西安市地裂缝设防距离的数值模拟研究

第４１卷第２４期　２　０　１　０年１　２月　人　民　长　江　Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　Ｖｏ１．４１．Ｎｏ．２４　Ｄｅｃ．，　２０１０　文章编号：１００１—４１７９（２０１０）２４—００３８—０３　西安市地裂缝设防距离的数值模拟研究　李文阳　，潘春娟　，门玉明　（１．同济大学地下建筑与工程系，上海２０００９２；　２．中煤航测遥感局遥感科技分公司，陕西西安７１００５４　３．长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安７１００５４）　摘要：西安市地裂缝分布广泛，活动剧烈，危害严重，但在地裂缝带及其附近修建建筑物是城市发展不可避免　的，因此，给定合理的设防距离是十分必要的。西安市目前所执行的地方规范虽对避让距离做了规定，但并未　给定具体的设防距离。以西安市　地裂缝为例，对跨地裂缝的三级建筑物防灾、地裂缝灾害影响带宽度进行　了数值模拟，提出了上下盘建筑物的安全距离，对于一般不做基础处理的民用和工业建筑，在设防的安全距离　外，建设是安全的。　关　键　词：地裂缝；建筑物设计；设防距离；数值模拟；西安　中图法分类号：ＴＵ４３３　文献标志码：Ａ　由于自然和人为等因素的作用和影响，自２０世纪　５０年代后期以来，西安市区先后出现了１４条地裂缝　带，其活动时间之长和规模之大，在国内尚属罕见。迄　今为止，已有上百栋楼房遭到破坏，经济损失达数亿　元。不仅如此，由于地裂缝还在不断发展中，并出现新　的地裂缝带，严重制约了城市建设用地的有效利用和　城市建设规划发展，为城市工程建筑留下了重大的灾　害隐患。　为防止地裂缝对建筑物的破坏，１９８８年陕西省建　设厅制定并颁发了陕西省标准《西安地裂缝场地勘察　与工程设计规程》。规程规定，任何类型的新建建筑　不得跨越主裂缝布置，必须按规定避开主裂缝一定距　离…。该规程于２００６年上升为地方规范，即《西安地　裂缝场地勘察与工程设计规范》ＤＢＪ６１—６—２００６。该　规范对地裂缝场地建筑物最小避让距离做了说明，如　表１所示　。该规范规定，对于一般工业与民用建筑，　在地裂缝相对上升盘和下降盘避让距离分别为４　ｍ和　６　ｍ。地裂缝带近１０　ｍ的主变形带可规划Ｉ临时建筑、　停车厂和绿化带等。　自规范制定以来，西安市已避开地裂缝建设了一　大批建筑物，实践证明规程给定的安全距离是有效的。　但是，由于西安市土地资源有限，特别是一些繁华的街　区，不利用地裂缝场地很不经济，对这类不得不建在地　裂缝带上及其附近的建筑物，给定合理的安全避让距　离就显得十分重要。　表１　地裂缝场地建筑物最小避让距离　ｍ　

１数值模拟分析　针对一般的砖砌体（以烧结普通砖和烧结多孔砖　为例），对上下盘的安全距离进行模拟分析。模拟条　件为：①以西安地层为例，地层参数见表２　ｇ②地下水　位线以地层剖面图为准；③砌体材料参数选取自《砌　体结构设计规范》ＧＢ５０００３—２００１；④建筑物两边距　离为建筑物长度的３倍。　本文仅考虑主裂缝对上下盘避让距离的影响，所　以建立模型时对西安市　地裂缝进行了调整，主要是　除掉了次级裂缝，只留一条主裂缝。对上下盘避让距　离的算法是参照总变形容许值的影响范围并以此作为　收稿日期：２０１０—０６—２８　作者简介：李文阳，男，博士研究生，主要从事水文地质工程地质研究。Ｅ—ｍａｉｌ：５２０一ｔｊ＠ｔｏｎｇｊｉ．ｅｄｕ．ｅ

ｎ　３９　李文阳，等：西安市地裂缝设防距！竺兰竺　竺　一　第２４期　Ｇ蛳Ｂ５００７　２０形０２　盖　基础设计规范》　一　远耿。惩、上刚　土　图１　２女　——　表　土层物理力字爹戳　．一　王百——王　——　弹性模量／　１　填土　ｌ　・，　～　３　新黄土　１８．４　５・９５　４　古土壤　１９．１　９－Ｏ４　５　老黄土　１９．２　１２，５８　６　古土壤　１９．５　９・３８　７　粉质粘土　竺：！　：望　而　内摩擦角　！：！一　６５．３　３１．１　３７．１　２６．２　７８．５　３４．４　２９．３　１８．５　１０４．７　３．７　４９．３　２１．０　

图１　上下盘避让距离模型　图４上下盘设防距离变形云图（单位：ｍ珊）　王地裂缝　

㈣咖　㈣咖咖㈣咖舢舢善＝舢　㈣　一　裟器　松　一凹如　泊　一　ｍ　

０　０　人　民　长　江　２０１０生　建筑物避开地裂缝的设防距离，还有待进一步确定。　参考文献：　［１］　陕西省工程建设标准．ＤＢＪ２４—６—８８西安地裂缝场地勘查与工　程设计规程［Ｓ］．西安：陕西省建筑标准设计办公室，１９８８．　［２］　陕西省工程建设标准．ＤＢＪ６１—６—２００６西安地裂缝场地勘察与　工程设计规范［ｓ］．西安：陕西省建筑标准设计办公室，２００６．　（编辑：赵凤超）　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｓａｆｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｇｒｏｕｎｄ　ｆｉｓｓｕｒｅｓ　ｉｎ　Ｘｉ　ａｎ　Ｃｉｔｙ　ＬＩ　Ｗｅｎｙａｎｇ　，ＰＡＮ　Ｃｈｕｎｊｕａｎ　，ＭＥＮ　Ｙｕｍｉｎｇ　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ’Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｆｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９２，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｒｅｍｏｔｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ　Ｓｕｂ—ｃｏｍｐａｎｙ，Ａｅｒｉａｌ　Ｐｈｏ・　ｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙ　ａｎｄ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｓｅｎｓｉｎｇ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｘｉ　ａｎ　７１００５４，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｇｅｏｍａｔｉｃｓ，Ｃｈａｎｇ　ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ　ａｎ　７１００５４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄ　ｆｉｓｓｕｒｅｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ　ｗｉｌｄｌｙ　ｉｎ　Ｘｉ　ａｎ　Ｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ｄａｍａｇｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔ　ｉｓ　ｕｎａｖｏｉｄａｂｌｅ　ｔｏ　ｂｕｉｌｄ　ａｔ（：ｈｌｔｅ，’ｔｕｒｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄ　ｆｉｓｓｕｒｅ　ｚｏｎｅ　ｄｕｒｉｎｇ　ｕｒｂａｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ　ｉｓ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｔｏ　ｓｅｔ　ａ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｓａｆｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ．Ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ，ｏｎｌｙ　ｅｖａｄｅｄ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｉｓ　ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｌ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｘｉ　ａｎ，ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｓａｆｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｄｅｆｅｎｓｅ　ｉｓ　ｎｏｔ　ｇｉｖｅｎ．Ｔａｋｉｎｇ　ｆ６　ｇｒｏｕｎｄ　ｆｉｓｓｕｒｅ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｗｅ　ｃａｒｒｙ　ｏｕｔ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｉｓａｓｔｅｒ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｏｆ　３一ｇｒａｄｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｃｒｏｓｓｉｎｇ　ｆｉｓ—　ｓ￣ｉｒｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗｉｄｔｈ　ｏｆ　ｆｉｓｓｕｒｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌ　ｚｏｎｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅ　ｔｈｅ　ｓａｆｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｈａｎｇｉｎｇ　ｗａｌｌ／ｆｏｏｔｗａｌ１．Ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｉｖｉｌ　ａｎｄ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．ｉｔ　ｉｓ　ｓａｆｅ　ｔｏ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｂｅｙｏｎｄ　ｔｈｅ　ｓａｆｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏ！’ｄｓ：　ｇｒｏｕｎｄ　ｆｉｓｓｕｒｅ；ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ；ｓａｆｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｘｉ　ａｎ　…，……ｔ　）《】一…一】…Ｊ…～一……１……，…，…】…】　，－Ｏ●　ｆ上接第３４页）　［３］　张欣莉，丁晶．参数投影寻踪回归及其在年径流预测中的应用　［ｊ］四川大学学报：工程科学版，２０００，３２（３）：ｌ３—１５．　［４］　Ｚｈａｎｇ　Ｑ　Ｈ，Ａｌｂｅｒｔ　Ｂ．Ｗａｖｅｌｅｔ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　Ｎｅｕｒａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，１９９２，３（５）：８８９—８９８．　［５］　冯艳，付强，刘仁涛，等．小波神经网络在水文水资源应用中的研　究进展［Ｊ］．水资源与水工程学报，２００６，１７（３）：３８—４１．　［６］　李向武，韦岗．小波神经网络的动态系统辨识方法及应用［Ｊ］．控　制理论与应用，１９９８，１５（４）：４９４—５００．　［７］　陈义安，张义萍．基于小波网络的非线性预测应用研究［Ｊ］．商业　研究，２００３，（４）：６４—６５．　［８］　Ｋｒｅｉｎｏｖｉｃｈ　Ｖ，Ｓｉｒｉｓａｅｎｇｔａｋｓｉｎ　Ｏ，Ｃａｂｒｅｒａ　Ｓ．Ｗａｖｅｌｅｔ　ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ａｒｅ　ａｓｙｍｐｔｏｔｉｃａｌｌｙ　ｏｐｔｉｍａｌ　ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｏｒｓ　ｆｏｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｖａｒｉａｂｌｅ　［ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ＩＥＥＥ　ＩＣＮＮ，Ｏｒｌａｎｄｏ：［ｓ．ｎ．］，１９９４：２９９一　～一‘　一ｍ’　３０４．　［９］　汤守鹏，姚鑫锋，姚霞，等．基于主成分分析和小波神经网络的近　红外多组分建模研究［Ｊ］．分析化学，２００９，３７（１０）：１４４５—１４５０．　［１Ｏ］Ｓｚｕ　Ｈ　Ｈ，Ｔｅｌｆｅｒ　Ｂ　Ａ，Ｋａｄａｍｂｅ　Ｓ　Ｌ．Ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｄａｐｔｉｖｅ　ｗａｖｅ－　ｌｅｔｓ　ｆｏｒ　ｓｉｇｎａｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ－　ｉｎｇ，１９９２，３１（９）：１９０７—１９１６．　［１１］　田雨波．混合神经网络技术［Ｍ］．北京：科学出版社，２００９．　［１２］　王文圣，丁晶，李跃清．水文小波分析［Ｍ］．北京：化学工业出版　社．２００５．　［１　３］　Ｃｙｂｅｎｋｏ　Ｇ．Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｓｉｇｍｏｉｄａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　［Ｊ］．Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｓｉｇｎａｌｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ．１９８９，２（４）：３０３—　３１４．　（编辑：李慧）　Ｕｒｂａｎ　ｗａｔｅｒ　ｄｅｍａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗａｖｅｌｅｔ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ＤＵＡＮ　Ｋａｉ，ＭＥＩ　Ｙａｄｏｎｇ，ＺＨＯＵ　Ｙａｎｌａｉ，ＹＡＮ　Ｓｈｉｊｉｅ　（Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ　４３００７２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｃｉｔｙ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｗｅ　ｅｘｔｒａｃｔ　ｔｗｏ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｂｙ　ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｒｏｍ　９　ｆａｃｔｏｒｓ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ａｎｎｕａｌ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ａｄｏｐｔｅｄ　ａｓ　ｉｎｐｕｔｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｔｏ　ｅｓ－　ｔａｂｌｉｓｈ　ａ　ｗａｖｅｌｅｔ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍｏｄｅ１．Ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ＢＰ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｗｉｔｈ　ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ　ｍｏｍｅｎｔｕｍ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ａｄａｐｔｉｖｅ　ｌｅａｒｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｆｏｒ　ｍｏｄｅｌ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ｄａｔａ　ｆｒｏｍ　１９８０　ｔｏ　２００５；ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｆｒｏｍ　２００６　ｔｏ　２００８．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ａ　ｂｒｏａｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｉｎ　ｕｒｂａｎ　ｗａｔｅｒ　ｄｅｍａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ．Ｃｈｏｏｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｈｉｄｄｅｎ　ｌａｙｅｒｓ　ａｎｄ　ｈｉｄｄｅｎ　ｌａｙｅｒ　ｎｏｄｅｓ　ｔｏ　ｏｂｔａｉｎ　ｔｈｅ　ｆａｓｔｅｒ　ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　ｒａｔｅ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｆｏｃｕｓ　ｉｎ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｓｔｕｄｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　ｗａｖｅｌｅｔ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ；ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ＢＰ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｗａｔｅｒ　ｄｅｍａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ；Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｃｉｔ

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西安地铁穿越地裂缝的稳定性初探

刘晓文等：西安地铁穿越地裂缝的稳定性初探　１２１　

西安地铁穿越地裂缝的稳定性初探　

刘晓文　，王璐。，王永军　

（１．天津城建设计院，天津３０００７３；２．西安－ｒ￣ｌ，大学北方信息工程学院。西安７１００２５；　３．中铁十五局，河南洛阳４７１０１３）　

【摘要】　以西安地铁二号线南门至南稍门区间隧道作为研究背景，利用有限差分软件ＦＬＡＣ’。对穿越地裂　

缝处的区间隧道的开挖过程和支护过程进行了数值模拟，首先分析了地裂缝对地铁区问隧道围岩稳定性的影响。　其次，分析了全断面开挖和台阶法开挖对隧道稳定性的影响。通过对比发现台阶法开挖无论从控制沉降上还是　

控制塑性区上都优于全断面开挖，对实际施工具有一定的指导意义。　

【关键词】地裂缝；数值模拟；地表沉降；开挖方法　【中国分类号】Ｕ４５　【文献标识码】Ｂ　【文章编号】１００１—６８６４（２０１０）１０—００１２１—０２　

西安市城市快速轨道交通二号线为西安市轨道交通线　

网南北向骨干线，从工程地质条件来看，西安市存在着诸如　

地裂缝、地面沉降、黄土湿陷以及高烈度的地震效应等一些　

对地铁建设影响较大的工程地质问题。其中地裂缝的存在　

对地铁隧道的影响程度最大，也是最难解决的问题。　

西安地裂缝是一种独特的城市地质灾害，５０年代开始　

出现地裂缝对建筑的破坏现象，７Ｏ年代唐山地震前夕地裂　

缝活动明显加剧，剧烈活动一直持续至今。３０余年间地裂　

缝的强烈活动给西安的城市建设造成严重危害，目前已经　

成为西安市的主要地质环境灾害　Ｊ。西安市地裂缝的运　

动机制属于蠕滑一粘滑型，兼具垂直运动和水平运动等多　

种方式的活动特征，地裂缝的存在对地铁区间隧道产生的　

破坏也具有剪切破坏和拉张破坏等多种形式，破坏机理比　

较复杂，可以归结为动态和静态两方面的影响。　

１　计算模型的建立　

１．１计算域的确定　

建立坐标系符合右手螺旋法则，ｚ轴向上，Ｙ轴指向隧道　

开挖前进方向，隧道中心点为坐标原点。为了简便计算，区　

西安跨地貌单元地裂缝场地工程勘察与设计

第４０卷第２５期　

・１１０・　２　０　１　４年９月　山　西　建　筑　

ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．４０　Ｎｏ．２５　Ｓｅｐ．　２０１４　

文章编号：１００９－６８２５（２０１４）２５－０ｌｌ０－０３　

西安跨地貌单元地裂缝场地工程勘察与设计　

赵振财　高存喜　刘亮　唐竞　寇杨军　史礼文　

（西北综合勘察设计研究院，陕西西安７１０００３）　

摘要：对西安地裂缝场地的基本特征及成因机制进行了综述，通过勘察跨沪河二级阶地和三级阶地两个地貌单元的地裂缝场地　

特征，确定了地裂缝的平面展布位置、活动性及勘探精度修正值△Ｊｊ｝等，并提出了几点对该类地裂缝场地勘察设计的建议，为地裂　

缝场地的总体规划和设计施工提供依据。　

关键词：地裂缝，跨地貌单元，勘察，设计　

中图分类号：Ｐ６９４　文献标识码：Ａ　

０　引言　

西安地裂缝是一种地区性的地质灾害现象，包括已出露地表　

的地裂缝和未在地表出露的隐伏地裂缝　’”』。目前已发现１４条，　

均分布在黄土梁南侧、洼地北侧，面积约１５０　ｋｍ　，地裂缝出露总长　

度７２　ｋｍ，延伸长约１０３　ｋｍ，单条地裂缝地表出露最长１４．５　ｋｍ，最　

短２　ｋｍ＿Ｊ　。地裂缝向东西两侧延伸，东过灞河，西过皂河　ｌ。西　

安地裂缝已成为城市建设的主要地质灾害之一。　

我们把跨两个或两个以上地貌单元的地裂缝场地称为跨地　

貌单元地裂缝场地，该种地裂缝在勘察设计方面具有地层复杂、　

标志层不统一、分析研究难度大等特点。　

本文以西安某工程项目为例，通过收集拟建场地附近工程地　

质、地裂缝研究资料，对场地及其附近进行详细的地面调查，了解　

场地及其附近区域构造、地貌形态、地裂缝地表活动现状，进行系　

统的综合分析。同时采用野外钻探方法，查明三级阶地上更新统　

红褐色古土壤（二类标志层）或二级阶地中更新统河湖相堆积（三　

类标志层）的厚层浅灰色粘性土、砂土和碎石土产状、错断位置、　

断距等，确定地裂缝的平面展布位置、活动性及勘探精度修正值　

西安地区地裂缝场地建设规划注意事项

发表时间：2019-08-22T16:23:34.187Z 来源：《建筑细部》2018年第28期作者：罗灿涛

[导读] 针对西安地区地裂缝场地建设的项目，介绍了西安地区地裂缝的概况及相关特征，阐述了地裂缝场地的建筑分类以及最小避让距离的相关要求。总结了地裂缝场地建筑工程设计的相关措施，为类似项目的设计提供借鉴。

西安基准方中建筑设计有限公司陕西西安 710000

摘要：针对西安地区地裂缝场地建设的项目，介绍了西安地区地裂缝的概况及相关特征，阐述了地裂缝场地的建筑分类以及最小避让距离的相关要求。总结了地裂缝场地建筑工程设计的相关措施，为类似项目的设计提供借鉴。

关键词：地裂缝避让措施

前言

西安地裂缝是一种独特的城市地质灾害，分布区域面积达150平方千米，总长度超过40km，已对西安城市建设构成危害，必须认真对待。随着西安获批国家中心城市，城市建设速度不断加快，城市土地资源愈益紧张，地裂缝的存在对城市建设影响较大，贯穿工程建设前

期规划、勘察设计、后期使用各个环节。在地裂缝场地进行建设，应根据地裂缝的特征和工程重要性，采取以避让为主的综合措施，防止

地裂缝活动可能产生的危害。

1 西安地裂缝概述

1.1 地裂缝概述

“地裂缝”是地面裂缝的简称。是地表岩层、土体在自然因素（地壳活动、水的作用等）或人为因素（抽水、开挖等）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宏观地表破坏现象。西安市区已经发现有14条地裂缝和3条次裂缝，它们呈带状分布，上宽

下窄，最大深度达三百余米。西安是全国地裂缝最多、最典型的城市。地裂缝主要以蠕动方式活动，表现为上盘相对下降，下盘相对上

升，垂直位移具有单向累积，随断距深度的增加而增大特征[1]。

1.2 地裂缝活动特征

西安地裂缝是西安市地表明显出露的地裂缝，它们的出现和发展具有以下特征[2]：

（1）地裂缝活动具有迁移性，南郊的地裂缝先开始活动，然后依次向北发展。

西安地裂缝

1 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. 分析问题图1：西安地裂缝地表展布图

2 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㎡。它发育在特殊的黄土梁洼地貌的基础上，成带状发育，准平行等间距，NNE向展布，主地裂缝均显示南倾南降特点，十四条主要地裂缝的具体情况如下表所示。

西安地裂缝成因机理及灾害防治措施分析

沈红艳;付善春;李世成;王福龙;刘佳易

【摘要】西安是我国地裂缝分布最密集、遭受地裂缝灾害影响最严重的城市之一,地裂缝活动引起的地面不均匀沉降已经造成邻近建筑物、文物古迹和市政交通设施不同程度的破坏;为了研究西安地裂缝地质灾害特征,进一步采取防治措施,减轻地裂缝对人民生产生活影响,总结了西安地裂缝分布特征、成因机理及发展趋势,分析了西安地裂缝灾害特征,提出了相应防治措施,并模拟致灾严重的沙井村-秦川厂地裂缝带(f6)沉降曲线,为地裂缝影响区建设工程提供设计依据.

【期刊名称】《安阳工学院学报》

【年(卷),期】2018(017)004

【总页数】5页(P83-87)

【关键词】西安地裂缝;分布特征;成因机理;发展趋势;防治措施

【作者】沈红艳;付善春;李世成;王福龙;刘佳易

【作者单位】信阳学院图书馆,河南信阳464000;信阳学院土木工程学院,河南信阳464000;信阳学院土木工程学院,河南信阳464000;信阳学院土木工程学院,河南信阳464000;信阳学院土木工程学院,河南信阳464000

【正文语种】中文

【中图分类】TU42

我国是受地裂缝灾害影响最为严重的国家之一，但在地裂缝问题的系统研究方面起步比较晚。谢广林[1]分析了地裂缝分布区域性特点和地壳活动趋势的联系，认为地裂缝是区域性地壳剧烈变动在地表产生的一种缓慢变形，并提出构造成因观；易学发[2]考虑了地面不均匀沉降和深水井水位动态变化与地裂缝活动之间的时间关系，认为西安地裂缝发展的主要原因是超采地下承压水导致的地面下沉；夏其发和张咸恭[3]通过对汾渭地堑地裂缝成因的研究，提出了地裂缝是由构造和地震作用，其后又受人类活动和外力作用共同作用的结果。武强等[4]研究分析了我国地裂缝灾害的分布特征，认为地裂缝具有不可抗拒性、成带性、方向性和周期性的灾害特点，并根据地裂缝的不同成因提出了建筑物加固及减轻地裂缝灾害的措施；李新生[5]等认为西安地裂缝的形成和发展主要受地质构造和人类活动等因素的影响，而近期地裂缝的剧烈活动主要由过度汲取地下承压水引起的地面不均匀沉降引起，并预测西安地裂缝的剧烈活动有减缓或逐渐稳定的趋势。

西安地铁工程涉及的地裂缝灾害与隧道设防

孟振江;程国明;黄强兵;卢全中;李忠生

【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.

【期刊名称】《筑路机械与施工机械化》

【年(卷),期】2017(034)004

【总页数】5页(P124-128)

【关键词】隧道工程;地裂缝;灾害特征;设防长度

【作者】孟振江;程国明;黄强兵;卢全中;李忠生

【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054;长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西西安710054;中国地质环境监测院,北京100081;长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054;长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西西安710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054;长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西西安710054;长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054;长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室,陕西西安710054

【正文语种】中文【中图分类】U452.27

地裂缝作为现代城市地质灾害的重要类型之一，它的活动与强度加剧是内外地质营力及人类工程活动等因素共同作用的结果，可造成各类建筑工程(如基础建设、生命线工程、交通及水利设施等)的直接破坏，一般表现为道路拉张错位、地下设施变形以及建筑物的基础或墙体开裂，尤其对地铁的建设构成了严重的威胁，也引起一系列的地质环境问题。西安地裂缝在中国城市地裂缝灾害中尤为严重和典型，彭建兵等提出了在盆地伸展背景下断层构成西安地裂缝原型，以及水的作用加剧其活动发展的耦合成因模式［1］。西安继地铁1～5号线建设后，6号线现已全线开工建设。由于地铁线路多为线性分布，不可能完全避让地裂缝，因此地裂缝对地铁的影响不可忽视，加上国内外无相关工程经验可借鉴，西安地铁面临的地裂缝问题可谓是世界性工程技术难题。

西安市长安地裂缝场地勘察与工程设计探讨

姜规模;吴群昌;李安定

【摘要】长安地裂缝是新近发现的地裂缝,分布在临潼—长安断裂带南盘.总体为北东走向,活动方式为南倾南降,与分布于临潼—长安断裂带北盘的西安地裂缝有相似的构造条件,但与西安地裂缝活动性有较大差异,该地裂缝活动性较弱,自晚更新世以来的地质历史时期中,未见明显活动,处于隐伏状态.文章对长安地裂缝的基本特征和成因进行了分析,对地裂缝场地勘察与工程设计进行了探讨.%Chang'an ground

fissure is a newly discovered ground fissure, located in south block of

Lintong - Chang'an fracture. This new ground fissure' s overall direction

strike the north - east direction and the mode of its movement is south

block' s falling down. Chang' an ground fissure has similar constructions as

Xi' an ground fissure, which located in north block of Lintong－Chang' an

fracture, but the new ground fissure is quite different from Xi' an ground

fissure on character of the movement, it' s weaker. Since the late

Pleistocene period's geological history, Chang'an ground fissure has no

significant activity and is right in a hidden state. In this paper, the author

西安地裂缝勘察报告

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

陕西西安地区地裂缝概况

西安地裂缝概况

西安地裂缝是西安市主要的地质灾害之一。自西安发现地裂缝以来，迄今为止在南起长安- 临潼断裂，北到孙家湾新房村西起西户高速东侧东到灞桥范围内出现有多条地裂缝带;西安规划区已基本查清的11条活动地裂缝。西安地裂缝分出露地裂缝和隐伏地裂缝两种, 多呈带状分布, 地裂缝的分布与西安原始古

地貌有密切的关系, 地裂缝都出现在古梁的南坡, 分布在古梁到古洼的地貌转

折部位。

根据多年来对西安地裂缝的研究, 西安地裂缝具有以下主要特征:

相邻地裂缝

间距为6~ 2 0km, 平面形态呈不等间距平行排列。近似平行于临潼长安断裂,。

地裂缝具有很好的延伸性,每条地裂缝的延伸长度长达数公里至数十公里, 其活动方式是缓慢的蠕动方式, 地裂缝上盘下降, 下盘相对上升。

修订后的《西安地裂缝场地勘察与工程设计规程》, 新规程中, 根据勘探标志层的不同, 将西安地裂缝场地分为一、二、三类。

一类场地的主要特点是: 场地内的地裂缝是活动的, 在地表已形成破裂, 有些

场地地表破裂有较长的延伸距离。在这类场地进行地裂缝勘察时,

可以通过现场地裂缝调查的方法, 追踪地表破裂的延伸方向、延伸距离,

选择典型破裂点, 测量其平面坐标。对地面破裂

受到掩埋的场地, 可以采用槽探的方法揭露出地裂缝,根据地裂缝的倾向、倾角, 确定地裂缝延伸到地面的位置并测量其坐标数值。

二类场地的主要特点是:

②地内的地裂缝现今没有活动, 或活动产生的地表破裂已被人类工程活动掩埋。

②场地内埋藏有上更新统或中更新统红褐色古土壤。在这类场地进行地裂缝勘察时, 采用以钻探为主的勘探方法, 查明上更新统或中更新统红褐色古土壤的产

状和错断位置, 测定其延伸到地面后的地裂缝位置和坐标数值。

不符合一类场、二类场地条件的地裂缝场地都可属于三类场地。

三类场地主要特点是: ①埋藏深度40~ 80 m的中更新统河湖相地层。② 60~ 500 m深度内有可连续追索的6个人工地震反射层组。三类场地地裂缝勘察难度最大, 需要对有关资料进行综合分析研究, 以确定地裂缝是否存在。

西安地裂缝地段地铁线路调坡设计研究

28铁道勘测与设计 RAILWAY SURVEY AND DESIGN 2020 (3)

西安地裂缝地段地铁线路调坡设计研究

张忠

（中铁十九局集团第六工程有限公司无锡214028）

【摘要】地裂缝是一种地区性的地质灾害现象，包括已出露地表的地裂缝和未在地表出露的隐伏地裂

缝;由于地质构造和人为活动的影响，西安出现了严重的地裂缝和地面沉降灾害。地铁工程，百年大计，而

地裂缝灾害的存在对地铁线路设计影响较大。本文基于西安地铁六号线二期工程，将线路穿越的地裂缝

区域进行统计梳理,对一般地段地裂缝区域和特殊地段地裂缝区域的调坡设计进行研究，以期对相关设计

和工程实践提供有益参考。

【关键词】西安地裂缝地铁线路设计调坡

Research on the Design of MetroLine Gradient Adj ustment in Xi fanGround Fissure Area

ZHANG Zhong(China Railway Nineteenth Bureau Group Sixth Engineering Co., Ltd.Wuxi 214028)

[Abstract】Ground fissure is a regional geological disaster phenomenon, which includes the exposed sur

face fissures and the hidden surface fissures. However, due to the influence of geological structure and human

activities, serious ground fissures and ground subsidence have occurred in Xi 'an. And the subway project will

affect the next hundred years; ground fissure has a great influence on line safety. Based on the second phase of xi 'an subway line 6 project, this paperstatistically sorts out the area of ground fissures traversed by the line and

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