摘要：地裂缝是西安典型的地质灾害,对地铁建设造成很大威胁,引起了社会各界的广泛关注。进行地裂缝活动引起地铁隧道的变形破坏特征研究,尤其是针对性地研究地裂缝与地铁隧道在空间交汇处的运移特点及隧道结构的抗裂设计参数具有重要的理论和现实意义。在分析西安地裂缝基本特征的基础上,以地铁5号线隧道工程穿越地裂缝情况为具体研究背景,详细论述了与隧道相交处地裂缝的发育特征,揭示了地裂缝活动造成的地表及剖面上的破坏特点,并分析了现阶段沿线地裂缝的活动速率,确定了在空间上隧道与地裂缝的实际交汇位置。根据地裂缝年活动速率监测资料,对地铁设计使用期内隧道与地裂缝交汇处的最大垂直位移量进行了预测,并在此基础上结合地裂缝与隧道的夹角及其倾角,根据空间几何关系换算得出隧道结构三维抗裂预留位移参数,最后通过数值模拟分析对分段隧道扩大断面的适应性进行了验证。研究结果表明:与地铁斜交的地裂缝活动会引起相邻分段隧道结构产生竖向位错、横向扭曲及轴向拉伸等变形破坏;上盘隧道净空量满足预留设计要求;该研究成果可为在地裂缝活动环境下西安地铁隧道的结构设防措施提供参考与指导。

摘要：以西安地铁隧道穿越骊山山前断裂为研究原型,分析了该断裂的活动特征,并基于近场区地震危险性分析结果,对断裂黏滑活动可能产生的地表最大垂直位错量进行了预测;运用数值模拟方法,研究了断裂错动造成地层与隧道的变形响应特征,并对分段隧道结构受损的临界位错量值进行了分析验证;计算了断裂活动的影响范围,确定了地铁隧道穿越断裂带的主要设防区域。研究结果表明,随着断裂位错量的增大,上盘地层的沉降响应表现较明显,上下盘地层的差异沉降区域集中在断裂带附近,并呈"倒三角"形状逐渐向两侧扩展;当断裂位错量大于20cm时,上下盘远离断裂带的地铁隧道差异沉降尤为严重;当上盘沉降量达到50cm时,相邻分段隧道产生拉张、位错破坏;基于隧道拱顶处地层的竖向位移变化特征,得到地铁隧道穿越该断裂带的最小纵向设防长度为上盘40m、下盘15m,经对比验证,数值模拟计算结果与现场勘察结论一致;最后提出了相应的设防建议措施。

摘要：以北京通州区宋庄地裂缝为原型,研究以断裂活动和抽水为主要诱因的耦合型地裂缝的发育活动特征和成因机制,揭示了不同位错量和水位下降量引发的地层位移场和应力场的变化特征。通过实地踏勘,阐明了地裂缝造成的地表平面及地层剖面的破坏现象;运用有限差分法模拟研究了断层错动和抽水2种工况下的模型地层的变化响应过程,最后讨论了该类型地裂缝与各诱因之间的关系。结果表明:(1)该类型地裂缝具有三维活动等特点,一般造成浅表地层及墙体的水平张开量为0.3~1.2 cm,深部地层的垂直位错量随埋深而逐渐增大;(2)断裂活动引起的应力变化在裂缝发育区集中,并造成上盘地层出现明显的竖向位移,裂缝区地层出现较大的剪切牵引变形,且其两侧的竖向位移差异量最大;断层位错量的增加造成隐伏裂缝向上逐渐延伸扩展,并在上盘浅表层引发次级裂缝,致使地裂缝整体呈具有一定宽度的带状展布;(3)地下水位下降对地裂缝的竖向延伸和水平扩张均有加剧作用,裂缝两侧地表产生持续的沉降响应,并导致沉降漏斗中心成为地裂缝集中发育区,且该处的模型地层沉降量也最大,为10.2 cm,上盘地层的沉降范围宽度约38 m,下盘约16 m;(4)该类型地裂缝受断裂控制明显,但现阶段活动加剧主要为超采地下水所致。研究将对深入理解地裂缝成因机理、建立地层响应和断裂位错与地下水变化的定量联系,以及防灾减灾具有重要理论意义和实际应用价值。

摘要：以西安地铁6号线隧道工程穿越地裂缝为研究背景,通过现场调查与资料收集,具体分析地裂缝在与地铁线路交汇处的发育和灾害特征及其年活动速率;利用空间几何关系,提出相邻分段隧道之间在空间上会产生三向位移,从而引起其内部净空减小;运用数学公式定量计算得到地铁6号线穿越地裂缝的纵向影响长度参数。建议在设计地铁线路走向时,应尽量与地裂缝呈大角度相交。

摘要：渭河盆地是我国现代构造活动十分强烈的地区之一,活断层纵横交错、相互切割,发育地裂缝近212条.为了研究渭河盆地地裂缝的同生机制,通过地面调查、测绘、探槽、钻探和物探等地质勘探手段,分析渭河盆地地裂缝发育的同生条件和同生特征,总结提出该盆地地裂缝的同生机制.主要结果有:(1)渭河盆地地裂缝具有较为明显的同生条件,它们处于同一盆地构造框架内,受同一构造应力系统驱动,从而形成了相似的地表破裂系统;(2)渭河盆地地裂缝的同生特征有平面展布的方向性、剖面结构的相似性、与断裂的普遍关联性和活动时间的同步性;(3)渭河盆地地裂缝形成的同生机制包含了四个层次的内容,分别是上地幔隆升的宆拱机制、中上地壳流展的拉伸机制、断块差异运动的牵动机制和断裂伸展蠕滑的破裂机制.渭河盆地地裂缝破裂系统受控于上述的四个构造动力机制,它们之间相互联系,相互依托,密不可分.研究渭河盆地地裂缝的同生机制,对于地裂缝生成机理的宏观认识具有着重要的价值,对于地裂缝区域性的防灾减灾具有重大的现实意义.

摘要：[目的]在断裂活动和地下水位变化条件下,对地裂缝上下盘地层的沉降位移与应力变化进行分析,为深入研究地裂缝的形成机理提供参考。[方法]以北京市高丽营地区地裂缝为研究背景原型,基于其活动特征,分析了该地裂缝的发育与断裂构造及地下水水位变化之间的关系,并运用数值模拟方法分别研究了两种诱因作用下模型地层的沉降位移及土体内部应力的变化规律。[结果]断裂错动作用下,地裂缝上盘土层的沉降变形响应程度大于下盘,地表竖向位移变化曲线近似呈反"S"形态,且上盘应力降低区的范围大于下盘应力增强区的范围;地层沉降量随地下水位的下降而不断增加,其土体应力变化曲线呈"中心对称"。[结论]断裂两侧附近的土体沉降位移和应力变化的差异较明显,且差异沉降与水位降深呈正相关,地下水位下降易诱发地裂缝的影响范围是上盘45m和下盘35m,研究成果可为地裂缝灾害地区的防灾减灾提供科学的理论依据。

摘要：地裂缝是中国主要地质灾害之一,至2015年已在全国22个省区1500余处发现地裂缝超过5002条,这些地裂缝给沿线地区造成了大量的经济损失。本文基于一系列的地质研究方法包括野外调查、地质绘图、地质勘探等,总结了中国地裂缝的空间分布,揭示了中国地裂缝的发育规律,并概化了中国地裂缝的运动特征。结果表明:中国地裂缝主要分布在大华北地区,尤以汾渭盆地、河北平原和长江三角洲最为严重,其中大于1 km的巨型地裂缝主要分布在汾渭盆地和河北平原。地裂缝分布表现出沿断裂带集中、顺地貌变异带展布、与地面沉降伴生、在黄土湿陷区散布、大中城市群发的规律。地裂缝运动特征可划分为拉张型、拉张-剪切型、剪切-拉张型和剪切型4种类型。