西安地区地裂缝危险性评估与防控措施

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西安地区地处关中断陷盆地中部,地质构造复杂,活动断裂发育。地裂缝数量多、分布广、规模大、破坏性强,堪称世界之最,严重地制约着国家中心城市的建设。本研究在前人的基础上,通过野外调查、探槽揭示和数理统计等手段,从地裂缝主成因类型和破坏模式入手,开展地裂缝危险性评估,提出针对不同主成因类型地裂缝的防控措施。取得的主要成果有:1.地裂缝是在复杂地质背景条件下多种因素综合作用的结果,按照形成的主控因素将其分为构造地裂缝、地面沉降地裂缝、黄土湿陷地裂缝和地震地裂缝。2.针对构造地裂缝,统计了构造地裂缝探槽剖面上盘与下盘次级裂缝的数量,获得地裂缝两侧不同距离范围内的次级裂缝数,通过累计概率分布计算出反向累计概率。结果显示,距离主地裂缝越远,反向累计概率越小。则构造地裂缝活动性越小,危险性也就越小。因此,构造地裂缝上盘0~2.6m危险性大,2.6~4.6m危险性中等,4.6~10m危险性小。构造地裂缝下盘0~1.56m危险性大,1.56~3m危险性中等,3~6m危险性小。3.针对地面沉降地裂缝,统计了跨F4、F6、F7和F8地裂缝剖面年累计垂直变形量,获得地面沉降地裂缝上盘与下盘垂直变形区的等级与范围。垂直变形区等级代表了地裂缝活动性的大小,而活动性的大小又代表了地面沉降地裂缝危险性的大小。因此,地面沉降地裂缝上盘0~5.1m为剧烈变形区,活动性大,危险性大。5.1~10.75m为中等变形区,活动性中等,危险性中等。10.75~25.2m为微弱变形区,活动性小,危险性小;地面沉降地裂缝下盘0~4m为剧烈变形区,活动性大,危险性大。4~11.63m为中等变形区,活动性中等,危险性中等。11.63~20.83m为微弱变形区,活动性小,危险性小。4.地裂缝灾害防控总体以预防为主,控制为辅。预防主要有主动搬迁避让、地裂缝灾害监测预警和对群众的宣传教育。控制方面,对于构造地裂缝,各类工程根据其发育特征做出具体变化;对于地面沉降地裂缝,要严格控制地下水开采,同时进行人工回灌;对于黄土湿陷地裂缝,应消除黄土的湿陷性或阻隔水进入湿陷性黄土中;地震地裂缝需要夯实,避免地面不均匀沉降或防止地表水入渗。
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