地表水与地裂缝活动关系的现场试验研究
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摘要
地裂缝是地质灾害中地面变形灾害之一种，分析和研究地裂缝成因机制及发生发展规律，掌握其活动与发展趋势，对防灾减灾工作的开展有重要的指导意义。
首先，本文通过收集查找城市地裂缝资料，总结归纳了城市地裂缝共有的三个分布特征，在此基础上，从城市地质环境背景(底部构造活动、中部承压含水层失水压密、上部坚硬盖层)方面分析了形成城市地裂缝特殊分布特点的原因，并以西安地裂缝为例作了详细的描述和分析。
同时，文章总结了防治城市地裂缝的措施，提出作为自然因素的地表土层是影响地裂缝活动程度的介质环境，可以用粘结力小的松散砂砾料代替坚硬土层，运用于工程建设当中以减轻和降低地裂缝危害。
本文研究重点是在地裂缝通过的湿陷性黄土场地进行现场试坑浸水试验，模拟地表水浸入后地裂缝的活动情况。通过对试验的几种不同沉降关系曲线和试坑沉降变形等值线图的描述，文章从可能引起试坑产生不均匀沉降变形的两个方面(黄土湿陷变形、浸湿土体沿裂缝滑移下陷)作了探讨，得出地表水与地裂缝的活动是相互促进相互影响的关系。最后，文章总结了防止和降低因水诱发地裂缝活动造成的破坏的几种防治措施。
Ground fracture is one kind of geological calamity of ground surface deformation. It is of important significance to the development of the work of disaster prevention and reduction that analyzing and studying the mechanism and the development rule of the ground fracture, grasping its moving trend.
Firstly, this paper summarized three distributing characteristics of city's ground fracture by collecting relative materials. On this basis, the cause of special distribution have been analyzed from aspect of urban geological environmental background (geotectonic movement at bottom, compaction by losing water content at middle part and hard soil layer at top part), and ground fracture of Xi'an has been taken as an example. Meanwhile, the article summarized the measure of preventing and curing urban ground fracture, proposed the topsoil layer, as natural factor, is the medium environment to influence the intensity of ground fracture movement, and using cohesiveless loose sand and gravel to replace hard soil layer in engineering can lighten and reduce the ground fracture disaster.
Secondly, also the most important of the paper, is the field seepage test, on the collapsible loess site that crossed ground fracture. The test has been done to simulate the movement of ground fracture after surface water soaking in. The test result has been described and the causes of differential subsidence on the bottom of test pit have been analyzed from two aspects (deformation of loess collapse and slip and subside of wet soil mass along fracture). On this basis, the article summarized that Surface water and ground fracture in the activities is to promote mutual interaction. At last, the measures of preventing and reducing the damage of movement trigged by water have been summarized.
首先，本文通过收集查找城市地裂缝资料，总结归纳了城市地裂缝共有的三个分布特征，在此基础上，从城市地质环境背景(底部构造活动、中部承压含水层失水压密、上部坚硬盖层)方面分析了形成城市地裂缝特殊分布特点的原因，并以西安地裂缝为例作了详细的描述和分析。
同时，文章总结了防治城市地裂缝的措施，提出作为自然因素的地表土层是影响地裂缝活动程度的介质环境，可以用粘结力小的松散砂砾料代替坚硬土层，运用于工程建设当中以减轻和降低地裂缝危害。
本文研究重点是在地裂缝通过的湿陷性黄土场地进行现场试坑浸水试验，模拟地表水浸入后地裂缝的活动情况。通过对试验的几种不同沉降关系曲线和试坑沉降变形等值线图的描述，文章从可能引起试坑产生不均匀沉降变形的两个方面(黄土湿陷变形、浸湿土体沿裂缝滑移下陷)作了探讨，得出地表水与地裂缝的活动是相互促进相互影响的关系。最后，文章总结了防止和降低因水诱发地裂缝活动造成的破坏的几种防治措施。
Ground fracture is one kind of geological calamity of ground surface deformation. It is of important significance to the development of the work of disaster prevention and reduction that analyzing and studying the mechanism and the development rule of the ground fracture, grasping its moving trend.
Firstly, this paper summarized three distributing characteristics of city's ground fracture by collecting relative materials. On this basis, the cause of special distribution have been analyzed from aspect of urban geological environmental background (geotectonic movement at bottom, compaction by losing water content at middle part and hard soil layer at top part), and ground fracture of Xi'an has been taken as an example. Meanwhile, the article summarized the measure of preventing and curing urban ground fracture, proposed the topsoil layer, as natural factor, is the medium environment to influence the intensity of ground fracture movement, and using cohesiveless loose sand and gravel to replace hard soil layer in engineering can lighten and reduce the ground fracture disaster.
Secondly, also the most important of the paper, is the field seepage test, on the collapsible loess site that crossed ground fracture. The test has been done to simulate the movement of ground fracture after surface water soaking in. The test result has been described and the causes of differential subsidence on the bottom of test pit have been analyzed from two aspects (deformation of loess collapse and slip and subside of wet soil mass along fracture). On this basis, the article summarized that Surface water and ground fracture in the activities is to promote mutual interaction. At last, the measures of preventing and reducing the damage of movement trigged by water have been summarized.
引文
[1] 李永善，西安地裂及渭河盆地活断层研究，地震出版社，1992
[2] 张家明，西安地裂缝研究，西北大学出版社，1992
[3] 陕西省地矿局第一水文地质工程地质队，西安地裂缝活动数学模型研究，1995
[4] 李新生，西安地面沉裂环境问题研究，西安地质学院博士论文，1994
[5] 王景明等，地裂缝及其灾害的理论与应用，陕西科学技术出版社，2000
[6] 姜振泉，武强，隋旺华，临汾地裂缝的成因及发育环境研究，中国矿业大学出版社，1999
[7] 毛应生等，西安市地裂对市政构筑物的破坏机理与对策的探讨，城市道桥与防洪，2002年6月第2期
[8] 陈红旗，西安地裂缝地震动力效应研究，长安大学博士学位论文，2002
[9] 西安地区环境地质图集，陕西省地质矿产厅，陕西省计划委员会，西安地图出版社，1999
[10] 吴嘉毅，西安地裂缝工程地质性质研究，陕西科学技术出版社，1990
[11] 易学发，用数值模拟研究西安地裂缝，水文地质工程地质，1999年第5期
[12] 郑晏武，中国黄土的湿陷性，地质出版社，1982
[13] 钱鸿缙等，湿陷性黄土地基，中国建筑工业出版社，1987
[14] 陈志新，地裂缝成灾机理及防御对策，西安工程学院学报，Vol．24No．2，2002
[15] 西安城市工程地质图集，西安市城市规划管理局，西安勘察测绘院，1997
[16] 师亚芹，跨西安地裂缝建设一般建筑物的可能性探讨，灾害学，Vol．16No．2，2001
[17] 关文章，湿陷性黄土工程性能新篇，西安交通大学出版社，1992
[18] 高金川等，西安地裂缝活动现状与防治对策，勘察科学技术，1998年第6期
[19] 耿大玉等，中美两国的地裂缝灾害，地震学报，Vol．22No．4，2000
[20] 王德潜等，西安地裂缝近期超常活动因素及其量化分析，陕西地质，Vol．14No．1，1996
[21] 吴富春等，西安市地热水开采与地面沉降、地裂缝关系的分析，地震地质，Vol．24No．2 2002
[22] 李新生，对西安地裂缝形成机制的几点新看法，西安地质学院学报，1994，15(2)
[23] 李新生等，西安地裂缝活动机理新解，工程地质学报，Vol．10，2002
[24] 蒋金平，水在地裂缝形成过程中的作用，矿业世界，1998年第2期
[25] 王园等，西安地裂与地面沉降灾害投影寻踪分析预测，工程地质学报，Vol．7No．1，1999
[26] 徐秀华等，地裂缝损坏房屋加固处理实例，西安建筑科技大学学报，Vol．28No．2，1996
[27] 吴成基，再论西安地裂缝的时空观及现实意义，灾害学，Vol．12No．1，1997
[28] 张文华等，地面塌陷的模式及特殊危害，地质灾害与环境保护，Vol．14No．1，2003
[29] 王建秀等，非饱和土降雨诱发塌陷成因探讨，地质灾害与环境保护，Vol．13No．2，2002
[30] 徐光黎等，西安市地裂缝的时空预测预报，西北地震学报，Vol．14No．4，1992
[31] 刘快胜等，西安地裂缝近期活动与热水井水位关系研究，Vol．14No．2，1996
[32] 耿大玉，西安地裂成因力学问题初探，内陆地震，Vol．5 No．4，1991
[33] 米丰收等，西安地裂灾害及其防治措施，水土保持研究，Vol．8 No．1，2001
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[35] 董东林等，临汾地裂缝灾害与地下水开采相关关系，中国矿业大学学报，Vol．28 No．1，1999
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[37] 武强等，我国城市地裂缝灾害问题与对策，中国地质灾害与防治学报，Vol．13No．2，2002
[38] 朱庆杰等，地下岩体天然裂缝的数值模拟及其对流体活动的控制，河北理工学院学报，Vol．25No．1，2003
[39] 李忠生，西安地裂缝场地勘察及受损建筑物的治理，西安工程学院学报，Vol．21，1999
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[41] 高金川等，西安地裂缝活动多因素影响的GM(1，N)数学模型，地壳形变与地震Vol．19，No．1，1999
[42] 孙建中等，关中活断层和地裂缝的年代学研究，地质力学学报，Vol．4，No．4，1998
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[47] 晏同珍，西安地面沉降及地裂缝阶段预测，现代地质，Vol．4No．3，1990
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[50] 刘聪等，苏锡常地裂缝，中国地质大学出版社，2004
[51] 刘玉海，大同机车工厂及邻区地裂缝研究，陕西科学技术出版社出版，1991
[52] 张云，抽水地面沉降数学模型的研究现状与展望，中国地质灾害与防治学报，Vol．13No．2，2002
[53] Kenneth MJ. Analysis of Minor Fractures Associated with Joints and Faulted Joints. Journal of structural Geology,1991:865-886
[54] Yamadera A. The Effect of Confining Pressure on Behavior of Lime Stabilized Ariake Clay.Report of The Faculty of Science and Engineering Saga University,1994,23(1): 105-111
[55] 樊怀仁等，关中地区黄土湿陷性影响因素分析，西安科技学院学报Vol．2 3 No2，2003
[56] 张爱军，黄土增湿湿陷过程的三维有效应力分析，水力发电学报，2002年第1期
[57] 苗天德，湿陷性黄土的变形机理与本构关系，岩土工程学报Vol．2 1No．4，1999
[58] 石培成，湿陷性黄土地基湿陷机理及地基处理方法，西部探矿工程，No．85，2003
[59] 全红胜等，湿陷性黄土地基下沉问题的分析及处理，山西建筑，Vol．28No．9，2002
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[61] 朱彦鹏等，湿陷性黄土地区倾斜建筑物的沉降法纠偏技术及其应用，甘肃工业大学学报，Vol．29No．2，2003
[62] 田凯华等，湿陷性黄土地区扬水渠道沉陷缝的观测和处理，宁夏农学院学报，Vol．23No．3，2002
[63] 刘建国，湿陷性黄土地区建筑地基处理方式浅议，西北地质，Vol．19No．2，1998
[64] 侯晓亮，西安地裂缝与黄土湿陷性的关系，长安大学硕士论文，2004
[65] 西安曲江民生项目场地地裂缝勘察报告，长安大学工程设计研究院，2005
[66] 西安市曲江首府花园洋房加车库和围合院落岩土工程勘察报告，西安工程地质勘测公司，2005
[2] 张家明，西安地裂缝研究，西北大学出版社，1992
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