西安地铁一号线通过地裂缝对策研究.doc

1 西安地铁一号线通过地裂缝对策研究摘要:西安地铁一号线受四条活动地裂缝的影响,本文通过对西安地铁通过的地裂缝的的特点的分析, 提出了几种地下工程通过活动地裂缝的方法。地铁结构采用这些方法后能够适应地裂缝的变形发展, 在地裂缝活动的情况下维持地面交通和地铁的正常运营。因地铁工程针对地裂缝的处理问题在世界范围内的报道很少见, 象西安地铁所遇如此特征的地裂缝更是世界罕见, 本文提出的处理方法也不尽完善,旨在抛砖引玉。主题词:地铁、地裂缝、对策研究一、前言规划的西安地铁一号线呈东西向展布,横穿城区,西起西郊三桥镇,沿枣园路、大庆路、莲湖路、西五路、东五路、长乐路至东王纺织城,线路全长 ,其中地下线路长 , 地面线 , 高架线路 , 设车站 15座。地铁线路基本沿西安东西交通主干道行进, 沿线地势东高西低,平均坡降约 2‰。自西而东依次通过渭河支流氵皂河冲 2 洪积平原、黄土梁洼、渭河支流浐河冲积平原三个次级地貌单元。西安是我国地裂缝灾害最典型、最严重的城市。西安市的地裂缝最早发现于 1959 年, 1976 年以后, 发育规模和活动强度急剧增大。 1977 年后开始有组织地调查研究。经过多年的研究,查明地裂缝是基底断裂活动在地表的反映。近年来, 过量开采地下水, 造成地面沉降, 大大加剧和激发了地裂缝的活动;到 1989 年,已基本查清的城、郊区主要地裂缝有 10 条,最长 10 公里,合计总长 40 公里,地裂区面积 150 平方公里。二、地质构造及影响一号线的地裂缝、地面沉降现状(一) 、地质构造西安市位于渭河断陷盆地中段南部,西安凹陷的东南隅。西安凹陷是渭河断陷盆地中的沉积中心之一, 周边为四条深大断裂带所切围, 其东边界为长安-临潼断裂, 西为哑柏断裂, 南为秦岭山前断裂, 北为渭河断裂, 凹陷内新生代地层厚逾 7000m , 其中第四系地层厚达 500~1000m 。区内构造形迹主要表现为隐伏断裂构造,按其走向可分为 EW 向、 NE 向和 NW 向三组, 现将与西安市地铁一号线较为密切的断裂构造分述如下: 1 .渭河南岸断裂是渭河断裂的南岸分支,在西安市北郊渭河一级阶地前缘 3 呈隐伏状态通过,距西安城区约 5~6km ,属区域深大断裂, 走向东西, 北倾, 是正断层性质, 该断裂与其它方向断裂交汇部位, 历史上曾发生过多次地震,最大震级达 级(1568 年, 草滩), 近期也有小震发生,如 1976 年发生在草滩的 级地震,表明该断裂带第四纪以来仍有活动。 2 .长安-临潼断裂为隐伏断裂, 位于西安市东南部, 距城区 3~ 8km , 由间隔约 2km 的三条平行正断层组成,产状 NE40 °~ 50° E/68 °~ 80°N。该断裂带为西安凹陷与骊山凸起的分界线, 属区域性深大断裂,新生代以来活动强烈,现今仍有明显活动迹象, 其活动速度 2~ 。 3 .浐灞河断裂为隐伏断裂,经等驾坡、动物园呈北西向横穿东部城区, 68°~ 75° 北倾,第四纪活动不明显。 4 .浐灞河断裂为隐伏断裂, 沿浐河、灞河河谷发育, 走向近南北, 西倾, 第四纪以来活动不明显。 5 .西安断层组属长安-临潼断裂的次级派生断裂,走向北东,南倾,切断了晚更新世黄土层底部的古土壤层。是西安地裂缝发育的基础,对西安地铁工程影响较大。(二)地裂缝、地面沉降 4 1 .地裂缝西安市自 50 年代以来, 发现地裂缝 11条, 大的地面沉降凹槽 7个。西安地铁一号线通过 4 条地裂缝( 劳动公园地裂缝 f3、西北大学地裂缝 f4、和平门地裂缝 f5、草场坡地裂缝 f6),1 个地面沉降凹槽(胡家庙沉降槽)。西安地裂缝是在西安正断层组的基础上发育起来的,由南而北在黄土梁洼之间有规律排列,呈带状分布。产状为 NE60 °~ 80° /70 °~ 80°S 。具有垂直错位、水平拉裂、扭动三种变形性质。其中以垂直错动为主, 也是造成工程危害的主要因素, 年活动速率 5~ 30mm , 影响带宽 15~ 35m 。深层地下水的过量开采,是地裂缝发展的诱发因素。地裂缝的活动给西安市人民的生活和生产建设等造成了极大的危害。据调查统计, 地裂缝使 132 幢楼房破坏,其中 21 幢全部或部分拆毁。还有 1057 间平房(含民房、两层楼一房、车间、校舍、仓库等) 毁坏或受损; 主道路破坏 60处, 地下管道 10处, 深水井 3口, 围墙 427 堵, 礼堂、蓄水池、游泳池、停车场等公共设施 7处; 受损村寨 41个、工厂 91 座, 中小学及大专院校 40所, 其他企事业单位 97处。仅楼房、平房损失估计( 不含维修费)达 万元。若将其他损失费及维修费等计算在内,