浅谈西安地裂缝的危害和防治措施

许慧琳

【摘要】自二十世纪五十年代以来，西安出现了大量地裂缝，已逐渐成为社会发展中遇到的一个突出的自然灾害问题，作为西安市的主要城市地质灾害，对西安城市的建设和发展具有严重的灾害性影响。本文简要介绍了地裂缝的定义，成因，形成过程，危害及其预防措施。

【关键词】西安地裂缝；危害；措施

中图分类号：K92文献标识码A文章编号1006-0278（2015）07-144-01

一、研究背景

地裂缝，其成因多样，有地质构造形成的，地震完成，火山形成，还有人工形成的。西安市地区的地裂缝条数之多，单条之长，密度之大，面积之广，形成之复杂，危害之大，治理之难，世所罕见，堪称典型。小寨地裂缝（f7）最先于1959年发育形成，以每年100米的速度向两端延伸，最快每月可达50米。地裂缝所过之处，地面破碎、建筑物开裂、道路变形、地下管道错断，成为普遍的灾害，引起了各方的关注。

二、成因分析

1.西安断陷位于渭河断裂以南，秦岭北侧断裂以北，哑柏断裂以东，临潼——长安大断裂以西的广大冲、洪积平原地区。西安市处于渭河盆地的中部、西安断陷的东南隅。北以渭河断为界，东南以临潼——长安大断裂为界，其中临潼——长安断裂在近代具有很强的活动性，控制着西安地裂缝的发展，目前已查明的13条西安地裂缝均位于该断裂北侧，两者走向一致，组成了统一的断裂系统，并影响了西安地区黄土梁洼地貌的地形变化。

2.上世纪90年代以前，西安市的城市用水全部取自地下水，而且城郊和许多单位尚有数百自备井，集中开采埋深100～300m的深层承压水。由于长期的过量抽汲同一层位的承压水，使区域水位下降，由此引发深层承压含水层的压密，使该时期内抽水引起的地面沉降量大于构造活动沉降量，出现了严重的地面沉降，并加剧了西安地裂缝的发展

三、形成过程

1.20世纪20年代-1976年，为地裂缝在至于自然力的作用下，缓慢活动期。

2.1976～1988年地裂缝在人为因素的叠加下，进入加速活动期。大量地下深层承压水，造城地面沉降加剧。恰逢唐山7.8级大地震，成为一个导火索。尤其是小寨地裂缝（f7）最先于1959年发育形成，以每年100米的速度向两端延伸，最快每月可达50米。

3.1988年-1999年，地裂缝活动高潮期。随着地裂缝继续强烈活动，11条地裂缝破裂行迹都已形成。

4.1996年至今，地裂缝活动趋缓阶段。1996年西安市引来了黑河水源，同时封闭了各个单位自凿的深层承压水的水井，使承压水位有一定的恢复，地面沉降有所缓和，地裂缝活动也趋于缓和。

四、基本特征和分布

西安地裂缝是一种区域性的地质灾害现象，在平面上具有明显的方向性、成带性、似等间距、位错同步性和多级性及剖面上的结构组合形式多样性等展布规律，并具有以下基本特征：1.大多是由主地裂缝和分支裂缝组成的，上盘发育大规模的次级裂缝；2.主地裂缝总体走向北东，近似平行于临潼——长安断裂；倾向南东，与临潼长安断裂倾向相反，倾角约 80°。3.地裂缝在走向上具断续延伸特征，每条地裂缝的可达数公里至数十公里。4.地裂缝都发育在特定构造地貌部位，即梁岗地貌的南侧陡坡上（梁间洼地北侧边缘）。5.地裂缝的活动方式是蠕动，主要表现为主地裂缝的南侧（上盘）相对下降，北侧（下盘）相对上升；次级地裂缝则表现为北侧（上盘）相对下降，南侧（下盘）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。

五、西安地裂缝对城市建设的影响及危害

西安地裂缝的长期蟠动造成地面与地下工程建筑的大量破坏。目前，地裂缝对建筑物的危害主要表现为长期蠕动造成的地面破坏效应。对位于地裂缝带中楼房的結构变形，进行了长期水准测量，结果表明，建筑物结构的破坏、主要由地裂缝两侧的相对沉降差产生的，水平方向的拉张和错动更加重了破坏的程度。西安煤矿设计研究院四层砖混结构办公大楼，建成于1955年，施工时对地基作了换土碾压处理。1961年大楼出现线状裂缝， 1964年裂缝增至24条，宽0.5～1.1毫米，大部分沿砖墙灰缝拉开，1979年裂缝增加到51条，宽2～8毫米，其中主裂缝宽2～6厘米，位于楼中段南侧，与地裂缝位置吻合（图7）。地裂缝南侧地基明显下沉，目前大楼南端相对于北端以每年20毫米的速度继续下沉。

六、防治措施

由于地裂缝本质是深部构造活动向地表延伸的断裂活动之痕迹，因此人类无法阻止其活动。所以只能是在查明其分布范围之后，在拟建物规划设计时予以避让，在地裂缝影响范围内的建筑尚应采取结构措施。

1.原则上任何建筑不得跨越地裂缝布置。

2.在地裂缝影响区内的建筑，应加强其结构的整体刚度与强度，体型应简单。体型复杂时，应设置沉降缝将建筑物分成几个体型简单的独立单元，单元长高比不应大于2. 5。

3.在地裂缝影响区内的砌体建筑，应在每层楼盖和层盖处及基础设置钢筋混凝土现浇圈梁，门窗洞口应采用钢筋混凝土过梁。

4.在地裂缝影响区内的建筑宜采用钢筋混凝土双向条基、筏基或箱基等整体刚度较大的基础。

5.应采取防水措施和用水量小的地基处理措施，避免地表水浸入地裂缝。

参考文献：

[1]黄强兵，彭建兵等.中美两国的地裂缝灾害[J].岩石力学与工程学报，2008（11）.

[2]耿大玉，李忠生.地铁隧道正交穿越地裂缝的相互作用机制试验研究[J].地震学报，2000（4）.

[3]李凯玲，等.分段柔性接头地铁隧道适应地裂缝大变形的模型试验研究[J].岩石力学与工程学报，2011（3）.

[4]燕建龙，文君等.浅谈西安地裂缝对建筑物的危害及防治对策[J].岩土工程界，2006（8）.