地裂縫這個詞想必大家都聽過,它就像地球上的一道小疤痕,危害卻是巨大的。那么,地裂縫是怎么形成的?有什么危害?如何防治呢?
如今,吸引人們眼球的往往是號稱地球上最深、最長、最壯觀、最神秘的傷疤,然而,你可知道,那些不被人察覺的、卻又極大地影響著人們生活的“小傷疤”有多少?事實上,給人們造成威脅和災難的,常常就是這些不起眼的小東西,它們才是地球上真正難以愈合的傷口,這就是最普通的一種地質(zhì)災害:地裂縫。那么,地裂縫是怎么形成的呢?有哪些防治措施呢?下面佰佰安全網(wǎng)就來給普及這方面的地質(zhì)災害小知識。
“地裂縫” 地面裂縫的簡稱。是地表巖層、土體在自然因素(地殼活動、水的作用等)或人為因素(抽水、灌溉、開挖等)作用下,產(chǎn)生開裂,并在地面形成一定長度和寬度的裂縫的一種宏觀地表破壞現(xiàn)象。有時地裂縫活動同地震活動有關(guān),或為地震前兆現(xiàn)象之一,或為地震在地面的殘留變形。后者又稱地震裂縫。地裂縫常常直接影響城鄉(xiāng)經(jīng)濟建設(shè)和群眾生活。
地裂縫的形成原因復雜多樣。地殼活動、水的作用和部分人類活動是導致地面開裂的主要原因。按地裂縫的成因,常將其分為如下幾類:
1、地震裂縫 各種地震引起地面的強烈震動,均可產(chǎn)生這類裂縫。
2、基底斷裂活動裂縫 由于基底斷裂的長期蠕動,使巖體或土層逐漸開裂,并顯露于地表而成。
3、隱伏裂隙開啟裂縫 發(fā)育隱伏裂隙的土體,在地表水或地下水的沖刷、潛蝕作用下,裂隙中的物質(zhì)被水帶走,裂隙向上開啟、貫通而成。
4、松散土體潛蝕裂縫 由于地表水或地下水的沖刷、潛蝕、軟化和液化作用等,使松散土體中部分顆粒隨水流失,土體開裂而成。
5、黃土濕陷裂縫 因黃土地層受地表水或地下水的浸濕,產(chǎn)生沉陷而成。
6、脹縮裂縫 由于氣候的干、濕變化,使膨脹土或淤泥質(zhì)軟土產(chǎn)生脹縮變形發(fā)展而成。
7、地面沉陷裂縫 因各類地面塌陷或過量開采地下水、礦山地下采空引起地面沉降過程中的巖土體開裂而成。
8、滑坡裂縫由于斜坡滑動造成地表開裂而成。
1.直接性
橫跨地裂縫的建筑物,無論新舊、材料強度大小,以及基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)類型如何,都無一幸免地遭到破壞。地下管道只要是直埋式經(jīng)過地裂縫帶,在地裂縫活動初期,不管是什么材料,斷面尺寸大小,很快均遭到拉斷或剪斷。
2.三維破壞性
地裂縫對建筑物的破壞具有三維破壞特征,以垂直差異沉降和水平拉張破壞為主,兼有走向上的扭動。它是建筑物不可抗拒破壞的重要因素。因此,僅采用一般結(jié)構(gòu)加固措施,都無法抗拒地裂縫的破壞作用。
3.三維空間有限性和不均衡性
地裂縫的破壞作用主要限于地裂縫帶范圍,它對遠離地裂縫帶的建筑物不具輻射作用,在地裂縫帶內(nèi)的災害效應(yīng)具有三維空間效應(yīng)。橫向上,主裂縫破壞最為嚴重,向兩側(cè)逐漸減弱,上盤災害重于下盤。在垂直方向上,地裂縫災害效應(yīng)自地表向下寬度遞減,所以,在地面建筑、地表工程和地下工程遭受的破壞變形中,地表房屋破壞寬度最大,路面及基礎(chǔ)次之,人防工程破壞寬度最小。地裂縫災害具有走向分段性,這與地裂縫的形成機制、發(fā)育時間和活動強度等有關(guān)。在地裂縫強活動段上,建筑物均遭到嚴重破壞;中等活動段上,建筑部分遭到破壞,且破壞程度較輕,破壞寬度較小;而弱活動段或隱伏段,建筑物僅有輕微破裂或變形。不均衡性的另一個特點表現(xiàn)為,在地裂縫的直線段,建筑物破壞寬度較小,而在斜列區(qū)或匯而不交地段,地裂縫破壞寬度大且破壞形式復雜。
4.漸變性
地裂縫成災過程的漸變性包括以下三個方面:其一,單條地裂縫帶上,地裂縫由隱伏期,到初始破裂期,遵循萌生期—生長期—擴展期的發(fā)育過程,不斷向兩端擴展,因此建筑物的破壞也不是整條裂縫帶上同時破壞,最先發(fā)育地裂縫的地段開始破壞,逐漸向兩端發(fā)展,隱伏段經(jīng)過一個時期也最終開始破壞。其二,對于一座建筑物的破壞也是逐漸加重的,最初的破壞表現(xiàn)為主地裂縫的沉降和張裂,且僅限于建筑物的基礎(chǔ)和下部,之后向上部發(fā)展,最終形成貫穿于整個建筑物的裂縫或斜列式的破壞帶。其三,各條地裂縫并非同時發(fā)展,而是有先有后。
5.群發(fā)性和區(qū)域性
受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造條件,以及降雨、地震、地形、地殼應(yīng)力活動等條件制約,地裂縫災害具有群發(fā)性和區(qū)域性。例如20世紀50年代大華北區(qū)地裂縫活動密集區(qū)與強震活動區(qū)的交替變位,體現(xiàn)了地裂縫災害的群發(fā)性和區(qū)域性特點。
6.隨機性和周期性
地質(zhì)災害活動是在多種條件作用下形成的,它既受地球動力活動控制,又受地殼物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和地殼表面形態(tài)等因素影響;既受自然條件控制,又受人類活動影響。因此,地質(zhì)災害活動的時間、地點、強度等往往具有不確性,也就是說地質(zhì)災害活動是復雜的隨機事件。此外,受地質(zhì)作用周期性規(guī)律的影響,地質(zhì)災害又常表現(xiàn)出周期性特征。地裂縫活動具有明顯的周期性和波動性。
地裂縫災害是一種地質(zhì)災害,在世界許多國家都發(fā)生過,其發(fā)生頻率和災害程度逐年加劇,已成為一個新的、獨立的自然災害類型,并引起國際地學界的極大興趣和關(guān)注。
我國是地裂縫分布最廣的國家之一,僅對河北、山西、山東、江蘇、陜西、河南、安徽七省的不完全統(tǒng)計,已有200多個縣(市)發(fā)現(xiàn)地裂縫,共有700多處。出現(xiàn)地裂縫的城市有西安、大同、壯族、邯鄲、保定、石家莊、天津、淄博等,其中以西安最為典型和嚴重。這些地裂縫穿越城鎮(zhèn)民居、廠礦、農(nóng)田,橫切道路、鐵路、地下管道和隧道等,造成大量建筑物破損、農(nóng)田毀壞、道路變形、管道破裂等,嚴重影響了人民生活、廠礦生產(chǎn)和安全。每年因地裂縫災害造成的經(jīng)濟損失達數(shù)億元之多。
由于地裂縫本質(zhì)是深部構(gòu)造活動向地表延伸的斷裂活動之痕跡,因此人類無法阻止其活動。所以只能是在查明其分布范圍之后,在擬建物規(guī)劃設(shè)計時予以避讓,在地裂縫影響范圍內(nèi)的建筑尚應(yīng)采取結(jié)構(gòu)措施。
1.原則上任何建筑不得跨越地裂縫布置。
2.在地裂縫影響區(qū)內(nèi)的建筑,應(yīng)加強其結(jié)構(gòu)的整體剛度與強度,體型應(yīng)簡單。體型復雜時,應(yīng)設(shè)置沉降縫將建筑物分成幾個體型簡單的獨立單元,單元長高比不應(yīng)大于2. 5。
3.在地裂縫影響區(qū)內(nèi)的砌體建筑,應(yīng)在每層樓蓋和層蓋處及基礎(chǔ)設(shè)置鋼筋混凝土現(xiàn)澆圈梁,門窗洞口應(yīng)采用鋼筋混凝土過梁。
4.在地裂縫影響區(qū)內(nèi)的建筑宜采用鋼筋混凝土雙向條基、筏基或箱基等整體剛度較大的基礎(chǔ)。
5.應(yīng)采取防水措施和用水量小的地基處理措施,避免地表水浸入地裂縫。
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責任編輯: 陳淼琪
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