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衡水地区地裂缝空间发育特征与地下水位降深关系 总被引：1，自引：0，他引：1
通过浅层地震法及高密度电阻率法物探对河北衡水地区最近发现的3条地裂缝调查，探明了地裂缝地下发育深度、宽度、倾向等，发现地裂缝在地表与地下发育特征有明显不同：地表以一条地裂缝存在，在地下深处则以裂缝带发育，裂缝带两侧裂缝埋深不同，地下裂缝形态表现为上窄下宽。对该地区深层钻探、水文地质和多年地下水开采等资料分析表明，该地区的地裂缝是地质历史时期地质构造活动产物，开采深层地下水等资源则是促使地裂缝发展的主要原因。通过对不同地点地裂缝发育深度与近36年以来地下水水位降深的关系分析，结果显示：不同地区地裂缝发育深度与相应深层地下水水位降深呈线性关系。研究成果对地裂缝机理研究及预防开采深层地下水对地质环境的影响具有指导作用。 相似文献
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Jianbing Peng Lingchao Meng Quanzhong Lu Yahong Deng Zhenjiang Meng 《Environmental Earth Sciences》2018,77(11):407
Since the 1980s, increasing human activity and continuing over-exploitation of groundwater resources have caused the earth fissures in the rift basin in Shanxi, China, to enter an active phase. Buildings along these earth fissures have been seriously damaged. Four massive earth fissures that developed in the Taigu and Qixian areas of the eastern Taiyuan basin endanger the operational safety of the high-speed railway that passes through this region. Using field observations, measurements, and exploration, we determined that the four earth fissures are parallel to each other, have a northeast trend, and are separated by approximately equal distances. The rupture zones of these earth fissures are generally 10–50 m wide and are formed by the main fissures and secondary fissures. The width of the zone affected by the earth fissures is 20–50 m based on deformation and the damage done to buildings. These fissures formed on the Earth’s surface; their hanging walls are lower than their foot walls, forming normal faults; and the ground surface around the fissures exhibits ridges and depressions. The fissures are connected to deep hidden faults. The fault displacement increases with increasing depth, which is characteristic of syn-sedimentary faults. These earth fissures are characterized by vertical displacement, and their average annual activity rate is 1–3 cm. We believe that the formation of this large-scale fissure group may be related to the tectonic structure of the hidden faults in the basin and may also be affected by the continuous regional extensional stress of the basin. The current increased level of activity could be caused by the over-exploitation of groundwater in the area. 相似文献
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在调查和监测中发现北京平原区地裂缝受灾体灾害表现形式不同,具有显著的区域特点。为揭示其形成过程,指导地裂缝防治工作,本文以宋庄地裂缝、高丽营地裂缝两处典型地裂缝作为靶区,从受灾体、剖面、深度、活动四方面揭示两处地裂缝形态特征,分析不同因素对二者差异化形态特征塑造的影响。结果显示:（1）宋庄地裂缝受灾体表现出明显的拉张变形,剖面上地裂缝上宽下窄铅直纵向延伸,深部未与隐伏断裂重接复合;高丽营地裂缝受灾体表现为显著的垂向错动及剪切破坏,剖面上地裂缝曲折纵向延伸,错开上下两盘地层,深部与隐伏断裂重接复合。（2）地震及区域应力场对两处地裂缝的水平形态特征进行塑造;地下水超采引发的土体差异性水平运动形成的拉应力作用于宋庄地裂缝,并对宋庄地裂缝形态进行再次塑造;高丽营地裂缝继承了黄庄—高丽营断裂形态特征;小区域差异沉降对垂向形态特征进行再次塑造。（3）宋庄地裂缝发育主要受地下水开采影响,对此类地裂缝防治应实施地下水减采、压采限采等方式,高丽营地裂缝发育受地下水开采及隐伏断裂双重影响。对此类地裂缝的防治除控制水位下降外,还需实时监测隐伏断裂活动情况,建立有效的预警预报体系。 相似文献
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近年来由于北京市平原区地裂缝灾害凸显,不仅加速地表水土流失,而且对灾害区基础设施建设造成严重影响。为分析地裂缝形成原因,缓解及减轻地裂缝灾害造成的经济、财产损失,本文以新发现的宋庄地裂缝作为靶区,通过地质调查、InSAR监测、槽探、钻探等方法,揭示了宋庄地裂缝空间发育特征,从地质构造、地层岩性、地面沉降等方面,深入分析成因。结果显示:（1）宋庄地裂缝影响长度达8.7 km,NEE向延伸,受灾体主要展现出拉张形变;（2）区域拉张应力场为宋庄地裂缝形成提供内动力条件,构造影响下的第四系沉积厚度差异及地层岩性不均一,为宋庄地裂缝形成提供重要地质背景;（3）南苑-通县断裂为宋庄地裂缝形成提供了应力积累和传递媒介;（4）地下水超采引发的土体水平、垂向变形是地裂缝形成的诱发条件。受基底伸展变形、隐伏断裂及地下水开采影响,土体发生水平及垂向变形,使得在非饱和带断层区附近形成拉应力集中区,当达到土体抗拉强度时,形成盲裂缝,在雨水侵蚀或潜水位回升作用下,扩展至地表形成裂缝及串珠状土洞。 相似文献
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以西安地裂缝典型地段为研究对象,建立基于实际地裂缝活动方式的地质力学模型,通过FLAC3D数值模拟,研究地裂缝活动作用下地层应力和位移传递规律。结果表明:地裂缝活动作用下,地表竖向沉降变形曲线近似呈反“S”形,表现出“牵引挠曲”现象,水平位移曲线出现明显波峰现象;随着地裂缝位错量的增大,地表竖向和水平位移均逐渐增大;基于地裂缝活动引起的地表变形平均倾斜值,确定了地裂缝带影响区范围为上盘21 m和下盘13 m。地裂缝活动引起两侧地层断距由深部到浅表部逐渐减小,具有明显的变形传递衰减特征,且地层断距随埋深的变化曲线可近似概化为一个四次多项式方程。地裂缝活动导致上盘地层出现应力降低区,下盘地层出现应力增强区,上盘应力降低区范围大于下盘应力增强区,且上、下盘应力变化范围随着位错量的增大均逐渐增大。地裂缝活动作用下地裂缝两侧地层应力影响区随地层埋深的增大而增大,其与埋深之间关系近似满足三次多项式方程。研究结果可为盆地断裂控制型地裂缝发育区的工程防灾减灾提供科学依据。 相似文献
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Since the 1950s, hundreds of ground fissures have occurred in the Shanxi Graben System in Northern China. The fissures and related subsidence and differential settlement have caused and are causing substantial damage to homes, agricultural land, roads, canals, and other infrastructure. Although generally similar in appearance, the fissures have different origins. (1) Some fissures coincide with northeast-trending faults. Trenching shows that the fissures extend into the near-surface faults, increasing vertical offset clay beds and other stratigraphic markers at depth, and therefore are probably the surface expression of fault movements. (2) Some fissures are demonstrably related to accelerated groundwater withdrawal. This is particularly apparent in Xi'an City where groundwater levels have declined by about 15 m within 4 years. (3) Other fissures owe their origin to the well-known process of ‘soil collapse’. This is particularly common in the silty loessial sediments that occur within most of the valleys that comprise the Shanxi Graben System. 相似文献
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通过地球物理勘探和地下水动态研究,认为柏乡地裂缝主要是过量开采地下水引起的。过量开采地下水导致了该地区大面积的地面沉降,地层的差异沉降诱发了地裂缝;大量降水造成表层土软化,有些表层土随雨水流入下面的裂缝中,使地裂缝显现出来。 相似文献
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研究区内已发岩溶地面塌陷灾害严重,地质环境条件极其复杂,第四系覆盖土层厚度大,底部粉质黏土层土洞发育、隐伏基岩为壶天群灰岩,溶洞及断层破碎带发育,单个溶洞、土洞规模较大,溶洞与溶洞、土洞与溶洞之间连通性能较好。岩溶地面塌陷是以覆盖层粉质黏土层或砂类土层的扰动和土洞的形成为起点的,根据勘查区上覆盖层二元结构的特征,区内地面塌陷及土洞的发育过程可分为"下黏上砂"二元结构塌陷模式和"下黏上砂、软土"多元结构塌陷模式,塌陷区的岩溶塌陷致塌机制主要为机械贯穿作用,塌陷发育大约经历了四个阶段,建议今后不宜在勘查区及其周边一定范围进行地下工程建设活动及抽、排岩溶地下水行为,避免地下水动力条件发生改变,再次发生岩溶地面塌陷。 相似文献
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隆尧地裂缝是华北平原地区规模最大、活动性最强、灾害程度最为严重的构造地裂缝,但其与断裂之间的成因研究一直缺少系统的证明材料和完整的理论分析,即隆尧地裂缝与断裂之间是怎样的成生关系仍较为模糊。文章根据现场调查、探槽、地球物理探测和钻孔联合剖面等方法,分析了隆尧地裂缝几何运动特点和深部构造特征,探讨了隆尧地裂缝的成因机理和模式。研究结果表明:隆尧地裂缝（主要指西段）的发育位置与隆尧活动断裂基本重合,地裂缝走向近EW,倾向南,倾角60°~80°,南盘相对北盘下降,具正断性;同时,地裂缝面处黏土层中发育擦痕,上盘发育的分支裂缝与主裂缝相交成“y”型,地裂缝上下盘位移差随深度增加;地球物理探测解译隆尧活动断裂上断点埋深40~50 m,钻孔联合剖面揭示隆尧地裂缝向下延伸与隆尧活动断裂上断点吻合。地裂缝发育位置、产状、几何特点、运动特征与物探解译、钻孔联合剖面揭示的隆尧活动断裂一致,因此,隆尧地裂缝与隆尧活动断裂直接相连。根据上述成因理论,提出了构造地裂缝的一种成因模式——断层直剪式,即:在区域应力加强或转变的基础上,基地隐伏断裂开始蠕滑运动,断层面或断层带向地表延伸,切穿第四系岩土层,在地表形成陡坎。并据此分析了隆尧地裂缝的形成、显现和发展过程,为断层直剪式地裂缝成因研究提供理论指导。 相似文献
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为了研究苏南地区采水型地裂缝成因演化机制,设计建成了抽水与潜山条件大型物理模型系统,运用光纤传感监测技术手段,模拟地裂缝演化进程,并对其分布规律、成因机制做出总结归纳。试验结果表明:（1）模型试验中光纤传感技术能够较为准确地对水位、应力-应变分布等参数进行监测;基于光纤传感技术的模型试验系统为地裂缝研究提供新的方法与手段;（2）岩土体张应力集中区与地裂缝发育位置基本对应,岩土体的张应力集中是判断地裂缝发育阶段的重要标志;（3）通过地裂缝走向玫瑰花图显示,模型平坦区地裂缝发育方向沿排水孔呈放射状分布;而潜山区域地裂缝发育具明显的方向一致性,且与潜山等高线平行;（4）地裂缝分布同时受抽水差异性沉降及潜山形态位置控制。 相似文献
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天津宝坻县隐伏岩溶区地下水开发与地裂缝成生关系研究 总被引：5，自引：0，他引：5
在调查分析地裂缝时空分布特征的基础上,研究地裂活动与区内水文地质条件、地下水开采过程的关系,认为过量开采奥灰水是产生地裂缝的主导因素。随着水位下降,盖层介质固结压密作用是导致地面压缩变形乃至地裂缝发生的直接原因。地下水系统结构特征以及固结压密作用的物质基础———松散盖层的厚度、岩性,是构成地面不均匀沉降的充要条件。当这种不均匀变形程度足以使土体连续性破坏时,则地裂缝便在沉降区应力集中的部位发生。 相似文献
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隆尧地裂缝在华北地区是典型表生灾害,不仅对地表造成了潜蚀、塌陷、张裂、错断、龟裂等地质灾害,而且给当地的农业生产、工程建设、人民生活造成严重经济损失。为揭示其成因,本文利用地质调查、监测与测量、槽探、物理勘探等方法,主要研究了隆尧地裂缝的发育特征,包括平面、剖面、深部、活动4个方面,总结了地裂缝的发育规律,最后从孕裂环境、启裂条件、破裂过程等3个方面对其成因展开分析。通过研究,本文认为:(1)隆尧地裂缝出露于十余个村镇达30km,分别向NWW、NEE方向延伸,与隆尧断裂高度一致; 其活动时间具有周期特征,可分为开启-闭合-缓变-骤变等4个时期。(2)隆尧地裂缝受控于隆尧断裂,区域内的深部构造、断裂构造、构造地貌等条件为地裂缝的形成提供了孕裂环境。孕裂过程经历了应力积累、破碎带形成2个时期。(3)断裂活动是开裂的动力基础,地下水抽采、地表水入渗是开裂的重要因素。(4)隆尧地裂缝的开裂过程具有时间和空间上的不均性。从目前的勘察和研究情况来看,隆尧地裂缝活动正处于活跃期。 相似文献
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探地雷达探测地裂缝的几个实例 总被引：1，自引：0，他引：1
由于地裂缝的形成原因多样,宽度小,展布特征特殊,采用探地雷达进行地裂缝探测,一般很难达到良好的探测效果。通过探地雷达在地下采空、活动断裂、地下水超采等3种不同原因产生的地裂缝上进行探测并取得较好波形图像的实例,介绍了从天线配置、测线布置到资料处理、图像解释等工作流程,总结了不同成因类型地裂缝的探地雷达波形特征。通过实地探孔、探槽验证,说明探地雷达法探测结果准确,探测结果准确反映了地裂缝深部的发育状况和发现新的地裂缝,对分析地裂缝的成因和机理提供了科学依据。 相似文献
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通过对豫北平原地裂缝调查,共发现地裂缝48处,部分裂缝在发生及发展过程中对房屋、道路、农田造成破坏和威胁。本文分析了豫北平原地裂缝的发育的时空规律,通过地裂缝和地层岩性、降水、地下水、活动构造、地面沉降、地震等各种影响因素进行了分析,认为本地区地裂缝的形成并非单一因素,而是多种因素共同作用发生。 相似文献
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Jianwei Qiao Jianbing Peng Yahong Deng Yanqiu Leng Zhenjiang Meng 《Journal of Earth System Science》2018,127(1):10
Qinglong Graben is located in southeastern Yuncheng Basin, China flanked by two north-east trending normal faults, where the geological condition is favourable for generating earth fissures. Since 1978, five earth fissures have formed in Qinglong Gaben. In the present work, a series of geological investigation consisting of site investigation, geological drilling and trench excavation was used to characterise and determine the reasons for the formation of the earth fissures. The site investigation indicated that the trend of the five earth fissures are parallel to the general strike of the normal fault, i.e., geological drilling and trench studies revealed that syn-sedimentary fault is the key reason for the formation of the earth fissures. Additionally, over-exploitation of groundwater and erosion process are important factors in the development and expansion of the earth fissures in Qinglong Graben. The earth fissures forming process in Qinglong Graben can be divided into three stages: the regional extension first caused normal faults under the surface, and then the pumping action of excessive groundwater induced the normal faults propagate to the surface, and finally the erosion promoted the formation of the current earth fissure. 相似文献
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浅议电法找水中的一个误区 总被引：1，自引：0，他引：1
在河北GY北部山前地带及河北TX西北部山区等环境条件下,采用电法找水,不应过分依赖于低阻岩带或灰岩溶隙选定井位,特别是电测深H型曲线,如低阻出现深度较浅,且未出现低阻平直段,曲线尾部又近于45°渐近线,则可能是浅层的亚粘土、砂质粘土形成的,不具备成井条件;而A型曲线如在深部(200～350m)出现高阻平直段,则可推测为基岩深部的脉状裂隙水反映。实践证明采用这种方法确定钻井点位是可行的,对于在我国北方寒武、奥陶系地层中寻找地下水资源,具有一定的参考价值。 相似文献
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交河故城崖体差异风蚀和次生卸荷裂隙发育部位破坏严重,研究二者对崖体破坏的影响以及在其影响下的破坏模 式,对加固崖体和保护交河故城具有重要意义,运用有限元软件ANSYS对崖体在差异风蚀和次生卸荷裂隙作用下进行数值模拟。为验证有限元软件模拟结果的可靠性,采用底面摩擦试验对崖体破坏演变过程进行模拟。ANSYS模拟结果表明,被裂隙切割土体最大位移为487.326 mm,崖体卸荷裂隙根部塑性应变最大,崖体拉裂-倾倒破坏。底面摩擦试验结果表明,经过2.7 h崖体顶部的裂隙张开度约20 mm,土体已经倾倒破坏。土体拉裂-倾倒破坏模式为：被卸荷裂隙切割的粉质黏土层底部临空,在重力作用下拉张卸荷裂隙的根部被切割,土体将发生倾斜变形,可能拉断卸荷裂隙的根部而使土体倾倒失稳。针对差异风蚀和次生卸荷裂隙对崖体破坏的影响,提出崖体加固方案。 相似文献
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苏锡常地区是我国地裂缝地质灾害重灾区之一,给当地群众的生产生活造成了巨大的经济损失。利用灰色关联度理论对苏锡常地区地裂缝进行了分析。通过分析苏锡常地区地裂缝形成条件,选取基岩埋深、基岩面起伏度、第Ⅱ承压含水层厚度、黏性土层厚度、主采层水位埋深、地面沉降梯度作为影响因子指标,计算了各个影响因子的关联程度和影响权重,对整个苏锡常地区地裂缝进行危险性分区。根据区划结果,划分出地裂缝的安全区、过渡区、较危险区以及危险区。通过灰色关联度理论对苏锡常地裂缝分析,达到了对该区地裂缝发育影响因素量化的目的,为地裂缝灾害防治工作提供一定的理论依据。 相似文献
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地裂缝的成因机理争论不断,笔者认为活动断层与全新世浅表层开裂两者之间的联动机制为主要原因之一。文章以华北平原典型地裂缝为例,通过详尽地面调查、资料分析总结,结合地球物理勘察、槽探揭露和钻探等多种技术方法,得到以下几点认识:（1）依据全新世浅表层开裂形态特征,可将华北平原地裂缝划分为全新世节理裂隙型地裂缝和全新世活动断层型地裂缝。（2）节理裂隙型地裂缝开裂的外部条件是华北平原地下水位下降,疏干的松散含水层是地表水沿节理裂缝下渗后的储存场所,是产生渗透压力的原因;而活动断层是产生该类地裂缝的内部因素,两者缺一不可;活动断层型地裂缝实质是全新世活动断层。（3）节理裂隙型地裂缝主要特征是地表局部塌陷、间断性、地表无高差等;活动断层型地裂缝主要特征是连续性强,地表断距明显;地表断距是两种类型地裂缝的最主要区别特征。本文首次以构造活动断层与全新世浅表层开裂两者之间的联动机制为研究线索,阐述了构造活动断层在地裂缝形成过程中的具体作用,厘清了地下水位下降所扮演的“角色”,为城市规划建设提供了地质依据和建议。 相似文献