表水侵蚀地裂缝物理模型试验研究     

刘阳  王飞永  贺鸣  赵玺 《工程地质学报》2024,(1):183-193

地表水入渗侵蚀是地裂缝出露地表的一个重要诱发因素。肯尼亚裂谷区因其特殊的构造环境背景,降雨侵蚀地裂缝极其发育。本文以东非肯尼亚裂谷地裂缝为原型,建立了降雨侵蚀条件下隐伏岩土体破裂扩展出露地表的地质模型,通过物理模型试验揭示了地裂缝发育过程中土体内部水力侵蚀破坏的演化规律。试验结果表明：(1)表水侵蚀地裂缝可将其破裂扩展过程分为3个阶段：均匀入渗阶段,侵蚀掏空阶段、塌陷致灾阶段。(2)隐伏岩土体破裂的影响区域是表水入渗的优势通道,该区域水力侵蚀强烈。(3)当侵蚀塌陷形成时,土体内部含水率和孔隙水压力出现同步的陡变。土体内部含水率的突变反映了裂隙的发育以及局部塌陷的形成,从而可以揭示土体内部侵蚀塌陷的进程。此次基于表水入渗的物理模型试验研究可为地裂缝的监测防控提供科学理论支撑。  相似文献   

隧道斜交穿越地裂缝的模型试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

李建军  邵生俊  熊田芳 《岩土力学》2010,31(Z1):115-120

西安地区由北向南间隔分布有十多条近东西走向的地裂缝,建设中的多条地铁线路与地裂缝呈斜交状态。为了揭示地铁隧道斜交穿越地裂缝时受地裂缝活动而产生的力学性状变化,采用50:1几何相似比尺的物理模型试验仪,在合理模拟围岩地层、衬砌结构、应力条件、地裂缝与洞轴线交角及其错动位移基础上,开展了斜交地裂缝活动条件下隧道衬砌结构与围岩相互作用的物理模型试验研究,并与正交地裂缝活动下的测试结果进行了对比分析。表明斜交地裂缝活动对地铁隧道的影响范围更大,各变形缝均有明显的沉降差发展;邻近斜交地裂缝的衬砌结构易处于“悬臂梁”受力状态,衬砌结构不均匀沉降使其产生旋转位移,围岩土压力变化使衬砌结构内力产生显著变化;随着地裂缝错动位移的发展,上盘内拱顶和下盘拱顶、拱底出现围岩作用的加强,而上盘拱底出现围岩作用的松弛。与隧道正交穿越地裂缝的情况比较,斜交穿越地裂缝时围岩土压力和衬砌结构内力变化更大,易出现拉裂破坏。  相似文献   

地裂缝场地地脉动响应特征初探——以西安F₆地裂缝为例     

张磊刚  邓亚虹  薛捷  王晗  刘庆  杨洋 《工程地质学报》2017,25(3):784-793

地裂缝灾害是西安市主要的环境地质灾害问题,严重地制约着城市建设用地的有效利用和规划。为研究地裂缝对场地动力响应的影响,本文以西安F₆地裂缝场地为研究对象,基于现场地脉动测试及其频谱分析,分析了地裂缝场地地脉动响应的加速度幅值、卓越频率、放大效应等动力响应特征。研究表明,测试场地卓越频率大小与测点位置无明显关系,其中傅里叶谱卓越频率为2.79Hz左右,反应谱卓越频率为4.17Hz左右;靠近地裂缝区域,场地动力响应具有明显放大效应,上下盘影响范围基本一致,约为15m左右;地裂缝上盘放大倍数大于下盘,其中傅里叶谱峰值放大倍数分别为1.92和1.81,反应谱峰值放大倍数分别为1.68和1.63。  相似文献   

地裂缝与斜交地铁隧道动力相互作用试验研究     

刘蕾  刘雪玲  马涛 《地质力学学报》2017,23(5):654-660

通过进行地裂缝与斜交地铁隧道的物理模型试验,研究地铁列车荷载作用下地裂缝与斜交马蹄形地铁隧道的动力相互作用特性。试验结果表明:地铁行驶产生的振动在土层中各个方向传播时会有不同程度的衰减,地裂缝对地铁振动具有阻隔作用;地裂缝附近隧道下方土层的振动要比上部土层强烈;地铁隧道的拱底部位相比拱腰和拱顶部位振动响应更强烈。地裂缝未活动时,隧道底部与土体的接触附加压力较大;地裂缝上盘下降时,位于地裂缝附近的下盘隧道底部和上盘隧道顶部与土体的接触附加压力较大。地裂缝未活动时,激振作用产生的隧道顶部和底部的附加应变均较小;地裂缝上盘下降后,位于上盘的隧道顶部和位于下盘的隧道底部产生负的附加应变,位于下盘的隧道顶部和位于上盘的隧道底部产生正的附加应变,且随上盘下降量的增大,附加应变逐渐变大。  相似文献   

青藏铁路沿线的地裂缝及工程影响   总被引：10，自引：2，他引：8  

吴珍汉  胡道功  吴中海  叶培盛  刘琦胜 《现代地质》2005,19(2):165-175

通过大比例尺野外地质调查和跨季节对比观测,发现青藏铁路沿线发育地震破裂、断层裂缝、冻土裂缝与冰裂缝4种不同类型的地裂缝。典型地震破裂包括西大滩古地震破裂、昆仑山南缘地震破裂、可可西里古地震破裂、崩错地震破裂、谷露盆西地震破裂、羊八井-当雄盆西地震破裂;地震破裂规模大,产状稳定,与地震鼓包、地震陡坎、地震凹陷有序组合,是地表构造变形的重要形式,属内动力成因地裂缝。断层裂缝沿断层破碎带定向分布,产状稳定,成群产出,与断层活动、地下水运移、不均匀冻胀存在密切的关系,是构造变形与融冻变形联合、内外动力耦合产生的复合成因地裂缝。冻土裂缝和冰裂缝属外营力成因地裂缝,是冻土与冰层不均匀融冻变形的重要表现形式。地震破裂、断层裂缝和冻土裂缝对青藏公路、青藏铁路及沿线工程安全具有不良影响,这些地裂缝切割错断路基,形成路面破裂和路基滑塌,产生显著的灾害效应。  相似文献   

西安地裂缝活动及其发展趋势的分析     

张骏  赵之胜  倪万魁 《地球科学与环境学报》1988,(3)

本文利用多年来各方面对西安地裂缝调查、监测和分析研究的资料,在对西安现今地裂和历史地裂时空分布特征和活动规律进行全面分析的基础上,预测和估算了西安地裂缝在未来40年左右和10年左右的活动趋势和活动量(包括扩展量、沉降量、张开量和平移量等),认为西安地裂在此期间仍将以较大速率活动。本文不仅是对西安地裂缝开展定量化研究的一种尝试,而且对西安市的市政建设和工农业生产也将具有一定的实际参考价值。  相似文献   

地裂缝灾害发生机理与“三图法”评价方法研究——以山西榆次地裂缝研究为例          下载免费PDF全文

武强  陈佩佩 《地质学报》2005,79(6):774-783

地质灾害定量评价是实施防灾、减灾工作的基础依据。本文在采用室内相似材料物理仿真模拟试验和非线性分形几何特征分析基础上,论述了榆次地裂缝的形成机理和基本发育特征与规律。并且,应用现代先进的地理信息系统(GIS)与非线性人工神经网络(ANN)耦合评价理论和方法,定量研究地质灾害形成的自然属性,对灾害危险性进行评价分区(第一图);然后,根据承灾体分布特征和当地社会、经济、环境和城市建设发展状况,应用地理信息系统与层次分析法(AHP)耦合理论与方法,定量研究地质灾害发生的社会属性,对承灾体易损性进行评价分区(第二图);综合地质灾害的自然和社会属性,应用地理信息系统技术,根据多源地学信息复合原理,对地质灾害危险性分区图与易损性分区图实施复合叠加,确定出地质灾害危害性评价分区图(第三图)。文章最后总结提出了地质灾害定量评价的“三图法”基本理论和方法。  相似文献   

西安市环境地质问题及其防治措施     

宁社教 《地球科学与环境学报》1996,(3)

本文论述了西安市的主要环境地质问题：水位下降、地面沉降、地裂缝、水质污染等。针对存在的问题，提出了防治的具体措施。  相似文献   

衡水市地裂缝成因分析及防治     

刘科邹继兴  刘爱英 《河北地质矿产信息》2005,(2):25-27

衡水市地裂缝穿越民房，致使建筑物破损，穿过农田使农田毁坏，影响人民生活和安全。分析地裂缝的分布特征和成因机制将有助于对地裂缝的防治提供依据。  相似文献   

微重力测量在地裂缝探测中的应用     

高好林 《物探与化探》2005,29(5):414-417

为了探讨微重力方法在西安地裂缝探测中应用的可行性,布设了多条跨地裂缝的高精度重力测线.结果表明：对于以垂直运动为主切割地层较深的西安隐伏地裂缝（或断层）,微重力方法有较好的探测效果.  相似文献