地裂縫是累進性發展的漸進性災害。按其成因可分為兩大類:一種是內動力形成的構造地裂縫，如地震裂縫、基底斷裂活動地裂縫、隱伏裂隙開啟裂縫等;另一種是非構造型，即外動力作用形成的地裂縫，如鬆散土體潛蝕地裂縫黃土濕陷地裂縫、膨脹土脹縮地裂縫、滑坡地裂縫等。構造地裂縫的延伸穩定,不受地表地形、岩土性質和其他地質條件影響，可切錯山脊、陡坎、河流階地等線狀地貌。構造地裂縫的活動,具有明顯的繼承性和周期性。構造地裂縫在平面上常呈斷續的折線狀、鋸齒狀或雁行狀排列;在剖面上近於直立,呈階梯狀、地塹狀、地壘狀排列。
基本介紹
定義,簡介,形成原因,西安地裂縫綜述,分布,活動特徵,活動速率,影響因素,防治辦法,分類,防治措施,技術規範,
定義
地裂縫是地表岩、土體在自然或人為因素作用下，產生開裂，並在地面形成一定長度和寬度的裂縫的一種地質現象，當這種現象發生在有人類活動的地區時，便可成為一種地質災害。地裂縫的形成是指強烈地震時因地下斷層錯動使岩層發生位移或錯動，並在地面上形成斷裂，其走向和地下斷裂帶一致，規模大，常呈帶狀分布。
; ground fissures; ground fracture;
簡介
地裂縫是一種獨特的城市地質災害，自50年代後期發現，1976年唐山大地震以後活動明顯加強，特別是進入80年代以來，由於過量抽汲承壓水導致的地裂縫兩側不均勻地面沉降進一步加劇了地裂縫的活動，地裂縫所經之處，地面及地下各類建築物開裂，破壞路面，錯斷地下供水、輸氣管道，危及一些著名文物古蹟的安全，不但造成了較大經濟損失，也給居民生活帶來不便。在中國發育的各類地裂縫中，除地裂縫和基底斷裂活動裂縫外，其他各類均能人為地加以控制和防禦，甚至避免和根除。而對地震裂縫和基底斷裂活動裂縫，目前的技術手段還難以抗禦。改善人類活動和一些治理措施只能起到一定的減輕作用。在目前的技術水平和認識狀況下，各類工程建築繞、避這類裂縫區段，是一種最為有效的減災措施。如地裂縫災害嚴重的西安市，制訂了“地裂區建築場地勘察設計暫行條例”，規定各類建築物按其類型和重要程度在地裂縫兩側各避讓一定的距離，這對減輕西安的地裂縫災害起了重要的作用
地裂縫
地裂縫形成原因
地裂縫的形成原因複雜多樣。地殼活動、水的作用和部分人類活動是導致地面開裂的主要原因。按地裂縫的成因，常將其分為如下幾類：
1、地震裂縫 各種地震引起地面的強烈震動，均可產生這類裂縫。
地裂縫3、隱伏裂隙開啟裂縫 發育隱伏裂隙的土體，在地表水或地下水的沖刷、潛蝕作用下，裂隙中的物質被水帶走，裂隙向上開啟、貫通而成。
4、鬆散土體潛蝕裂縫 由於地表水或地下水的沖刷、潛蝕、軟化和液化作用等，使鬆散土體中部分顆粒隨水流失，土體開裂而成。
5、黃土濕陷裂縫 因黃土地層受地表水或地下水的浸濕，產生沉陷而成。
8、滑坡裂縫由於斜坡滑動造成地表開裂而成。
西安地裂縫綜述
西安市區地裂縫分布圖西安市區根據地表出露形跡和多種勘察手段確定的地裂縫帶有11條，由南往北依次為：南三爻-射擊場地裂縫帶
位於吳家墳到南窯頭黃土梁南側，西起南三爻，途徑瓦胡同、省射擊場，東至黃渠頭村。呈斷續出露，出露總長度3.12km,總體走向NE70°,傾向南，傾角80°。發育頻寬度可達5m。
分布
陝西師範大學-陸家寨地裂縫帶
西起潘家莊，途經長延堡、陝師大、西安植物園、岳家寨、東至陸家寨。出露總長度3.32 km，總體走向NE70°，總體傾向南，傾角70°-80°，其西段潘家莊至長延堡地段地裂縫傾向北，發育頻寬度可達140m。
大雁塔-北池頭地裂縫帶
陝西賓館-小寨地裂縫帶
沿樂游塬黃土梁南側發育，西起陝西賓館，途徑木塔寨、丁白村、小寨、後村、鐵爐廟，東至紡織城國棉六廠。陝西賓館至萬壽路南段地裂縫連續出露，總長度為12.80 km，總體走向NE75°。傾向南，傾角84 °，發育頻寬度可達55 m，活動強烈，致災嚴重。陝西鋼廠至國棉六廠段為隱伏和推測地裂縫。
地裂縫
地裂縫沿交通大學黃土梁南側發育，呈NE80°展布。西起沙井村，經西斜七路過街天橋、南二環立交橋、冶金學院北院、鐵路分局、微波廠、秦川廠，東到紡織城國棉四廠北。沙井村至秦川廠段，出露總長度11.38 km，地裂縫連貫性好，走向變化較大，局部走向NE45°-SE65°，主地裂縫南傾，傾角75°-80°，其西段次級地裂縫在含光路至西斜七路過街天橋段為北傾。發育頻寬度35-70m，活動強烈，致災嚴重。秦川廠至國棉四廠段為隱伏和推測地裂縫。
沿南稍門、古蹟嶺、動物園一線的黃土梁南側發育，走向大致為NE70°。西起甘家寨、途徑黃雁門、南稍門、西安煤礦設計院、興慶公園、西光廠家屬區、黃河紙箱廠，東至灞河熱電廠。出露總長度10.40km，地裂縫傾向南，傾角72-80°。發育頻寬度55-110m。東段活動強烈，致災嚴重。
西北大學-西光廠地裂縫帶
沿槐芽嶺黃土梁南側發育。西起東桃園，經勞動南路、西北大學、甜水井、中山門、西京醫院，東到西北光學儀器廠， 出露總長度5.38km，總體走向NE30°，傾向南，傾角85°。發育頻寬度24-55m。活動中等，西北大學附近破壞較嚴重。
沿勞動公園黃土梁南側發育。西起蘭空干休所，經勞動公園、無線電十一廠玉祥門南、蓮湖公園、城牆東北角，東至鐵路材料總廠。斷續出露，總長度4.35km，總體走向NE75°，發育頻寬度15-45m。在城區東、西兩段活動較強，致災嚴重。
紅廟坡-八府莊地裂縫帶
沿龍首塬黃土梁南側發育。西起星火路，經紅廟坡、西安味素廠、八府莊水泥制管廠，東到秦孟村。出露總長度9.90km。總體走向NE80°，傾向南，傾角86°。發育頻寬度44-60m。由西往東活動逐漸加強，破壞程度嚴重。
方新村-井上村地裂縫帶
位於光大門黃土樑上，西起方新村，東至井上村，全長0.8km，總體走向NE80°，發育頻寬度達3m。地裂縫活動強度及致災程度微弱。
上述11條地裂縫帶出露總長度70.57km，延伸總長度114.87km。
活動特徵
1. 監測資料表明，西安地裂縫在東郊、南郊活動量大，活動速率高；在西郊和北郊活動量相對較小，活動速率低。11條地裂縫中以D4、D5、D6三條活動斷裂相對強烈，其它八條活動相對較弱。
地裂縫
地裂縫2. 地裂縫活動具年內季節變化規律。每年的第二季度地裂縫活動明顯加快，第三季度活動量最大，與西安市地面沉降速率年內變化規律基本一致。
3. 地裂縫活動具突變性。儀器監測資料表明，活動過程中常出現突變，這種突變與地震活動密切相關。如1998年1月5日陝西涇陽縣永樂鎮發生4.8級地震之日，西安電子城地裂縫儀器自動監測曲線出現明顯的突躍點。
4. 地裂縫具有統一的三維空間變形特徵。即南傾南降的垂直位移、水平引張和水平扭動。據1989年5月到1996年12月資料，垂向活動速率以5-35mm/a居多，最大為55.06 mm/a；水平引張速率大體為垂直活動速率的三分之一，活動速率為2-10 mm/a，最大達14 mm/a；而水平扭動速率比垂直活動速率小1-2個數量級，最大速率為3.16 mm/a。
活動速率
根據1989-1996年平均垂直活動速率將地裂縫的活動劃分為四級：
活動強烈，速率>30 mm/a；
活動較強烈，速率20-30 mm/a；
活動中等，速率5-20 mm/a；
活動微弱，速率<5 mm/a。
影響因素
引起西安地裂縫近期強烈活動因素除構造活動外，主要與過量開採承壓水引發的地裂縫兩側地面不均勻沉降有關。
1.構造活動
西安斷陷一直處於下沉狀態，長安-臨潼斷裂也進行著南升北降的活動，西安11條地裂縫帶均處於下降的北盤，其分布及活動均受長安-臨潼斷裂控制，多年跨斷層水準測量資料表明，長安-臨潼斷裂平均垂向活動速率為3.98 mm/a，約占地裂縫平均垂向活動量的7.3%。
地裂縫
地裂縫2. 過量開採承壓水是地裂縫活動加劇的主要因素
鑽探、地震物探及槽探資料證實，西安地區第四系是由粘性土層與砂、砂礫石層組成的不等厚互層結構。在西安東南郊一帶粘性土層較厚，由東南往西北砂層逐漸增多，厚度增大。在黃土梁窪區，粘性土層厚度存在明顯的差異，窪地區粘性土層厚度大於黃土梁區。又由於長安-臨潼斷裂的活動，造成沿地裂縫及其附近產生一定寬度的土體破裂鬆動帶，西安地裂縫上盤鬆動破裂大於下盤。
多年來由於西安市近郊區過量抽汲地下水，致使承壓水位大幅度下降，導致地層釋水壓密，引發了大面積地面沉降。由於地裂縫兩側粘性土層厚度差異與土體鬆動破裂程度不同，使地裂縫兩側釋水壓密變形沉降程度不同，進而加劇了地裂縫的垂向活動。據監測資料，不同地段、不同活動速率的地裂縫垂向活動量的70%-90%是差異沉降造成的。
防治辦法
據統計資料，11條地裂縫致災情況為：D4、D5、D6、D9地裂縫出露長、連續性好、活動強烈、致災嚴重地段占其出露長度的70%以上; D3、D8、D10地裂縫出露連續性較好、活動較強、致災嚴重地段占其出露總長度的30-50%；D1、D2、D7、D11地裂縫出露段連續性較差，活動較弱，致災嚴重地段占出露總長度的30%以下。據1996年不完全統計，地裂縫活動毀壞樓房168幢，車間57座，民房1741間，道路90處，錯斷供水、煤氣管道45次，危及名勝古蹟8處，直接經濟損失1億多元，造成的間接經濟損失及社會影響更大。
地裂縫
地裂縫由於地裂縫活動對建築物破壞的難以抵禦性，地裂縫災害防治主要以避讓為主，其關鍵是合理避讓距離的確定。根據地裂縫兩側短水準剖面監測資料分析以及其它地裂縫勘測研究成果確定的避讓原則，經陝西省城鄉建設環保廳批准已列入陝西省標準《西安地裂縫場地勘察與工程設計規範》中。規程還規定，在地裂縫經過的場地進行建設時，要進行詳細的地裂縫場地勘察，確定主、次裂縫準確位置，確定合適的避讓距離和選擇必要的建築結構。
研究表明，西安地裂縫活動量70-90%是由抽取承壓水引起的，所以只要控制承壓水開採，就能控制地面沉降和地裂縫強烈活動。西安市1990年8月起引入黑河水作為城市供水水源後，部分地段承壓水開採量減少，該地段內地裂縫活動有所減弱，待黑河引水工程全部完工，西安城市供水供需平衡後，應進一步減少直至停止開採承壓水，使承壓水位停止下降或回復，使地裂縫災害大為減緩。
分類
1 、[地震裂縫] 各種地震引起地面的強烈震動，均可產生這類裂縫。
2 、[基底斷裂活動裂縫] 由於基底斷裂的長期蠕動，使岩體或土層逐漸開裂，並顯露於地表而成。
3 、[隱伏裂隙開啟裂縫] 發育隱伏裂隙的土體，在地表水或地下水的沖刷、潛蝕作用下，裂隙中的物質被水帶走，裂隙向上開啟、貫通而成。
4 、[鬆散土體潛蝕裂縫] 由於地表水或地下水的沖刷、潛蝕、軟化和液化作用等，使鬆散土體中部分顆粒隨水流失，土體開裂而成。
5 、[黃土濕陷裂縫] 因黃土地層受地表水或地下水的浸濕，產生沉陷而成。
8 、[滑坡裂縫] 由於斜坡滑動造成地表開裂而成。
防治措施
1 、加強了地裂區的工程地質勘察工作，一些城市還制定了相應的條例，法規；
西安地裂縫分布及活動度分級
西安地裂縫分布及活動度分級2 、採取各種行政、管理手段限制地下水的過量開採；
3 、對已有裂縫進行回填、夯實等，並改善地裂區土體的性質；
4 、改進地裂區建築物的基礎形式，提高建築物的抗裂性能；
5 、對地裂區已有建築物進行加固處理；
6 、設定各種監測點，密切注視地裂縫的發展動向。
技術規範
陝西省地質環境監測總站起草的《地裂縫地質災害監測規範》，目前正面向全國徵求意見
