护都具有重要的指导意义。
在我国的城市化建设发展中,必须重视对地质构造的研究,充分利用地质研究的成果,合理的开发自然资源,更有效的促进城市化的进程。
本文中列举西安地裂缝及地面沉降对西安市的建筑影响与常德市的地质构造特征对其城发发展的影响两个例子来说明地质构造对于城市建设的重要性。
关键词:地质构造、地裂缝,地面沉降、断裂、断层、地质灾害、防护措施、影响。
一、前言地质构造是指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形变位,从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等组成地壳的岩层和岩体,在内外地质作用下(多为构造运动),发生变形和变位后,形成的几何体,或残留下的形迹。
地质构造因此可依其生成时间分为原生构造与次生构造,次生构造是构造地质学研究的主要对象,而原生构造一般是用来判断岩石有无变形及变形方式的基准。
构造也可分为水平构造、倾斜构造、断裂和褶皱。
向斜、背斜、断层等地质现象在城市的建设发展中有着不同的重要作用。
向斜底部低凹,易汇集水,可承受静水压力,因此可以用来寻找地下水;背斜是石油天然气的储藏地,是隧道的良好选址,并且底部可以采石;断层是泉水湖泊的分布地区,适合河谷发育。
在我国的城市化进程中,如何规划城市的发展是一个重要的问题,然而城市的规划必须在很大一部分上依靠该城市的地质构造,因此地质构造对城市的发展建设具有很重大的作用。
西安地裂缝工程地质问题研究1.提出问题1.1选题背景与研究意义各地因为地裂缝每年有很多工程建设遭到破坏,而所造成的经济财产损失更是无法具体计算,西安市就是其中地裂缝发育较多的城市之一。
研究地裂缝的成因、分布以及活动规律对人类的生活和经济建设有着重要的意义。
地裂缝:地裂缝是地表岩、土体在自然或人为因素作用下,产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象。
当这种现象发生在有人类活动的地区时,便可成为一种地质灾害。
1.2西安地裂缝的分布:图1西安地裂缝分布西安地裂缝大多由主地裂缝和分支裂缝组成。
少数地裂缝由主地裂缝、次生地裂缝和分支裂缝组成。
西安地裂缝总体走向NE70°—85°,近似平行临潼—长安断裂带。
倾向南东,倾角约为80°。
有很好的连续性,每条地裂缝的延伸长度可达数公里至数十公里。
西安地裂缝集中出现在西安市中心繁华区,建筑密度大的区域,危害严重。
地裂缝总长达160km,涉及面积达250km2。
大明宫—辛家庙地裂缝带。
长度为9.7km,总体走向NE75°,发育带宽度达ƒ115m。
红庙坡—八府庄—米家岩地裂缝带。
长度为15.0km,走向约为NE70°—ƒ2NE85°,发育宽度40m—60m。
北石桥—劳动公园—官亭西地裂缝带。
长度为8.6km,总体走向NE65°—ƒ3NE85°,发育宽度15m—45m。
丈八路—西北大学—幸福北路地裂缝带。
长度为13.6km,走向NE70°,发ƒ4育宽度22m—55m。
丈八路—和平门—灞桥热电厂地裂缝带。
长度为15.8km。
走向NE70°,发ƒ5育宽度55m—110m。
丈八路—草场坡—秦川场—纺渭路地裂缝带。
长度17.3km。
走向NE65°—ƒ6NE75°,发育宽度35m—70m。
北岭—小寨—铁炉庙—国棉四场地裂缝带。
长度22.8km。
走向NE65°—ƒ7NE75°,发育宽度55m。
石羊村—大雁塔—北池头—新兴南路地裂缝带。
长25.4km,走向NE75°,ƒ8发育宽度30m。
齐王村—陕师大—大唐芙蓉园地裂缝带。
长7.2km,走向NE70°,发育宽ƒ9度30m—140m。
西姜村—射击场—新开门—长鸣路地裂缝带。
长11.8km,走向NE55°,ƒ10发育宽度10m—20m。
南寨子—交警总队—南窑村西地裂缝带。
长2.5km,走向NE55°,发育宽ƒ11度10m。
三森家居—东三爻—雁南四路地裂缝带。
长3.2km,走向NE65°,发育宽ƒ12度10m—20m。
雁鸣小区地裂缝带。
长3.0km,走向NE40°,发育宽度10m—20m。
ƒ13下塔坡村(清凉寺)地裂缝带。
长2.0km,发育宽度20m。
ƒ14图2 西安地裂缝分布由图2西安地裂缝分布可知,西安地裂缝一般北边呈现黄土梁地貌,而南边则是洼地,每条地裂缝都发育在西安黄土梁洼地貌的黄土梁南侧陡坡上,该位置也多为现代西安地面沉降槽的北缘。
并且西安市北边相对于南边地裂缝发育规模更长。
地裂缝之间具有似等间距性。
1.2西安地裂缝的形成原因西安地区广泛分布有厚层黄土。
黄土为一种特殊土,不仅具有遇水湿陷的特性,而且具垂直裂隙发育的特点。
出露地表的黄土层可看到明显的垂直裂隙。
当受力作用时不同深度的垂直裂隙易于贯通形成统一的裂缝。
地下的黄土层受围压作用,垂直裂隙不发育,但是只要条件成熟,垂直裂隙极易形成,并贯通。
因此,垂直裂隙发育的黄土层构成了地裂活动极好的地层介质基础。
地裂缝的形成原因复杂多样,地壳的活动、水的作用和人类活动是导致地面开裂的主要原因。
根据西安地裂缝成因机制研究成果,临潼长安断裂是西安断陷与骊山断隆的分界断裂。
该断裂南东侧的骊山断块强烈上升,出露太古界混合岩化的片麻岩。
而北西侧的西安断陷持续下沉,沉积有厚度达7000m的新生界。
两侧第三系地层厚度相差近千米。
临潼长安断裂为铲状断裂。
该断裂在地质历史上的长期活动必然导致走向相同、倾向相反的次级断裂产生,这些次级断裂是西安地裂缝产生的主要构造条件。
据地震勘探证实,现今活动的10条地裂缝均与下伏隐伏断裂相对应,这些隐伏断裂无疑是临潼长安断裂的一系列次级断裂。
同理,次级断裂伴随临潼长安断裂活动也会导致更次一级的断裂产生。
这些断裂走向与次级断裂相同,倾向相反,活动方式相同(正断型),活动强度较弱,在剖面上构成“Y”字型,图3所示这些更次一级的北倾断裂就成为北倾地裂缝产生的主要构造原因,北倾地裂缝的实际走向、活动方式(正断裂)及探槽所显示的地层断距随深度、年代增加而增大的特点均可说明这一点。
图3 西安地裂缝成因模式西安地裂缝的形成与演化主要受构造活动和人为因素控制,地裂缝活动特征表现出既有构造属性又有人为因素影响的双重性质。
由于构造因素与人为因素作用的相对强弱关系是一个随时间变化的变量。
因而,地裂缝活动的特征属性也相应地表现出随时间变化的特点。
当构造活动的影响占主导地位时,地裂缝活动表现出以构造属性为主的特点。
反之当人为因素占主导地位时,地裂缝活动则表现出鲜明的非构造属性。
2分析问题西安地裂缝是一种特殊的地区性的地质灾害,由于它对工程建设产生的不利影响,工程建设中需查明它的位置及采取措施避免其影响,所以它又是西安市工程建设中必须认真对待的岩土工程问题。
地裂缝的存在阻碍着西安市的经济开发,它不仅危害现已建成的工程建筑设施,而且也影响着正在规划建设的各种工程建筑。
在地裂缝带范围修建工程建筑,要考虑到地裂缝蠕动、地面沉降等对工程建筑的破坏,而分析建筑应该顺着地裂缝的走向建在地裂缝的上盘还是下盘,或者需要跨越地裂缝修建,对工程建设的安全有一定的帮助。
在地裂缝带的这些施工建设都必须考虑到怎么避开地裂缝的影响,或者尽可能的减小地裂缝对工程建设的影响。
据调查,每年有10多处供水管道被地裂缝错断破坏,尤其在湿陷性黄土区,管道断裂水下浸引起湿陷变形,造成了附近建筑物的不均匀沉降和马路严重变形。
例如:西北大学西侧、植物园东侧、建东街等几十处马路由于地裂缝的长期活动使路面破裂,马路呈台阶状。
又如太白路城市供水主干线曾被切断,造成当地大面积停水,马路路基也浸水湿陷,交通几乎中断。
另外,近年来纵横埋设的天然气管道,若防范措施不及时,有可能出现天然气外漏的恶性事故。
西安市正在规划修建地铁,地裂缝就是工程建设中一个重要的工程地质问题,(1)当地裂缝与地铁隧道成一定角度斜交时,地裂缝的活动可能会使隧道产生倾斜裂缝,导致衬砌开裂。
(2)当地铁与隧道正交时,在地裂缝的垂直位移作用下,地铁隧道衬砌可能环向开裂,产生隧道环向裂缝。
(3)当地裂缝与隧道重合或者平行时,在地裂缝的垂直位移作用下,并且地铁上部及地表存在严重的压力不均,即所谓的“偏压”,可能会使隧道产生衬砌产生危害更严重的纵向开裂。
如果纵向裂缝平行与隧道轴线,其危害最大,可能引起地铁隧道掉拱、边墙断裂甚至整个隧道塌方。
(4)当地裂缝活动量突然变大,远远超过了隧道衬砌的允许变形量,由于地裂缝垂直错动导致隧道有可能发生直接剪断破坏。
3解决问题由于构造地质作用所引发的断裂是人为所不能改变的,地裂缝本质是深部构造活动向地表延伸的断裂活动之痕迹,因此人类无法阻止其活动,地基处理也不能阻止其发展,只能是在查明其分布范围之后,在拟建物规划设计时予以避让;对必须跨越地裂缝的管道,可采取柔性联结;在地裂缝影响范围内的建筑尚应采取结构措施。
大量工程实例表明,若建筑跨越地裂缝布置,由于上盘下降,下盘相对上升,建筑产生不均匀沉降,这种不均匀沉降随时间累积,造成建筑开裂,裂缝宽度随时间而加大。
因此,原则上任何建筑不得跨越地裂缝布置。
个别特殊情况,如地裂缝两侧的两幢建筑之间要设一连接体,该连接体允许跨地裂缝布置,但建筑物的基础在地裂缝两侧的位置应满足最小避让距离的要求,连接体的设计应轻型、梁柱铰接可调。
应定期监测沉降,及时调整不均匀沉降和修筑地坪。
在地裂缝影响区内的建筑,应加强其结构的整体刚度与强度,体型应简单。
体型复杂时,应设置沉降缝将建筑物分成几个体型简单的独立单元。
在地裂缝影响区内的砌体建筑,应在每层楼盖和层盖处及基础设置钢筋混凝土现浇圈梁,门窗洞口应采用钢筋混凝土过梁。
在地裂缝影响区内的建筑宜采用钢筋混凝土双向条基、筏基或箱基等整体刚度较大的基础。
应采取防水措施和用水量小的地基处理措施,避免地表水浸入地裂缝。
对于铁路、公路及市政工程防治对策:重要的或大型的桥墩、泵站,检查井等应参照建(构)筑物类别采取避让措施。
管线、桥梁等延伸方向与地裂缝走向一致时,宜置于相对稳定的下盘。
穿越地裂缝的管线采用适应变形能力强的柔性管材。
必须跨越地裂缝的桥梁上部结构可采用静定结构或柔性桥型。
对于人为因素造成的长期抽汲深层承压水加快地裂缝活动的速度,为此严格控制深层承压水的开采能够减缓地裂缝的活动速率,减轻地裂缝对城市建设的危害。
上世纪90年代,随着人们对地下水抽汲加剧地裂缝发展这一问题的高度认识,政府逐步关闭了自备井,并实施了黑河引水工程,严格控制地下水开采,同时严格限制开采热水井。
该措施的实施已产生了明显的效果,近年来地下水位持续下降逐步得到遏止。
有关变形观测资料显示,地面沉降也趋于缓和。