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地裂缝是一种常见的地表岩土的破裂现象,其研究属于表生地质研究范畴。根据导致地裂缝的营力条件,地裂缝可以分为构造地裂缝和非构造地裂缝两种基本类型。根据构造应力的作用形式不同,构造地裂缝又可以分为断层活动地裂缝(地震地裂缝和蠕滑地裂缝)和区域微破裂开启型地裂缝两种成因类型。非构造地裂缝则是由自然外营力和人类活动所导致,如采空区塌陷地裂缝、膨胀土胀缩裂缝、黄土湿陷地裂缝、干旱地裂缝等。
地裂缝灾害在世界许多国家都普遍存在,其发生频率和灾害规模逐年加剧,已成为一种区域性的主要地质灾害。地裂缝不仅可以对各类工程建设、交通设施、城市生命线工程等造成灾难性的直接破坏,而且可以导致一系列严重的环境问题。
资料表明,国内外较大规模的现代区域性地裂缝现象多集中发生于新构造活动明显、经济活动比较活跃的区域。地裂缝的形成发展不仅和新构造活动有关,外力作用和人类工程经济活动也是重要的影响因素。大量的研究结果表明,现代地裂缝灾害发生频率和强度的加剧是内外动力地质作用和人类活动共同作用的结果。
深圳水库溢洪道地处罗湖北东向断裂带与一组北西向断裂的交汇处,断裂构造纵横交错、极其发育,其两侧场地地裂缝首先发现于1964年美展馆前广场,并对该裂缝进行了近16年的监测,取得的数据表明:裂缝存在明显的微量横向位移和竖向沉降现象,具有活动裂缝的特点。至今40多年,在溢洪道两侧地裂缝群非常发育,分布范围广、活动强度大、致灾程度严重,已经严重影响了该区域的经济建设和发展。为了查明该场地地裂缝的成因,确保深圳水库的安全,为该区域的可持续发展计划提供科学依据,受深圳市国土资源房产局委托,进行深圳水库溢洪道两侧场地地裂缝成因研究。
本文研究的主要内容:
1.分析研究区的断层构造分布及其活动性;
2.分析研究区地裂缝的空间分布特征及活动情况;
3.研究地裂缝的分布与断层构造的空间分布关系,揭示地裂缝的成因;
4.对研究区的地裂缝的发展趋势进行预测;
5.提出地裂缝的防治对策。
本文根据研究场区的自然地理、地质条件、水文地质以及地裂缝、断裂的分布、活动特点,进行结构面网络模拟,揭示了地裂缝与断裂构造的活动关系,弄清了地裂缝的成因及影响因素,并采用线形趋势面分析法对地裂缝的发展进行了预测,提出了初步的防治对策。得出结论如下:
1.本区环境地质环境条件复杂,活动性断裂及地面裂缝较发育,北东向断裂和现今地震活动较弱。
2.研究区地裂缝的分布,受F102、F103两条北东向断裂的控制,大致分东、西两带,其形成和发展是在活动断裂破碎带的岩石背景上,受台风暴雨影响,年降雨量增大、库水位急剧变化、地下水活动强烈以及溢洪道建设等因素共同作用的结果,和地震活动无关。
3.研究区的地裂缝,主要属环境地裂缝类型,其次为重力地裂缝。按照短期发展趋势预测,裂缝相对水平位移小于垂直方向位移量,并保持在一定的范围内活动,未出现活动加剧的发展趋势。但由于外在因素对裂缝的发展起到重要作用,如将来降雨量增大、水库水位、地下水位发生急剧变化和建筑的附加荷载,都可能导致地面裂缝活动加剧的发展趋势;