西安地裂缝研究

西安市地裂缝处理对地铁洞室围岩稳定性影响的研究摘要:将地裂缝作为弱面进行处理，然后以弹塑性理论为依据导出弱面的破坏准则，并以此为基础得出弱面对洞室产生剪切破坏时的最不利角度;同时根据弱面的倾角和弱面最不利角度计算出不同倾角的弱面的剪裂区位置和范围，以与西安市地铁Ⅰ号线相交的3条地裂缝为实例，计算出了剪裂区位置及塑性应力分布规律。

关键词:地裂缝洞室围岩稳定性弱面剪裂区西安城区附近发育有11条地裂缝，其延伸覆盖面积极广，在西安地铁建设过程中不可避免会与这些地裂缝相互交错，这样势必会对洞室围岩的稳定产生影响，而在地裂缝区进行地铁建设在国内尚属首次，本篇论文将地裂缝作为土体中的弱面进行处理[1]，分析其对地铁洞室的影响机理，从而确定地铁洞室与地裂缝相交部位的应力分布及剪裂区范围，为以后的施工提供参考依据。

1 区域工程地质环境1 1区域地质构造背景西安地处渭河盆地中部的西安断陷区的东南部位，由于拉张作用形成的第四纪西安断陷盆地中部断裂发育，近ＥＷ向、ＮＥ向-ＮＥＥ向和ＮＷ向3组断裂把盆地分割成若干次级地块，西安地裂即发生在该区内。

研究区西起三桥，东至灞桥，南起曲江池，北至呼沱寨—施家寨一带。

地理位置为东经108°49′00″～109°49′00″，北纬34°12′00″～34°19′30″。

面积约288ｋｍ2，主要位于西安市区。

地形东南部高，西部和北部低。

区内按地貌可分为东南部黄土塬，中部黄土梁与河流阶地，西部河流低阶地等3个地形阶梯，由东南向北西部逐渐降低。

黄土塬塬面平缓，自然冲沟较发育，黄土梁洼相间，地形波状起伏;河流阶地地势开阔平坦，水系发育，沟区纵横。

其中临潼―长安断裂在区内较为活跃，是盆地内部控制西安断裂东部边缘的1条生长断裂。

在临潼—长安断层的上盘发育了11条次一级反倾向的活动断层，统称为西安正断层组。

它们相互平行、等距排列。

在现代地裂活动之前，隐伏于1～7ｍ人工填土和耕作层之下。

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f6纺织城段上下两盘地下水位差异成因分析摘要：西安地裂缝是一种地区性地质灾害，对各类工程建筑、交通设施、城市生命线工程及土地资源造成破坏、几十年的时间已给古城西安的城市建设带来了巨大的经济损失，给人们的生活带来了不便。

通过对纺织城f6地裂缝进行研究，得出西安地裂缝f6纺织城段两盘地下水水位南高北低。

本文对地裂缝两盘地下水水位南高北低进行了分析。

关键词：西安地裂缝、f6地裂缝、地下水位差异一、引言西安地裂缝是一种地区性的灾害地质现象，自 20 世纪 50 年代以来，在西安市发现的地裂缝已达 14 条，总延伸长度超过 160km，覆盖面积约为 250km2。

这些地裂缝穿越居民住宅，地下洞室、厂房、路基、桥梁，造成建筑破坏，给城市建设带来了一系列灾害。

同时西安地裂缝还在不断地发展，严重制约西安城市规划、土地有效利用、地下水开采和城市地下空间的开发利用。

本文通过对东郊纺织城段f6地裂缝进行研究，对上下两盘地下水位差异成因进行分析。

二、f6地裂缝性质f6地裂缝西起南窑头村，向东经唐延路、枫林绿洲、沙井村、永松路、朱雀大街、南二环长安路立交、公路研究所、长安大学、李家村、雁塔路、建筑科技大学、祭台村、交通大学、沙坡村、高楼村，过浐河至纺织城。

该地裂缝在上世纪80年代中期以来持续强烈活动，最大活动速率达20mm/a，造成沿线各种建筑物严重损坏，如陕西微波厂厂房破坏被迫搬迁，西安建筑科技大学图书馆及一栋教学楼被地裂缝破坏后被迫拆除，李家村旅馆村十余栋楼房墙体及基础开裂，受损严重。

1994年投入使用的南二环长安立交，目前由于地裂缝活动造成的位错已达21cm。

f6地裂缝通过交通大学南门处，该处路面和建筑均曾遭受严重破坏，海联小区院内地坪出现明显的北东向破裂，缝宽1~3cm，南盘相对下沉，形成高差达20cm的地表陡坎。

西佳大厦停车场出现明显的破裂痕迹，裂缝较连续，走向北东向。

友谊路上因地裂缝活动出现明显的斜坡，东高西低，相对高差达20~30cm。

西安地铁运营期间地裂缝监测研究地铁二号线沿西安市南北向主客流走廊布设，穿越了西安市已发现的14条地裂缝中的10条。

本文通过多种手段对线路运营期间地裂缝段的结构变形进行监测，获取了地裂缝段在运营期间的阶段性变形资料，并为后续的线路的设计、施工及结构变形监测提供了可靠的参考资料。

引言：西安市地铁二号线位于城市南北中轴线上，于2011年9月16日正式运营。

西安市地铁二号线是我国西北地区第一条建成通车的城市轨道交通，是我国第一条在湿陷性黄土地区建设的地铁，也是西安市一期规划中首条开通运行的地铁线路。

地铁二号线一期工程穿越了西安市已发现的14条地裂缝中的10条，其中尤以f6、f6’地裂缝最为活跃，本文主要探究f6、f6’地裂缝的变形监测。

1、工程概况f6、f6′地裂缝在地铁二号线体育场站-小寨站区间，区间长度为908.38m，采用暗挖法施工。

该地裂缝在地表出露于长安立交下，主裂缝f6发育于北侧，次裂缝f6′发育于南侧，两者相距约10～15m。

地裂缝造成地面开裂显著，宽度10～20cm，主裂缝南盘与次裂缝北盘均产生明显下错。

立交桥附近路缘及桥下柱基均产生了明显的错动变形。

2、监测方法及实施2.1地表沉降监测地裂缝地表变形监测点在地裂缝上下盘两侧离地裂缝15、30米的间距分别布设观测断面。

地表沉降使用天宝DINI03水准仪，按照二等水准测量的要求，往返较差及环线闭合差控制在±0.3mm（n为测站数）以内，每站高差中误差控制在±0.15mm 以内。

水准测量每次均从布设于沿线线路变形影响区域外基准点引测，监测过程满足“三定”要求，即仪器固定、人员固定、观测路线固定。

2.2道床沉降监测地裂缝道床变形监测点在隧道上行线和下行线按照15m间距进行断面布设，共计6个断面，从北向南测点号依次为16-6-0至16-6-5。

道床沉降同样按照二等水准测量相关要求进行。

区间两侧车站站台各布设1个工作基点，工作基点定时与地表基准点进行联测。

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。

目录文字部分1 前言 (1)1.1拟建工程概况 (1)1.2勘察技术要求 (1)1.3制定勘察方案执行的技术标准 (1)1.4勘察方法及完成工作量 (1)1.5有关说明 (2)2 场地工程地质条件 (2)2.1位置、地形及地貌 (2)2.2地层 (2)2.3地下水 (3)3地裂缝勘察 (3)3.1西安地裂缝的现状与活动特征 (3)3.2工程地质调查 (4)3.3地裂缝勘探工作 (4)3.4场地地裂缝分布及活动特征 (5)3.5场地建筑适宜性评价 (6)4 结论及建议 (7)附件1：参加本工程主要人员一览表附件2：委托书图表部分1 前言场地f13地裂缝勘察工作，是根据公司提出的勘察技术要求(见附件)，并受其委托，由我院于2009年10月下旬～2010年2月上旬完成野外勘探工作。

1.1拟建工程概况拟建场地占地面积165.04m(东西向)×503.56m(南北向、126.015亩)，场地内拟布置高层商住楼和多层住宅楼。

据已有地裂缝勘察资料，f13地裂缝从拟建场地内通过。

1.2勘察技术要求本次勘察以查明f13地裂缝在场地通过的具体位置为目的，具体技术要求是：查明f13地裂缝在场地通过的具体位置、产状，评价其活动性，对建筑适宜性作出评价，为建筑总平面布置提供依据。

1.3制定勘察方案执行的技术标准1)《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)；2)《西安地裂缝场地勘察与工程设计规程》(DBJ 61-6-2006)；下文引用上述技术标准时均以其编号简称。

1.4勘察方法及完成工作量按《DBJ 61-6-2006》规范第4.2.3条，本场地地裂缝为二类场地。

为查明地裂缝走向，本次勘察采用工程地质调查和钻探相结合的方法进行工作。

1)工程地质调查：调查f13地裂缝活动特征及在本区段的走向，并搜集拟建场地周围已有地裂缝勘察资料。

2)钻探：钻孔采用DPP-100型汽车钻机，φ150mm钻具开孔，φ110mm终孔。