淺談西安地裂縫的危害和防治措施

許慧琳

【摘要】自二十世紀五十年代以來，西安出現(xiàn)了大量地裂縫，已逐漸成為社會發(fā)展中遇到的一個突出的自然災害問題，作為西安市的主要城市地質災害，對西安城市的建設和發(fā)展具有嚴重的災害性影響。本文簡要介紹了地裂縫的定義，成因，形成過程，危害及其預防措施。

【關鍵詞】西安地裂縫；危害；措施

中圖分類號：K92文獻標識碼A文章編號1006-0278（2015）07-144-01

一、研究背景

地裂縫，其成因多樣，有地質構造形成的，地震完成，火山形成，還有人工形成的。西安市地區(qū)的地裂縫條數(shù)之多，單條之長，密度之大，面積之廣，形成之復雜，危害之大，治理之難，世所罕見，堪稱典型。小寨地裂縫（f7）最先于1959年發(fā)育形成，以每年100米的速度向兩端延伸，最快每月可達50米。地裂縫所過之處，地面破碎、建筑物開裂、道路變形、地下管道錯斷，成為普遍的災害，引起了各方的關注。

二、成因分析

1.西安斷陷位于渭河斷裂以南，秦嶺北側斷裂以北，啞柏斷裂以東，臨潼——長安大斷裂以西的廣大沖、洪積平原地區(qū)。西安市處于渭河盆地的中部、西安斷陷的東南隅。北以渭河斷為界，東南以臨潼——長安大斷裂為界，其中臨潼——長安斷裂在近代具有很強的活動性，控制著西安地裂縫的發(fā)展，目前已查明的13條西安地裂縫均位于該斷裂北側，兩者走向一致，組成了統(tǒng)一的斷裂系統(tǒng)，并影響了西安地區(qū)黃土梁洼地貌的地形變化。

2.上世紀90年代以前，西安市的城市用水全部取自地下水，而且城郊和許多單位尚有數(shù)百自備井，集中開采埋深100～300m的深層承壓水。由于長期的過量抽汲同一層位的承壓水，使區(qū)域水位下降，由此引發(fā)深層承壓含水層的壓密，使該時期內(nèi)抽水引起的地面沉降量大于構造活動沉降量，出現(xiàn)了嚴重的地面沉降，并加劇了西安地裂縫的發(fā)展

三、形成過程

1.20世紀20年代-1976年，為地裂縫在至于自然力的作用下，緩慢活動期。

2.1976～1988年地裂縫在人為因素的疊加下，進入加速活動期。大量地下深層承壓水，造城地面沉降加劇。恰逢唐山7.8級大地震，成為一個導火索。尤其是小寨地裂縫（f7）最先于1959年發(fā)育形成，以每年100米的速度向兩端延伸，最快每月可達50米。

3.1988年-1999年，地裂縫活動高潮期。隨著地裂縫繼續(xù)強烈活動，11條地裂縫破裂行跡都已形成。

4.1996年至今，地裂縫活動趨緩階段。1996年西安市引來了黑河水源，同時封閉了各個單位自鑿的深層承壓水的水井，使承壓水位有一定的恢復，地面沉降有所緩和，地裂縫活動也趨于緩和。

四、基本特征和分布

西安地裂縫是一種區(qū)域性的地質災害現(xiàn)象，在平面上具有明顯的方向性、成帶性、似等間距、位錯同步性和多級性及剖面上的結構組合形式多樣性等展布規(guī)律，并具有以下基本特征：1.大多是由主地裂縫和分支裂縫組成的，上盤發(fā)育大規(guī)模的次級裂縫；2.主地裂縫總體走向北東，近似平行于臨潼——長安斷裂；傾向南東，與臨潼長安斷裂傾向相反，傾角約 80°。3.地裂縫在走向上具斷續(xù)延伸特征，每條地裂縫的可達數(shù)公里至數(shù)十公里。4.地裂縫都發(fā)育在特定構造地貌部位，即梁崗地貌的南側陡坡上（梁間洼地北側邊緣）。5.地裂縫的活動方式是蠕動，主要表現(xiàn)為主地裂縫的南側（上盤）相對下降，北側（下盤）相對上升；次級地裂縫則表現(xiàn)為北側（上盤）相對下降，南側（下盤）相對上升。6.地裂縫的垂直位移具有單向累積的特征，斷距隨深度的增大而增大。

五、西安地裂縫對城市建設的影響及危害

西安地裂縫的長期蟠動造成地面與地下工程建筑的大量破壞。目前，地裂縫對建筑物的危害主要表現(xiàn)為長期蠕動造成的地面破壞效應。對位于地裂縫帶中樓房的結構變形，進行了長期水準測量，結果表明，建筑物結構的破壞、主要由地裂縫兩側的相對沉降差產(chǎn)生的，水平方向的拉張和錯動更加重了破壞的程度。西安煤礦設計研究院四層磚混結構辦公大樓，建成于1955年，施工時對地基作了換土碾壓處理。1961年大樓出現(xiàn)線狀裂縫， 1964年裂縫增至24條，寬0.5～1.1毫米，大部分沿磚墻灰縫拉開，1979年裂縫增加到51條，寬2～8毫米，其中主裂縫寬2～6厘米，位于樓中段南側，與地裂縫位置吻合（圖7）。地裂縫南側地基明顯下沉，目前大樓南端相對于北端以每年20毫米的速度繼續(xù)下沉。

六、防治措施

由于地裂縫本質是深部構造活動向地表延伸的斷裂活動之痕跡，因此人類無法阻止其活動。所以只能是在查明其分布范圍之后，在擬建物規(guī)劃設計時予以避讓，在地裂縫影響范圍內(nèi)的建筑尚應采取結構措施。

1.原則上任何建筑不得跨越地裂縫布置。

2.在地裂縫影響區(qū)內(nèi)的建筑，應加強其結構的整體剛度與強度，體型應簡單。體型復雜時，應設置沉降縫將建筑物分成幾個體型簡單的獨立單元，單元長高比不應大于2. 5。

3.在地裂縫影響區(qū)內(nèi)的砌體建筑，應在每層樓蓋和層蓋處及基礎設置鋼筋混凝土現(xiàn)澆圈梁，門窗洞口應采用鋼筋混凝土過梁。

4.在地裂縫影響區(qū)內(nèi)的建筑宜采用鋼筋混凝土雙向條基、筏基或箱基等整體剛度較大的基礎。

5.應采取防水措施和用水量小的地基處理措施，避免地表水浸入地裂縫。

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