地质论文-由西安地裂缝与地面沉降引发对城市建设的思考

1、目录一前言2二地质研究的意义2三常德市地质构造对其城市建设的影响3(1常德市概况3(2) 常德市地区的地质构造特征3(3) 影响常德市规划建设的几个建议4四由西安地裂缝与地面沉降引发对城市建设的思考5(1西安地区地理环境5(2) 地质概况5(3) 西安地裂缝与地面沉降简况5(4) 地裂缝与地面沉降对城市的危害及防护措施6(5) 反思6五总论7六参考文献7第7页摘要资源与环境是过去、也是未来地球科学研究的永恒主题，地质构造与地壳运 动的分析与研究，对于指导地球资源开发、工程建设与环境保护都具有重要的指 导意义。在我国的城市化建设发展中，必须重视对地质构造的研究，充分利用地 质研究的成果，合理的开

2、发自然资源，更有效的促进城市化的进程。本文中列举 西安地裂缝及地面沉降对西安市的建筑影响与常德市的地质构造特征对其城发 发展的影响两个例子来说明地质构造对于城市建设的重要性。关键词：地质构造、地裂缝，地面沉降、断裂、断层、地质灾害、防护措施、 影响。、八、刖言地质构造是指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形变位，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等组成地壳的岩层和岩体， 在内外地质作用下（多为构造运动），发生变形和变位后，形成的几何体，或残留下的形迹。 地质构造因此可依其生成时间分为原生构造与次生构造，次生构造是构造地质学研究的主要对象，而原生构造一般

3、是用来判断岩石有无变形及变形方式的基准。构造也可分为水平构造、倾斜构造、断裂和褶皱。向斜、背斜、断层等地质现象在城市的建设发展中有着不同的重要 作用。向斜底部低凹，易汇集水，可承受静水压力，因此可以用来寻找地下水；背斜是石油 天然气的储藏地，是隧道的良好选址，并且底部可以采石；断层是泉水湖泊的分布地区，适 合河谷发育。_在我国的城市化进程中， 如何规划城市的发展是一个重要的问题，然而城市的规划必须在很大一部分上依靠该城市的地质构造，因此地质构造对城市的发展建设具有很重大的作 用。在本文中列举常德市的地质构造对其城市的发展建设和西安地裂缝与地面沉降两个实例 来具体表面地质构造对于城市发展建设的重

4、要性。二、地质研究的意义构造地质学与岩石学、地球学构成地球科学的三大基础学科。构造地质学从空间上、 时间演化上，再现了岩石圈与各种规模地质体的几何形态、分布规律、形成与演化的动力学条件与过程。它是进一步探讨地壳运动与发展的基础。资源与环境是过去、也是未来地球科学研究的永恒主题，地质构造与地壳运动的分析与研究，对于指导地球资源开发、工程建设与环境保护都具有重要的指导意义。矿产资源，无论是金属矿产（有色金属、黑色金属、贵金属等）、非金属矿产，还是能 源矿产（煤、石油和天然气等），都是在一定的构造背景中产生，或者说受一定的地质构造 所控制的，并常常受到后期构造变形作用的改造。尤其对于内生金属矿产而言

5、，地址构造对于矿产分布的控制作用表现的更为突出。地质构造为成矿物质的迁移提供了通道，也为成矿物质的富集提供了有力的空间。水资源贫乏已成为很多大型城市面临的重要的问题。地下水的活动，总是受大型地址构造制约，尤其是断层构造具有更重要的意义。对于地下水资源的开发与利用，必须深入研究地下水赋予的地质构造背景。工程建设，包括水库、堤坝、涵洞、桥梁等的建设，都必须以地质构造研究为基础依据， 查明地质构造的发育情况与活动性，对地基的稳定性作出评价。滑坡、火山与地震是人类面临的破坏性自然灾害之首。 大规模滑坡、火山活动与地震不 仅仅造成巨大的经济损失，而且常常造成人民生命财产的损失。 地质构造的存在常常是滑坡

6、 发生于发展的必要条件。地震与火山活动常常与现代地壳运动与构造活动密切相关。经过上述了解，我们可以知道在目前我国的城市化建设过程中，地质构造成为城市建设发展不得不考虑的一个重大课题，因此，研究好地质构造不仅是我们地质工作者的科研任务，同时会对国民的经济建设产生不可估量的作用。三、常德市地质构造特征及其对城市建设的影响（1 ）常德市地理概况常德市位于洞庭湖平原区的西部，地处沅江下游湖滨地带，地势平坦，为河湖冲积平 原，总的地势是西高、东低，南北两侧高，中部低洼，沅江干流蜿蜒曲折由西向东贯穿全区。 除西北洑、西南乡公咀、东北梅家冲、东南德山一带为海拔96 150m外，区内海拔标高 3136叶由于受

7、断裂构造的控制，形成一系列断块隆起和拗陷，在地貌上形成低丘岗地、岗 地、平原及平地四个类型，平原占了三分之二左右。（2 ）常德市地区的构造特征（a）构造分区常德市在大地构造位置上处于两湖中断拗、江南台隆及滇黔川鄂古台拗三个二级构造单元接壤 地带之II级构造单元洞庭中拗段，IV级构造单元临桃园新断隆的一部分， 由于它受多组断裂的影响，又形成若干个小的断块。由于形成的时间和升降的幅度不同，导致各断块在地质、地貌特征上有较大的差异，进而可分为五个V级构造单元和一个 VI构造单元，分为常德新断拗（V1）、河洑新断隆（V2）、乡公咀新断隆（V3）、德山新断隆（V4）、 梅家冲新断隆（V5）、夹街寺鼎城区

8、新断陷（VI ）。（b）断层该地区的断层发育按构造线方向可分成北北东（太阳山西侧断层、太阳山东侧断 层）、北东（蜡烛铺茅湾断层、郭家铺斗姆湖断层）、北西（河洑郭家铺断层）及近东西向 （赵家坪杨武垱断层）四组。（C）新构造运动特点常德市位于洞庭湖下沉区与上升区的接壤地带，新构造运动比较强烈，以断块升 降运动为主，并且伴有掀斜活动。岗市-河洑-一线以西、德山以西和乡公咀一带，为新构造运动的上升区，保存有沅江II-IV 级内叠阶地。城区中心的夹街寺-南站-下南站一带为下沉区，保存有四阶埋藏阶地。厂气匣可i匡匝卜直0B1方样Sketch阿“ ofeitjk歸訓用色斷件门水江th叽第口用上更挤址码lil

9、t也 X第P1乐申，怖性鬥计 井俎 的闷皋巾更新筑陈管毗tn 5,幕用系申芒箫愎第开福*n筑w四砥中見 斷堆黄特山値人亠白星JLLMUK梢抉昭 匚*划嵐 M riMSTtt=W组 iu中堀 19. KJtMTtt 11.吃技测梧越正庭 M.U.W窪連髓屣17. L卫井解鼻14五元“枝 】仇 AttKftT元鼻罐聲可214怙孔竝&廉対弓（3 ）对城市发展方向的建议由上述的常德市地区的地质构造情况，我们可以了解到常德市地区以东，地势低，容易受洪水侵袭，同时断层也比较发育，不适合作为城市发展区，城区与德山之间，粉、细沙 层厚度比较大，埋藏浅，地下水位埋深较小，中强震时可能产生液化，不适用与建筑；城区

10、北部，河沟港塘过多，地势比较低，同样不适合于城市建设；城区西部三叉路口至河洑以及武陵镇向西南郭家铺至斗姆湖一带浮土层厚度小，基本上无不良软弱地基， 地势也较高，是城市发展的方向。四、由西安地裂缝与地面沉降引发对城市建设的思考（1）西安地区地理环境西安，古称长安，位于关中平原中部，北临渭河，南依秦岭，是世界四大文明古都之 一。西安属于暖湿带半湿润季风气候，四季冷暖干湿分明。春季升温迅速，干燥多风；夏季 炎热高温，日照强烈；秋季温和湿润，时有阴雨；冬季寒冷干燥，雨雪偏少。秦岭山地气候 则成垂直分布，中山区为温带气候，高山区为寒温带气候。年平均气温13度左右，极端最高气温45度，极端最低气温零下 2

11、1度，年平均降水604mm（2 ）地质概况a. 渭河冲积平原：渭河冲积平原位于市区北部、 西北部的草滩及北郊经济开发区一带，地貌形态可分为河漫滩、一、二、三阶地，阶地的类型为上叠式。b. 浐灞河冲积平原区：浐灞河冲积平原区位于市区东郊长乐坡、纺织城一带，分为河 漫滩、一、二、三级阶地，阶地类型为内叠式。c. 皂河冲积平原区：皂河冲积平原区分布在市区的西侧西安高新开发区、西电公司一 带，地形地平开阔。可分为一、二、三级阶地，为上叠式类型，阶地之间高差较小。d. 黄土梁洼区：该区分布在市区的南侧和中部城区及南郊一带，为西安地裂缝和地面 沉降的主要区域。由 NE40-50度的梁、洼相间组成波状地形。

12、黄土梁的南坡陡、北坡缓， 洼地北深南浅。梁和洼两地都是东部高、西部低，向西倾斜。e. 地质构造西安位于渭，河断陷盆地中段南部，西安的东南隅，跨西安凹陷和骊山凸起两个一 级构造单元，其两者以长安临潼断裂为界。骊山凸起自上新世末以来，随着长安 临潼断裂活动的加剧， 逐渐抬升，致使东南隅的黄土塬地势高亢，第四系黄土较薄，厚仅百余米。西安凹陷位于长安-一 临潼断裂以西，哑柏断裂以东，渭河断裂以南，秦岭山前 断裂以北的范围内。是渭河断陷盆地中的沉积中心之一。该凹陷的东南隅因受长安-临潼断裂活动和骊山凸起的牵引，其基底东仰西俯，导致第四系厚度东薄西厚。西安断层组是长安临潼断裂派生次一级断裂，走向NE向或近

13、于EW向,倾向 SE或S的正断层组，切断了晚更新世黄土层底部的古土壤层。地貌表现为黄土梁和洼地相 间出现，该断层组是西安地裂缝发育的基础。（3）西安地裂缝与地面沉降简况西安城区存在十多条规模不一的地裂缝， 地裂缝两侧地面存在不同程度的沉降。 目前 经过查明已经确认的地裂缝数目为十三条，分布在皂河以东，渭河以南、长安-临潼大断裂以北的广大区域，地裂缝的存在直接影响了西安城市建设规划和土地的使用率。据相关的地面变形观测数据及勘察结果显示，目前地裂缝的两侧的地表最大垂直断 距22cm, 般3-10cm,下部古土壤标志层垂直错断最大达6m多，一般 2-3m,最小0.5-0.6m。经过研究发现，发现一般

14、地裂缝具有以下几个特征：地裂缝都发育在特定的构 造地貌部位，即梁岗的南侧陡坡坡脚一带；地裂缝一般由主裂缝和分支裂缝组成；主地裂缝总体走向北东、呈不等间距近似平行排列；地裂缝总体上具有非常好的连续性，每条地裂缝的延伸长度可达数公里至数十公里，且具有时隐时现，时续时断的特点； 地裂缝的出露多在黄土梁洼处，在东西两侧的阶地地区出露较少，多为推断隐伏地裂缝；地裂缝的活动为一缓慢的蠕动过程，主要表现为主地裂缝的南侧下降、北侧相对上升，且上升与下降的速度不同，次生地裂缝则与之相反。(4 )地裂缝与地面沉降对城市的危害及防护措施西安的地裂缝主要发育在建筑密集的城区和近郊，伴随着地裂缝活动的持续进行，其变形不

15、断累积增大，使跨地裂缝或位于变形区的建筑物逐渐开裂；地裂缝使道路挠曲、断裂、引导地下水渗入，造成黄土湿陷，增加了城市的交通事故因素；西安的地裂缝整体的走向为北东向，而城市道路及管道多为南北向或东西向，因此，这些道路及管道势必要跨越地裂缝。根据调查，每年有十多处供水管道被地裂缝错断破坏。在湿陷性黄土区，管道断裂后水下浸引起地基土湿陷变形， 造成了附近建筑物的不均匀沉降。例如太白路城市供水主干线曾被切断，造成当地大面积停水，马路路基浸水湿陷，交通几乎中断。J 0VLICoI-拠安也地琢鑿分布图地面沉降加剧了地裂缝的活动与发展， 会造成地面倾斜于变形，引起建筑物的沉降与倾 斜，如大雁塔因为地面沉降造

16、成塔底倾斜。 地面沉降还会形成槽形低洼地， 加剧城市的暴雨 积水灾害。由于构造地质作用所引发的断裂是认为所不能改变的，地裂缝本质上是深部构造活动向地表延伸的断裂活动的痕迹，因此我们无法阻止其活动，地基处理也不能阻止其发展，只能在查明其分布范围后，在拟建筑规划设计时予以避让；对必须跨越地裂缝的管道，可以采取柔性联接；在地裂缝影响范围内的建筑上采取结构措施。地裂缝场地附近建筑物的防治措施：由于上盘下降，下盘相对上升，建筑产生不均匀沉降，这种不均匀沉降随着时间的积累，会造成建筑开裂。所以，原则上任何建筑不得跨越地裂缝布置，个别特殊情况，如地裂缝两侧的两栋建筑之间要设一连接体，该连接体允许跨越地裂缝布

17、置，但建筑物的基础在地裂缝两侧的位置应满足最小避让距离的要求，连接体的设计应轻型，梁柱铰接可调；在地裂缝影响区内的建筑宜采用钢筋混凝土现浇圈梁，门窗洞口应采用钢筋混凝土过梁； 应采用防水措施和用水量小的地基处理措施，避免地表水渗入地裂缝。对于铁路、公路和市政工程的防治措施：重要的或者大型的桥墩、泵站、检查井等应参 照建筑物类别采取避让措施；管线、桥梁等延伸方向与地裂缝走向一致时， 宜置于相对稳定 的下盘；必须跨越地裂缝的桥梁上部结构可采取静定结构或柔性桥型。(5)反思我们知道由于构造地质作用所引起的断裂是被认为不能改变的，地裂缝的本质是深部是深部构造活动向地表延伸的断裂活动的痕迹，因此我们不能

18、阻止它的活动，但是我们在做城市建设的发展规划时 ，应该充分研究城市的地质构造，那一地区有断层的分布，那一地 区有特别的地质现象， 那一地区容易发生自然地质灾害，这些是我们应该特别注意的，在城市的建设中，相应的市区应放置在地质较稳定的地区，一些化工工业区可以选择在资源较丰富的地区，另外对于西安的地裂缝现象，人为因素也有很大的影响，人类活动不断加大了对深层承压水的汲取，加快了地裂缝活动的速度，所以应该严格限制对地下水的开采。对于不可改变的地质活动，西安市在日后的城市建设发展中，一方面要消减人为因素对地质环境的影响，另一方面因地制宜，建筑物要尽量避开地裂缝的影响，同时在地裂缝影响的区域，加大对建筑物的防护措施，尽量消除安全隐患。五、总论我国目前正处于城市化的进程中，在以后的时间内，会有更多的大城市出现。 在城市的建设发展中，需要建设地铁线路、大型的桥梁、水坝、隧道等基础工程，因此我们要充分 研究了解城市的地质概况，充分掌握地区的褶皱、断层分布，对于该城市哪些地方拥有油气 资源，哪些地方具有断层、褶皱，以此城市建设发展规划的基础，合理的分布城市的居住区、 工业园区，并且对于容易发生地质灾害的地方做好必要防范工作。地质构造对于城市的发展建设具有极