7-1 第七讲——地面变形地质灾害-地裂缝.ppt

四、中国地裂缝的分布 中国东部部分地区地裂缝分布示意图（王景明，2000） 中国地裂缝主要是断裂构造蠕变活动而产生的构造地裂缝。（王景明等，2000） 汾渭盆地、太行山东麓平原和大别山东北麓平原形成了三个规模巨大的地裂缝发育地带。 1976年唐山大地震前后，大别山北麓山前倾斜平原出现的大量地裂缝主要分布在豫东南和皖西南的11个县市，其范围南北宽近100km,东西长约150km 中国各区地裂缝发育程度对比表（王景明等 2001） 五、地裂缝的成因机制和形成条件 成因之争 成因的研究，始于西安地裂缝的讨论。 地面沉降成因论：认为西安地裂缝是因为过量抽取地下水而引起地面沉降所致，在差异沉降陡变带上，由于两侧变形差大于岩土体的极限应变能力而发生地表破裂，而局部地质构造只对其起控制作用。——吴在宝，钟龙辉，1986年 构造成因论：认为西安地裂缝是因为基底伸展断裂系在横向拉张应力场作用下，并同时叠加了地下水开采的影响。——王景明，王兰生，彭建兵，1986,1994,2006 五、地裂缝的成因机制和形成条件 1. 构造地裂缝 构造地裂缝成因机制框图 （1）构造地裂缝是在构造运动和外动力地质作用（自然和人为）共同作用的结果。 决定地裂缝活动的性质和展布特征 决定地裂缝发生的时间/地段/发育程度 构造地裂缝——内因： 构造地裂缝大都形成于隐伏活动断裂带之上。若断裂两盘发生差异活动导致地面拉张变形，或者因活动断裂走滑、倾滑诱发地震影响等均可在地表产生地裂缝。 缓慢的构造应力积累使断裂发生蠕变活动而形成地裂缝。这种地裂缝分布广、规模大、危害最严重。 区域应力场的改变，使土层中构造节理开启也可发展为地裂缝。如1966年邢台地震后，华北平原在区域应力调整过程中出现了大范围的地裂缝灾害，并于1968年达到高潮。 河北平原地裂缝和地震活动时间对比图 构造地裂缝——外因： （1）大气降水加剧地裂缝发展； （2）人为活动，因过度抽水或灌溉水渗入等都会加剧地裂缝的发展。 如，西安地裂缝就是城市过量抽取地下水产生地面沉降，从而加剧地裂缝的发展。 陕西泾阳地裂缝则是因为农田灌水渗入和降雨同时作用而诱发。 2. 非构造地裂缝 （1）崩塌、滑坡、岩溶塌陷等地质灾害 （2）黄土湿陷、膨胀土胀缩、松散土潜蚀 （3）干旱、冻融 （4）矿山开采、过量开采地下水 河北衡水地区地裂缝深度与地下水降深之间的关系 （王秀艳等，2006） 实践表明，许多地裂缝并不是单一成因的，而是以一种原因为主，同时又受其他因素影响的综合作用的结果。 总体而言，控制地裂缝活动的首要条件是现今构造活动程度，其次是崩塌、滑坡、塌陷等灾害动力活动程度以及动力活动条件等。 六、地裂缝的危害 构造应力 裂缝蠕滑、错动 表土破坏、地基破坏 地下工程破坏 地表建筑破坏 重力 地裂缝成灾机理框图 主要危害： 房屋开裂 地面设施破坏 农田漏水 截至2001年，我国地裂缝造成的经济损失约为91.2亿元，其中华北地区的损失占70%。 西安市及近郊地区地裂缝分布图 地裂缝穿越91座工厂，40所学校60多处公用设施、41个村寨；破坏道路60处、围墙427处，132栋楼房受破坏和影响，1057间平房受毁，18处文物古迹受损，仅民用住房损失达2164.6万元。 西安地裂缝闻名中外，影响范围超过150km2. 西安地裂缝灾害逐渐加重对比表（王景明，2001） 中国部分省区地裂缝灾害损失表（王景明，2001） 七、地裂缝灾害的防治措施 地裂缝灾害多数发生在由主要地裂缝所组成的地裂缝带内，所有横跨主裂缝的工程和建筑都可能受到破坏。 防治原则： （1）人为成因的地裂缝：预防为主、合理规划、严格禁止地裂缝附近的开采行为。 （2）自然成因的地裂缝：避让为主；加强调查和研究，开展地裂缝易发区的区域评价。 1.控制人为因素的诱发作用 对于这种非构造地裂缝，针对发生的原因，采取各种措施来防治和减少地裂缝的发生。 （1）崩塌、滑坡产生的地裂缝——采取工程措施 （2）地下水开采引发的地裂缝——控制措施 （3）黄土湿陷裂缝——防治降水和工业生活用水的下渗和冲刷。 （4）矿井开采引发的地裂缝——控制开采范围，增多或增大预留保护柱，防止矿井坍塌。 2.建筑设施避让 开发建设时 工程地质勘察——调查研究区域构造和断层活动历史——查明拟建区地裂缝发育带及隐伏地裂缝潜在发育区——城镇规划合理布局 严格限制永久性建筑设施横跨地裂缝；一般避让宽度不少于4—10m. 最小安全避让距离（王兰生等，1994） 已建设施——加固 跨越地裂缝的管道工程： 外廊隔离、内悬支座式管道+活动软接头。 以遭受地裂缝严重破坏的设施：局部拆除或全部拆除，以防止对整体建