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1、专题：地裂缝-一种特殊的城市地质灾害Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望2345关键词西安地裂缝西安地裂缝 上盘上盘 下盘下盘 标志层标志层 地面沉降地面沉降 提要提要 西西安安地地裂裂缝缝是是指指在在西西安安地地区区地地质质历历史史上上多多发发、继继承承性性的的新新构构活活动动在在地地层层中中的的破破坏坏形形迹迹，在在近近数数十十年年来来由由过过量量抽抽降降地地下下水水导导致致的的地地层层固固结结沉沉降降过过程程中中，在在地地面面与与地地层层中中的的反反映映性性表表现现
2、。它它们们的的平平面面与与空空间间分分布布具具有有突突出出的的地地貌貌构构造造格格局局。它它们们的的“活活动动”是是被被动动性性的的，可可是是它它们们的的破破坏坏性性是是严严重重的的。每每个个城城市市建建设设项项目目必必须须搞搞清清它它们们的的存存在在及及其其与项目的位置关系。与项目的位置关系。 本本次次专专题题还还将将对对西西安安地地裂裂缝缝勘勘察察设设计计问问题题以以及及主主要要对对策进行讨论。策进行讨论。 61. 西安地裂分布、数量 自自上上世世纪纪7070年年代代，特特别别自自19761976年年唐唐山山地地震震以以来来，已已发发现现的的西西安安地地裂裂缝缝已已有有1313条条，它它们
3、们的的分分布布范范围围西西至至西西郊郊皂皂河河冲冲积积平平面面，东东跨跨浐浐河河，南南抵抵临临潼潼长长安安大大断断裂裂组。组。它它们们的的共共同同总总体体走走向向为为NEENEE，共共同同南南倾倾，平平面面展展布布格格局局上上规规律律性性显显著著，反反映映了了它它们们与与当当地地梁梁洼洼地地貌貌的的构构造造同同源性。见图源性。见图1 1。 7图图1 西安地裂缝分布图西安地裂缝分布图82. 西安地裂缝的破坏性 西安地裂缝破坏性是严重的，已造成了巨大的损害，表现为： 92.1 破坏建筑物迄今凡与西安地裂缝相交的建筑物几乎都遭受了破坏，有的被迫废弃。这类例子不胜枚举。见图2、图3。10图2 西北大学
4、一建筑物遭到严重破坏 11图3陕西日报社一平房遭破坏122.2 破坏农田、道路 凡与西安地裂相交的道路无不一再遭受破坏，这类事故层出不穷。见图4、图5 13图4 电视塔北f9地裂缝14图5 切断太乙路人行道的地裂缝152.3 破坏地下设施，这类例子曾一再发生。见图6、图7。16图6 环城南路上地裂缝切断窑洞。南盘（上盘）下降，垂 直 断 距200mm（镜头向南）17图7 西安油漆厂管井被地裂缝（f2）切断18秦王宫西探槽揭示地裂缝19陕西重型机械厂水池变形203. 西安地裂形成和“活动”原因 3.1 当地地质历史上新构造运动的多次、继承性活动造就了今天为其形跡的西安地裂缝及与之同生的构造、地貌
5、格局，具体说：3.1.1 存在着地面形跡与深部形跡的统一对应关系，见图8、图9与图10。 21图8 牛角尖断裂剖面（据张安良）22图9 高楼村地裂缝错断标志层（古土壤层），断距4m，镜头向西。23图10 西安地裂缝的成因模式243.1.2 西安地区的梁洼地貌的形成与变化中，西安地裂缝起着控制作用。每一道近东西向走向的梁的南侧(洼地中)必有其相应的地裂缝，见图11、图12与图13。 25图11 西安梁洼（盆地）地貌及断裂分布26图12 乐游原黄土梁、观音庙洼地横剖面27图13 大雁塔以南的地貌283.1.3 地裂缝的平面和空间分布格局与区域构造形跡分布间存在着成生关系，二者是统一的，见图14。
6、29图14 西安及附近地区的活动构造与地质灾害303.1.4 20多年的监测显示，毎道地裂缝的地面与空间形迹的位置是不变的，“既定的”，它的“活动”未见有脱离既有形迹的。3.2 过量开采地下水导致了严重的(不均匀)地面沉降，引发了地裂缝的“活动”3.2.1 地下水的长期过量开采的结果是地面的严重(不均匀)沉降和地面的局部扰曲，引起了所谓的地裂缝的“活动”，如前已指出，这个“活动”是一种被动的反应，不是当今的地质构造（断层）活动。 313.2.2 水准剖面测量证实了地裂缝上盘与下盘间沿剖面的沉降差异见图16。 32图16 西安地裂缝短水准曲线图(据吴嘉毅) 334. 勘察方法一般要抓好三个环节：
7、4.1 地面与建筑物的损坏调查，包括必要的开挖探查。4.2 浅层地震勘探由于解译误差，可达数十米，故只能解决西安地裂缝的存在与否问题，却不能解决具体的位置问题。见图17。 34图17 浅层地震勘探剖面 354.3 钻探逐次加密，将标志层的错断位置卡定在较短的（5m）钻孔孔距内，解决地裂缝的具体位置问题，见图18。有时标志层会缺失。这时要利用较深的钻孔，寻找深部可作标志层的地层及其错断与否和错断位置。 36图18 小间距的钻孔将标志层(古土壤)的错断位置比较精确地“卡”定 375. 主要对策 5.1 西安地裂缝是一种特殊的城市地质灾害。迄今能采取的工程措施是作一定距离的避让，在陕西省标准“西安地
8、裂缝场地勘察与工程设计规程”(DBJ24-6-88)(试行)颁布前，关于如何确定避让距离，颇多争议。自“规程”在1988年颁布实施后，工程界的措施有了统一的依据，逐步一致地按“规程”中的下表进行规划分区和建筑物的避让。 38地裂缝影响带分区及其容许布置的建筑物 注：建筑物至地裂缝的距离系指基础外沿至主地裂缝边线的距离。 影响带分区 影响带宽度(m) 容许布置的建筑物 上 盘 下 盘 主变形区 06 04 轻型临时性建筑物 微变形区 620 415 一般工业与民用建筑物 39迄今“规程”颁布试行已逾17年。人们对西安地裂缝的“活动”规律的认识已加深很多而且已经基本上统一，都认为有必要对“规程”进
9、行修订，以使工程措施更加科学，更加安全、经济。现在，“规程”的修订工作已经完成，名称不变，编号为DBJ24-6-2006，于9月1日起实施，取代DBJ24-6-88，修订稿对西安地裂缝分布图（附录C）和上表修订如下：40地裂缝场地建筑物最小避让距离（地裂缝场地建筑物最小避让距离（m）结构类别结构类别建筑物重要性类别建筑物重要性类别一二三砌体结构砌体结构上盘上盘/6下盘下盘/4钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢结构钢结构上盘上盘40206下盘下盘24124注：1. 底部框架砖砌体结构、框支剪力墙结构建筑物的避让距离应按表中数值的1.2倍采用。2.勘探技术误差2m时，实际避让距离等于最小避让距离加
10、上勘探技术误差3.桩基础计算避让距离时，地裂缝倾角统一采用8041除分布图和避让距离表外，修订稿较之原“规程”还有下列主要修改：5.1.1 根据建筑物的规模、重要性以及由于地裂缝活动可能造成的建筑物损坏或影响正常使用的程度，将建设在地裂缝场地的建筑分为一、二、三、四类四个重要性类别。42地表层（在地表已形成破裂）是一类场地的勘探标志层；上更新统和中更新统红褐色古土壤是二类场地勘探标志层；三类场地的勘探标志层有以下二种：5.1.2-1 埋藏深度4080m的中更新统河湖相地层;5.1.2-2 60500m深度内可连续追索的六个人工地震反射层组。5.1.2根据地裂缝场地勘探标志层的不同，将地裂缝场地
11、分为一、二、三类：435.1.4 规定了上述各类地裂缝场地的勘探精度的修正要求（附录B各类地裂缝场地的勘探精度修正值）5.1.3对西安地裂缝进行了明确定义，(附录A西安地裂缝的基本特征)445.2除了上述技术立法措施外，西安市在掌握西安地裂缝的形成原因和“活动”规律的基础上所采取的而且很有效的下述措施，应该继续得到执行。5.2.1 坚持严格控制或停止深层地下水的开采。如前已指出，这个措施已产生了明显的效果，地下水位的持续下降的局面得到了遏止，有的地方地下水位有所回升，与之相应，地面沉降大大减缓，有的地方已近停止。5.2.2坚持对深层地下水水位动态与西安市地面高程变化动态的长期监测，以便及时采取
12、对策。45附录附录A：西安地裂缝的基本特征：西安地裂缝的基本特征A.0.1西安地裂缝应具有以下基本特征：1. 西安地裂缝大多是由主地裂缝和分枝裂缝组成的。少数地裂缝则由主地裂缝、次生地裂缝和分枝裂缝组成。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；倾角约为80。平面形态呈不等间距近似平行排列。 次生地裂缝分布在主地裂缝的南侧，总体倾向北西，在剖面上与主地裂缝组成 “Y”字型。463.地裂缝具有很好的连续性，每条地裂缝的延伸长度可达数公里至数十公里。4 地裂缝都发育在特定的构造地貌部位（现在可见的和地质年代存在过的构造地貌），即梁岗的南侧陡坡上，梁间洼地
13、的北侧边缘。475. 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）下降，北侧（下盘）相对上升。次生地裂缝则表现为北侧(上盘)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性，断距随深度的增大而增大。48附录附录B：各类地裂缝场地的勘探精度修正值：各类地裂缝场地的勘探精度修正值各类地裂缝场地的勘探技术误差应符合下列要求。1.根据一类场地勘探标志层错断确定的地面地裂缝坐标，=02. 根据二类场地勘探标志层的上更新统古土壤错断确定的地面地裂缝坐标，不小于2m。3. 根据二类场地勘探标志层的中更新统古土壤错断确定的地面地裂缝坐标，不小于4m。4. 采用钻探方法，根据三类场地勘探标志层错断确定的地面地裂缝坐标，勘探技术误差不小于10m。5. 采用人工浅地震反射波勘探方法，根据三类场地勘探标志层错断确定的地面地裂缝坐标，不小于20m.49参考资料w1. 张家明，西安地裂缝研究，西北大学出版社，西安，1990；w2. 陕西省标准，西安地裂缝场地勘察与工程设计规程(DBJ24-6-88)(试行)，和修订稿（DBJ24-6-2005），陕西省标准设计办公室，西安。w3. 林颂恩，李珍英，对西安地裂缝几个问题的看法(末刊)，西安，2005年；w4. 西安城市工程地质图集，西安地图出版视，西安1998。 50
