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地裂缝在近地表土层中的破裂行为研究

张鹏  
【摘要】:随着西部大开发的进行,经济和社会快速的发展,城市化进程的不断加快,西安的发展进入了关键性时期。西安所在的渭河盆地是中国大陆典型的新生代裂陷盆地,其地质构造复杂,活断层发育,新构造运动强烈,地震、地裂、滑坡等多种地质灾害频发。 西安地裂缝是一种特殊的地区性城市地质灾害,对城市地面建筑和地下设施造成了巨大的破坏,对人民生命及财产安全构成了巨大威胁,严重制约着城市的建设发展进程,成为当前城市建设的重要地质灾害。目前,西安正处于经济飞速发展的时期,各种重大的工程建设项目都处于在建或者即建之中,如西安地下铁道三号线在建,四、五、六号线处于即建之中。这些线状工程不可避免地穿越一条或者多条地裂缝。 本文在充分收集西安地裂缝勘察资料及研究成果的基础上,结合地面调查、现场钻探,以室内试验、数值模拟、综合分析为主要手段,重点分析了西安地裂缝在近地表土层中的破裂行为,为西安城市建设提供科学依据。 首先通过搜集有关地裂缝的相关资料,阐述了西安地裂缝的发育地质背景、分布规律及活动特征。其平面展布说明了地裂缝具有鲜明的定向性、成带性、等间距性和分段性特征,剖面组合特征说明地裂缝具有活动速率的不均匀性、活动强度的继承性、周期性、间歇性及人类活动的影响等特点。 其次,进行地裂缝场地调查、现场钻探,分析总结西安地裂缝的地表出露特征及其与地下隐伏裂缝的对应关系,得出地裂缝在地表的出露位置和钻探揭露的隐伏位置不一致。通过三轴压缩试验成果和土体断裂力学从理论上分析裂缝在土体中的破裂行为。 最后,通过Midas软件进行有限元数值模拟分析,探索地裂缝在地表的出露位置、影响范围和错动情况,研究地裂缝在近地表土层中的破裂行为。


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