北京土沟—高丽营地裂缝成因分析

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1、2013V01．8No．2郭萌等：北京土沟一高丽营地裂缝成因分析第8卷第2期北京土沟一高丽营地裂缝成因分析郭萌1，王荣2，王海刚2，姜媛2，刘明坤2，田芳2(1．北京市地质矿产勘查开发局，北京100195l2．北京市水文地质工程地质大队，北京100195)摘要：传统观点认为北京土沟一高丽营一线的地裂缝是沿黄庄一高丽营断裂带由地面沉降诱发的复合型地裂缝，且地面沉降在地裂缝住错量中贡献率较大。本文通过对槽探、物化探成果和地裂缝监测数据的综合分析，认为黄庄一高丽营断裂的活动是该地裂缝形成和发育的控制因素和主要动力，地面沉降只是加剧了地

2、裂缝发育规模和加大了活动速率，而非诱发因素，从而得出土沟一高丽营地裂缝属构遣型地裂缝这一结论。关键词：地裂缝；成因；构遣型地裂缝；不均匀沉降中图分类号：P642．27文献标识码：A文章编号：1007-1903(2013)02-0005-040前言在进行北京地面沉降调查和北京规划新城勘查中，发现北京许多地方发育有地裂缝，并已经对道路、房屋等构(建)筑物造成了严重的破坏。调查中还发现许多地裂缝是沿活动断裂发育的。因此，普遍认为地裂缝的成因是：由于活动断裂两侧的第四系地层岩性及厚度的差异，使地下水开采造成的地面沉降在断层两侧出现沉降差

3、，从而在地表形成地裂缝，属复合型地裂缝uJ。随着勘察和研究工作的深入，通过在北京地面沉降监测研究、北京规划形成前期区域工程地质勘查、未来科技城地裂缝专项勘查等项目中采用多种物探、钻探、槽探及监测等手段在对黄庄一高丽营等活动断裂和地裂缝关系的研究成果对上述结论有了进一步的新认识。地裂缝作为地质灾害类型之一，已对北京城市规划建设造成了严重影响，同时也威胁到了人们的生命财产安全。要避免地裂缝场地在今后建设中发生新的损失，有效地利用宝贵的土地资源，就必须合理地防治地裂缝灾害。然而，不同成因的地裂缝采取的防治措施不同。因此，正确的判定地裂

4、缝的成因类型是选择地裂缝防治措施的重要依据。1关于地裂缝成因类型的划分地裂缝泛指地表岩土体中产生的一种线性破裂现象。地裂缝的种类很多，分类的方法也很多，这里我们根据成因不同将地裂缝分为构造地裂缝、非构造地裂缝和复合型地裂缝。(1)构造地裂缝构造地裂缝是指由地球内动力地质作用产生的地裂缝，它的形成与断层、地震作用和区域应力场有直接关系口1。因此，构造地裂缝又可分为地震地裂缝和断层地裂缝。通常把大地震过程中产生的地裂缝称为地震地裂缝；因断层长期活动作用而形成的地裂缝称为断层地裂缝。这种地裂缝具有明显的方向性，统一的活动方式和与断层走

5、向的一致性以及下部与活断层直接相连或受到下伏活断层的控制等特征。总之，构造地裂缝由于是地球内动力地质作用产生的，属不可抗力。因此，防治措施以避让为主。(2)非构造地裂缝非构造地裂缝是指由各种外动力地质作用产生得地裂缝，这种地裂缝种类繁多、成因各异。主要有滑坡、崩塌地裂缝；塌陷地裂缝；特殊土变异地裂缝；不均匀沉降地裂缝；冻胀、干旱地裂缝等。这类地裂缝根2013第8卷第2期研究探讨V01．8No．2据其成因采取相应的工程措施是可以进行治理的。(3)复合型地裂缝复合型地裂缝是指由内、外动力地质作用，共同作用产生的地裂缝。其特点必须是内

6、外动力共同作用，缺一不可。内动力往往作为控制因素，而外动力往往作为诱发因素。笔者认为起加剧或加速作用的都不能算作是共同作用。区别在于，如果没有加剧或加速这类作用地裂缝也会产生。而如果没有诱发因素则不会产生地裂缝。这种类型的地裂缝可以采取控制诱发因素来进行防治。2土沟一高丽营地裂缝构造成因的论据(1)土沟一高丽营地裂缝具有备了构造地裂缝的所有特征①地裂缝具有明显的方向性并与断层走向一致在平面分布上：(见图1)从图中可以看出，土沟一高丽营地裂缝，沿西王路、唐白头、肉鸡r土沟和八仙别墅分布，有明显的线性特征；其走向与黄庄一高丽营断裂带

7、的走向基本一致，并具有明显的方向性。图1地裂缝发育位置图②具有统一的活动方式从单点破坏特征来看，西王路，经唐白头村、京承高速路，穿土沟村、北七家卫生院直至八仙别墅一线地裂缝带上，住房墙体及墙基地坪开裂均表现为东南侧下降，西侧相对上升且有水平扭动，呈现右旋特征，与黄庄一高丽营断裂东南盘下降，西北盘上升，呈正断的性质相一致。见照片1。照片1地裂缝破坏建筑物图②地裂缝下部与断裂相连通过多种物化探手段相结合的多条综合剖面探测，查清了地裂缝和活动断裂由基岩至浅表地层的空间展布状态。可见地裂缝与下部构造断裂面呈明显的重接复合关系，表明该地裂

8、缝与黄庄一高丽营断裂直接相连。以综合物探剖面1为例，见图2。可控源KI测线测试结果反映深部基岩错动的状况，反演电阻率断面结果显示，受断裂控制基岩埋深表现为西部浅，东部变深。浅层地震ZI测线测试结果反映深部第四系地层状态，在地裂缝和断裂发育位置处同相轴有明显错断，