地裂缝隧道衬砌结构与围岩相互作用机理

针对台凹型活动地裂缝正交区间隧道,通过有限差分数值方法模拟地裂缝区间隧道的开挖施工、分缝衬砌结构与地裂缝上下盘之间相对错动,从地表和衬砌的沉降位移、围岩位移场、围岩土压力以及衬砌结构内力方面分析了隧道结构与围岩的变化特征.结果表明：台凹型活动地裂缝不均匀变形主要发生在上盘内地裂缝一定范围的地层内;分缝衬砌结构端部的拱顶土压力呈现出集中增大和减小的变化特征,上盘内地裂缝附近仰拱底的土压力出现松弛;变形缝两侧衬砌结构的端部出现轴向应力集中现象.分缝衬砌结构一方面能够适应地裂缝错动位移,避免结构内力过大而引起强度破坏;另一方面,能够抑制地层的不均匀沉降变形,使得地裂缝处变形缝两侧衬砌结构的相对位移减小,并改善地裂缝区间隧道的运行条件.     

1948年10月9日贵州威宁地震造成的次生地质灾害研究

1948年10月9日至10日,在贵州省威宁县石门乡发生了2次破坏性地震.在石门乡猴子岩(女姑村)一带,地震造成了滑坡、崩塌、地裂缝和断层等次生地质灾害现象.该处形成地震次生地质灾害比较严重的主要原因是:位于震中附近,受地震波影响大;多条断层和多组节理切割岩体,破碎的岩体在震动作用下易滑塌;岩层为软硬相间的结构,易形成发生滑坡和崩塌的地貌;陡崖和陡坡容易形成崩塌和滑坡.     

边坡的变形和破坏类型分析

随着社会进步及经济发展,越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题,通过长期的工程实践,工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动,进行有效地指导。岩坡的破坏类型从形态上来看可分为岩崩和岩滑两种。岩崩一般发生在边坡过陡的岩坡中,这时大块的岩体与岩坡分离而向前倾倒,或者坡顶岩体因某种原因脱落而在坡脚下堆积,它经常产生于坡顶裂隙发育的地方。其起因或由于风化等原因减弱了节理面的凝聚力,或由于雨水进入裂隙产生水压力所致;或者也可能由于气温变化、冻融松动岩石的结果;其它如植物根造成膨胀压力、地震、雷击等都可造成岩崩现象。     

地铁隧道穿越地裂缝处施工技术探讨

地裂缝地质灾害是地下隧道工程建设的重大难题之一,地裂缝附近洞体结构的科学处置是地铁隧道线路长期稳定正常使用的关键.通过对西安地裂缝特征的概述,分析了地铁隧道施工穿越地裂缝处时受到的不良影响,探讨了具体的施工技术.     

穿越地裂缝带地铁隧道结构应力预测方法研究

西安地处国内地裂缝发育最强烈的汾渭盆地,地裂缝的活动性会造成地铁隧道结构扭曲及衬砌面开裂并影响地铁的施工及安全运营.采用特殊材料制作几何相似比常数为1∶20的地裂缝与地铁隧道结构相互作用的隧道模型,通过对隧道模型结构应力监测数据与应力预测值进行对比分析揭示了地裂缝位错作用下隧道的变形破坏规律,并建立了地铁隧道结构应力的预测模型.试验结果表明:随着地裂缝位错量的增加,位于隧道结构上部的地裂缝上盘压力增加、下盘压力减小,位于隧道结构下部的上盘压力迅速减小、下盘压力持续增加;位于地裂缝下盘的隧道结构上部整体受拉而下部整体受压,位于地裂缝上盘的隧道结构上部先受压后受拉;位于地裂缝下盘的隧道结构沿纵向发生向下的弯曲变形致使其环向应变表现为拱底受压而拱顶和左右两拱腰均受拉的受力特点;指数平滑法对初始观测值的要求低且受异常值影响小可作为隧道结构应力预测的首选方法,当应力值达到预警值时进行报警采取适当的加固措施可保证地铁隧道的正常施工与安全运营.     

衡水地区地裂缝及其成因初步分析

对衡水地区自1983年以来出现的地裂缝进行了研究,根据其分布特征和发生、演化活动规律,分析地裂缝成因,认为主要是以构造为基础,非构造因素如地下水汲取过量、降雨等诱发而成。     

内马铁路东非大裂谷区地裂缝发育特征及成因分析

地裂缝是一种严重的地质灾害。在建内马铁路途经构造活动现今活跃的东非大裂谷段,铁路施工期间沿线观测到多处地裂缝。为查明研究区地裂缝的发育特征,厘清内马铁路东非大裂谷地裂缝的产生原因,本文通过综合物探技术、钻探和挖探等探测技术,并开展综合勘探地质-地球物理解释,研究结果表明：内马铁路东非大裂谷段地裂缝发育具有切割发育宽度小、深度浅、延伸长度短的特征。钻井和浅层地质-地球物理结构调查显示,内马铁路东非大裂谷段基底以火山凝灰岩熔岩流与裂谷碎屑岩互层组成,埋藏深度为36-50米。通过分析研究区先存和新产生地裂缝的分布发现地裂缝的形成通常与基底正断层共生,表明地裂缝的形成由深部伸展张应力控制;卫星数据显示,新的地裂缝经常暴雨之后发育,并与深部断裂共生,大部分地裂缝终止于压实强度较大的路基附近。表明降水为地裂缝再次活化和扩张的驱动力,而表层地质条件的加固有利于阻碍地裂缝的进一步发展,为研究区地裂缝灾害的防护提供理论支撑     

地铁盾构隧道30°斜穿地裂缝的物理模拟试验

为了研究30°斜穿地裂缝的盾构隧道管片衬砌结构在地裂缝影响下的变形破坏模式和影响规律,从西安地铁盾构隧道工程背景和西安地裂缝地质环境出发,根据相似理论设计了盾构隧道管片衬砌结构模型试验的相似常数,对模型混凝土、模型钢筋、结构围岩、模型管片及其连接螺栓参数等进行了设计.该结构模型试验能对结构钢筋、混凝土进行应变测量,对结构接触土压力和结构外围土压力、结构内部收敛位移、模型顶表面土体变形等进行观测.借助地基沉降试验平台,通过自锁式千斤顶的缓慢下降,实现对地裂缝上盘相对下降的模拟,地裂缝的活动速率和错动量通过工控机控制自锁式千斤顶的运行速率和行程来实现.试验结果表明:该试验设计满足地裂缝活动下30°斜交盾构隧道管片衬砌结构变形破坏模式和破坏范围研究的需要,能实现模型试验目标;地基沉降试验平台能较好地模拟地裂缝的活动.     

有限元在河北平原区构造应力场与地裂缝分布研究中的应用

构造应力是地壳活动和形变的原动力,构造地裂缝实际上是在构造背景所提供的区域构造应力作用下,地壳深部变形引起地表破裂的一种形迹.研究激发构造性地裂缝产生的构造应力场是查明潜在地裂缝危险区的一种间接手段.主要利用前期河北平原区的易县隆尧两处实测资料,通过求解平面应力问题的有限单元法反演河北平原区构造应力场,确定最大主应力集中区,最大剪应力集中区以探索构造地裂缝的潜在危险区.     

地裂缝场地下地铁振动荷载传播特性试验研究

为了研究地裂缝场地下地铁列车振动荷载在围岩土体中的传播规律及其对隧道结构的影响,以西安地铁为工程背景,采用1∶20的几何相似比,开展了地铁隧道与地裂缝30°斜交的围岩动力响应物理模型试验,测试分析了在不同频率和不同振源位置下,围岩加速度及隧道应变的变化规律.结果表明:地铁列车振动荷载的频率为20 Hz时,围岩的振动响应最为明显;当振动频率大于40 Hz时,随着频率的增加,围岩振动响应变化不明显.地裂缝对列车振动荷载的传播有一定的影响,当振动位于上盘时,随着距离地裂缝越近,振动逐渐减小,在地裂缝处衰减更明显;当振动位于下盘时,同样随着距离地裂缝越近,振动逐渐减小,但穿越地裂缝进入上盘后,振动几乎没有衰减,即上盘对振动有一定的放大作用.研究结果可为研究地铁运营安全及地面建筑的防振减振控制提供参考.     

渭河盆地地裂缝同生机制研究

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.     

地裂缝发生发展过程中地下水的作用及防治对策

地裂缝的发生与发展受内外地质营力及人类工程活动等多种因素的影响,其中最为活跃的影响因素为地下水。本文以汾渭盆地中的地裂缝为研究对象,阐述了地下水的渗透力、有效应力、冲蚀作用、溶解作用等对各种成因地裂缝所起的作用,并提出了相应的防治对策。     

频繁矿震作用下对地裂缝扩展影响研究

根据工程场地岩土体的破裂,以辽宁抚顺地裂缝为例,采用理论解析、数值模拟等手段。开展了矿震引发地裂缝扩展效应探讨。研究认为：煤田开采破坏了抚顺地区的地质环境,浑河断裂带是抚顺地区发育地裂缝的地质构造基础,采煤沉陷为地裂缝的发育提供了运移空间及应力条件,该地区频繁发生的矿震加剧了地裂缝的扩展及破坏作用。     

西安地铁三号线地裂缝发育特征及活动趋势

为进一步研究西安地裂缝,给地铁沿线地裂缝的防灾减灾提供科学依据,通过野外地质环境和地质灾害调查,着重查明了西安地铁三号线沿线地裂缝的活动情况和发育特征,并根据与地铁线路的具体交汇特点,将其划分成12个区段进行了详细描述;分析了近年来各区段地裂缝的年活动量及地铁工程的施工与运营对地裂缝活动的影响,并预测了其活动趋势;采用定量计算的方法确定了地裂缝对地铁的影响范围,并在综合分析地铁危害特点的基础上确定了地裂缝与线路相交段的危险性等级。分析结果表明：沿线地裂缝具有成带性和定向性的特点,并且总体有持续发展和进一步连续贯通的活动趋势;其中7个区段地裂缝对地铁的潜在威胁较为严重,应予以高度重视。     

山西省祁县地裂缝的成因初探

在分析祁县地裂缝发育特征、活动状况及其影响因素的基础上,从地震、地质构造、地下水超采和地层等方面,探讨了地裂缝的形成机制,并提出了避让、加固、回灌和特殊处理等对地裂缝地质灾害的防治对策。研究结果对地裂缝成因的深入研究及当地政府防灾减灾具有重要意义。     

西安地铁工程中的地裂缝地质问题

针对西安市主城区外围地铁线路多处于地裂缝研究空白区的实际问题,采用人工地震勘探与钻探方法研究查找地裂缝,为地铁线路穿越地裂缝的设防提供基础资料,其中人工地震勘探方法主要是从地下数百米深度范围内对地裂缝异常进行定性判断,划定异常区;钻探方法则通过分析近地表数十米深度内地层的连续性来定量判断是否存在地裂缝。研究结果表明:在西安东郊浐河、灞河一级阶地,可将厚度较大、连续性较好的中更新统砂卵石层作为判断是否存在地裂缝的标志层,该层埋藏深度一般为30~60m,地层错断8~10m,钻探深度一般70~80m可满足要求;对于西安西南郊皂河、沣河一级阶地,地层结构复杂,沉积韵律差,缺少具有一定厚度且连续分布的标志层;采用大吨位震源车的人工地震勘探技术与勘探异常部位钻探验证相结合的方法,可有效识别地裂缝异常。     

红层软岩崩解性的灰色关联分析

采用灰色关联度法对红层软岩的粒度分形特征以及矿物、化学成分试验数据与其崩解性进行了关联分析.分析发现,与成分相比,红层软岩的粒度分布分形特征参数与崩解特性具有更高的关联度,表明沉积形成时的环境决定了成岩后的红层软岩崩解性强弱.因为红层软岩中蒙脱石含量少,因此在各种成分中伊利石含量对红层软岩崩解性影响最大,说明水理特性不稳定的矿物含量始终是影响软岩崩解的主要因素.     

自然崩落法矿岩崩落特性及崩落规律

介绍了矿岩崩落机理，矿体崩落规律，矿体可崩性综合评价与可崩性分级，矿石三级块度预测和放出块度实测，崩落控制方法等一系列理论和技术研究成果。     

织金城关地裂缝特征及成因初探

本文介绍了贵州省织金县城关发生的地裂缝，着重论述了织金城关地裂缝的分布状况、特征、地质背景和成因，探讨地裂缝的规律性，预防可能的地质灾害。     

西安地裂何时休

古城西安,古称长安,意即长久平安。 而现在,这座海内外知名的文化古城,却开始遭遇局部地面沉降和地裂缝的困扰。由此已引起了西安市政府有关部门及国内外地学界的高度重视和关注。 11条地裂缝 西安地裂缝是一种很独特的城市地质灾害。50年代末期,当地人在市南郊发现了第一条地裂缝。1976年我国唐山发生大地震后,西安地区的地裂缝活动开始明显加强。特别是80年代中期以后,由于城市缺水,当地人到处开挖深水井,过量抽汲深层承压水,导致出现不均匀地面沉降,由此又拉动了地裂缝的活动加剧。陕西省地质环