西安地铁二号线沿线地裂缝特征_危害及对策_李新生

2 西安地裂缝概况
西安地裂缝是西安地区典型的地质灾害现象 , 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 ,均分布在黄土梁洼地貌范 围内 ,面积约 150km2 ,地裂缝出露总长度 72km ,延 伸长约 103km ,单条地裂缝出露最长 11. 38km。最 短约 2km。地裂缝向东西两侧延伸 ,东过浐河 ,西到 皂河边 。其主要特征如下 [ 1～6 ] :
( 7 )地裂缝活动速率与抽取深层承压水有很好 的相关性 。
长安区已发现数条地裂缝 ,由于勘察 、研究工作 较少 ,其成因 、分布 、活动特征等有待进一步研究 。
3 地铁二号线沿线地裂缝概况
根据最新勘察成果 ,目前发现的西安地裂缝共 有 14条 [ 7 ] ,自北向南编号依次为 f1 ～f14 ,有 11条地 裂缝和两条次级裂缝穿越了地铁二号线 ,地裂缝 f1 、 f4 、f13没有穿过地铁二号线 ,除此 ,西安市长安区还 发育有几条地裂缝穿越了地铁二号线 (图 1) 。
Abstract Ground fissures that are typ ical geo - hazards in Xi′an area m ay cause dam age of various types of build2 ings, transportation facilities, city lifeline p rojects and the land resources, especially endangering the construction and running of Xi′an Subway L ine 2. Ground fissures in Xi′an area were introduced firstly, then distribution and characteristics of ground fissures were summarized around Xi’an Subway L ine 2. These fissures have been observed and their accum ulative moving value were determ ined. The research results gave the moving speed of each ground fissures at different tim e stage, and determ ined the influence scale / area of each fissure. Finally, some suggestions and measures were p roposed to p revent and control these ground fissures disasters. Keywords Xi′an M etro L ine 2, Ground fracture, Moving rate, Prevention measure
J ou rna l of Eng ineering Geology 工程地质学报 1004 - 9665 /2007 /15 (04) 20463206
西安地铁二号线沿线地裂缝特征 、危害及对策3
李新生 ①③ 王 静 ① 王万平 ① 王朋朋 ① 宋彦辉 ① 李忠生 ① 张福忠 ② 彭建兵 ①③ 李喜安 ①②④
(1)西安地裂缝由主裂缝 、次生地裂缝和分枝 地裂缝组成 。
(2)地裂缝总体走向 NE - NEE,近似平行于临 潼 —长安断裂 ; 倾向 SE - SEE,与临潼 —长安断裂 倾向相反 ; 倾角 80°; 平面形态呈不等间距平行排 列。
(3)地裂缝的延伸具有很好的连续性 ,每条地 裂缝的延伸长度达数公里至数十公里 。
f5 地裂缝发育于古迹岭黄土梁 ,西起蒋家寨 ,经 西安帆布厂 、陕西日报社 、兴庆公园 、西经十五街坊 , 东至黄河厂 ,总体走向 NE。该裂缝东段是西安地裂 缝活动最强烈的地段 , 20 世纪 80 年代中后期最大 活动速率达 35mm ·a- 1 ,至今仍在继续活动 。十五 街坊处 地 裂 缝 活 动 造 成 的 地 表 错 坎 目 前 已 超 过 60cm。与地铁二号线相交处路面出现破裂 ,裂缝宽 约 1cm ,南盘相对下降 。 3. 1. 4 f6及 f6′地裂缝
GRO UND F ISSURES ALO NG X I’AN SUBW AY L INE 2: CHARACTER IS2 T ICS, HARM S AND M EASURES
L I X insheng①③ WANG J ing① WAN G W anp ing① WANG Pengpeng① SONG Yanhui① L I Zhongsheng① ZHANG Fuzhong② PENG J ianbing①③ L I of Eng ineering Geology 工程地质学报 2007
1 引 言
西安地铁二号线北起拟建的西安铁路北客站 , 沿未央路向南经过张家堡 、北门 、北大街 、钟楼 、南大 街 、长安路至韦曲 ,正线全长 26. 302km ,其中地下线 路长 20. 919 km ,高架线长 4. 933 km ,沿线设 21 座 车站 , 4座高架站 。地下线路埋深一般为 13～22m。 根据西安地裂缝的研究成果 ,目前发现的地裂缝共 有 14条 ,自北向南编号依次为 f1 ～f14 ,有 11条地裂 缝和两条次级裂缝穿越了地铁二号线 ,除此 ,西安市 长安区还发现几条地裂缝穿越了地铁二号线 ,地裂 缝的活动对地铁的安全运营有很大的影响 。
f6 、f6′地裂缝发育于西安交大黄土梁南侧 ,西起 南窑头村 ,向东经沙井村 、祭台村 、沙坡村至高楼村 , 总体走向 NE。20 世纪 80 年代中期以来持续强烈 活动 ,最大活动速率达 20mm ·a- 1 。造成各种建筑 物严重损坏 ,如陕西微波厂厂房破坏被迫搬迁 ,冶金 建筑学院图书馆及一栋教学楼被地裂缝破坏后被迫 拆除 ,李家村旅馆村十余栋楼房墙体及基础开裂 ,受 损严重 。1994年投入使用的长安立交 ,目前由于地 裂缝活动造成的位错已达 40cm。地层剖面见图 2 所示 ,标志地层 (古土壤层 )被明显错断成台阶型 。 3. 1. 5 f7地裂缝
( ①长安大学地质工程与测绘工程学院 西安 710054) ( ②铁道第一勘察设计院 西安 710054) ( ③西部地质资源与地质工程教育部重点实验室 西安 710054) ( ④国土资源部岩土工程开放研究实验室 西安 710054)
摘 要 地裂缝是西安地区典型的地质灾害 ,对该地区的各类工程建筑 、交通设施 、城市生命线工程及土地资源造成威胁 ,尤 其是对拟建的西安地铁二号线的施工与安全运营影响更大 。本文首先介绍了西安地裂缝的基本特征 ,然后阐述了西安地铁 二号线穿越地裂缝的基本情况 。根据实际观测数据及地表累计活动量确定了地铁二号线穿越的各条地裂缝在不同时间段的 活动速率及地裂缝活动的影响范围 ,在此基础上提出了针对地裂缝灾害的防治措施 。 关键词 西安地铁二号线 地裂缝 活动速率 防治措施 中图分类号 : P642. 26 文献标志码 A
f7地裂缝分布于南郊乐游塬黄土梁南侧 ,西起 西开发区 ,向东经银行学校 、省委党校 、小寨 、观音
庙 、铁炉庙至陕西钢厂 。出露长度约 13km ,总体走 向 NE,是西安地裂缝出露最长的一条 。20世纪 80 年代中后 期 活 动 强 烈 , 最 大 活 动 速 率 达 30mm · a- 1 。目前在地铁二号线附近地面破裂断续分布 ,主 要在小寨西路中段 、军区 3号院内 、开米广场南侧地 下停车场入口处 、长安大学小寨校区门前的长安中 路上出露 ,裂缝宽 2cm ,南盘相对下降 。 3. 1. 6 f9地裂缝
f3 地裂缝西段西起市第一机床厂 ,向东经延光 机械厂 、任家庄 、劳动村至西部木材厂 。东段西起东 闸口 ,向东穿越陇海铁路 、铁路局材料总场至省储运 公司仓库 (该段 20世纪 80年代末期活动强烈 ,最大 活动速率达 23. 4mm ·a- 1 ) ,总体走向 NE。地裂缝 与地铁二号线相交处路面出现破裂 ,裂缝宽约 1cm , 南盘相对下降 。 3. 1. 3 f5地裂缝
图 1 西安地铁二号线沿线地裂缝分布示意图 Fig. 1 D istribution map of the ground fissures along Xi’an Subway L ine 2
f1. 地裂缝 ; FN. 长安临潼断裂 ; ┬地铁车站
按照地裂缝的地面出露特征可将地铁二号线穿 越的地裂缝分为 :地表出露型 ,隐伏型 ,长安区地裂
( ①College of Geology Eng ineering and Geom a tics, Chang′an U n iversity, X i′an 710054) ( ②N o. 1 S u rvey and D esign Institu te of R a ilw ays, X i′an 710054) ( ③Key L abora tory of W estern Ch ina′s M inera l R esou rces and Geolog ica l Eng ineering, M in istry of Educa tion, X i′an 710054) ( ④O pen R esea rch L abora tory of Geotechn ica l Eng ineering, The M in istry of L and R esou rces, X i′an 710054)
(4)地裂缝都发育在特定的构造地貌部位 ,即 “梁岗 ”地貌的南侧陡坡上 (梁间洼地的北侧边缘 ) 。
(5)地裂缝的活动方式是蠕动 ,主要表现为主 地裂缝的南侧下降 ,北侧相对上升 。其中 f6 ′和 f9 ′次 生地裂缝表现为北侧下降 ,南侧相对上升 。
(6)地裂缝的垂直位移具有单向累积的特征 , 断距随深度的增大而增大 。