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西安地裂缝对地铁四号线的影响研究

作者：孟振江 乔建伟 来源：《商情》2014年第39期

【摘要】通过野外地质调查，查明了西安地铁四号线沿线地裂缝的发育特征，并根据与地铁线路的交汇情况，对其分别进行了描述；在分析对地铁工程危害性基础上确定了地裂缝对线路的影响性大小。分析结果表明：沿线有5条地裂缝对地铁的影响较大。 【关键词】西安地铁，地裂缝，特征 1引言

众所周知，地裂缝的活动对地铁工程的施工与运营有较大威胁。本文在对西安地铁四号线沿线地裂缝详细调查的基础上，重点就其活动特征及危害特点进行总结，最终分析地裂缝对地铁的影响性等级。本文相关研究成果对西安地铁四号线通过地裂缝地段的设计、施工和安全运营具有重要的指导意义。

2地铁四号线沿线地裂缝发育特征

西安地裂缝是一种地区性的地质灾害现象，目前为止已发现14条地裂缝，总体走向NE-NEE，近似平行于临潼-长安断裂，现场调查发现的地裂缝分布面积约250km2，其中地表出露约70 km [1～5]。地铁四号线是西安市轨道交通线网中南北方向的主骨架线，南起航天产业基地，北至北客站。线路全长35.2km，共设车站29座。根据地铁四号线线路分布及实地勘察，发现穿过拟建地铁线路的地裂缝有f1、f2、f3、f4、f5 、f6、f7、f8、f9、f10、f13、fc1、fc5、fc6共14条地裂缝。现将各地裂缝的主要特征分别描述如下：

（1）f1地裂缝。总体走向NE75°，倾向S，倾角75°～80°。总长度9.7km，发育带宽度可达15m。在与地铁线路相交附近没有明显的变形迹象，但在太和路可见路面破坏现象，活动性弱，有发展的可能。

（2）f2地裂缝。总体走向70°～85°，倾向SE，倾角约80°，发育带宽40～60m。在线路附近曾有过活动造成地表破坏，近期未见破坏迹象，活动性中等。

（3）f3地裂缝。f3地裂缝西段走向NE45°，总长度7.2km，东段总体走向NE65°～75°，倾角约80°，总长度8.6km，发育带宽度为15～45m。在与地铁线路相交附近未见破坏迹象，活动性弱，发展的可能性较小。

（4）f4地裂缝。总体走向70°，倾向S，倾角85°，长约13.6 km，发育带宽24～55 m。在线路附近未见地裂缝变形迹象，与线路是否相交需进一步查明，活动性弱。

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（5）f5地裂缝。总体走向NE70°，倾向SE，倾角约72～80°，发育带宽度达55～110m，总长度15.8km。该地裂缝虽在线路处没有明显灾害，但在线路两侧附近仍见灾害出露点，活动性中等，并有持续发展的可能。

（6）f6地裂缝。总体走向NE65～75°，倾向SE，倾角75～80°，发育带宽度达35～70m，总长度17.3km。在线路两侧附近见新有破坏，活动性强。

（7）f7地裂缝。总体走向NE65～75°，倾向SE，倾角70～85°，发育带宽度达55m，总长度22.8km。在线路两侧附近见多处新有破坏，活动性强。

（8）f8地裂缝。总体走向NE75～85°，倾向SE，发育带宽度达30m，总长度25.4km。在与地铁线路东侧段附近见地表破坏，活动性中等。

（9）f9地裂缝。总体走向NE75°，倾向SE，总长度7.2km。在与地铁线路东侧段附近见多处地表破坏，活动性强，并有持续发展的可能。

（10）f10地裂缝。总体走向NE68°。倾向SE，倾角80°，发育带宽度10～20m，总长度14.1km。在与地铁线路相交附近未见破坏迹象，活动性弱。

（11）f13地裂缝。走向NE65°，长约3km，倾向SE，倾角80°，发育带宽度10～20m。在线路附近未见地表破坏，活动性弱。尽管目前为隐伏状态。

（12）fc1地裂缝。总体走向约NE60°，在与地铁相交附近未见地表破坏，活动性弱。尽管目前为隐伏状态，但随着人类工程活动的加剧，有发展的可能。

（13）fc5地裂缝。走向约NE40°，倾向SE，倾角80°，发育带宽度20m，长约2km。在线路附近未见地表破坏，活动性弱。尽管目前为隐伏状态。 （14）fc6地裂缝。走向EW，长度大于1km。活动性弱。

（注：N为北方；W为西方；E为东方；S为南方；NE75°代表方位角为北偏东75°；其它以此类推。）

3沿线地裂缝危险性等级 3.1危险性综合评估的定性分析

根据上述地裂缝地质灾害的特点及对拟建地铁工程的危害情况，结合拟建工程第一，灾害效应叠加放大，预测优先和区内相似、区际相异的原则，综合确定综合评估分区采取以下原则。

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①危险性大，即危害程度大，表现为地裂缝活动强烈，对地表及建筑物的破坏性大。②危险性中等，其灾害发育情况为地裂缝活动中等；③危险性，其地裂缝发育情况为活动轻微，对线路影响小。

3.2沿线地裂缝危险性分级结果

根据上述地裂缝危险性分析方法，最终确定影响西安地铁四号线的14条地裂缝中f5、f6、f7、f8与f9共5处的地裂缝活动性大，并与地铁四号线相交，有持续活动的可能，危险性大；f1、f2、f10、f13、fc1、fc5与fc6地裂缝目前的活动性相对较小，但随着人类工程活动的加剧，进而加剧该区段内地裂缝的发展，因此预测危险性中等；f3与f4地裂缝活动性微弱，发展的可能性相对较小，预测危险性小。 4结语

（1）描述了西安地铁四号线沿线14条地裂缝的活动情况和发育特征，且总体分布具有成带性、定向性的特点。

（2）对地铁危害特点进行分析的基础上确定了地裂缝与线路相交段的危险性，结果表明其中5条地裂缝对地铁的潜在威胁较为严重。

（3）地裂缝危险性大的地段，建设地铁的适宜性差，应在专门研究的基础上，采取有效的工程结构措施适应其变形后方可跨越。 参考文献：

[1]张家明.西安地裂缝研究[M].西安：西北大学出版社，1990，68-88.

[2]王景明.地裂缝及其灾害的理论与应用[M].西安：陕西科学技术出版社，2000. [3]彭建兵，张骏，苏生瑞等.渭河盆地活动断裂与地质灾害[M].西安：西北大学出版社，1992.

[4]李永善等.西安地裂及渭河盆地活动断层研究[M].北京：地震出版社，1992.

[5]长安大学地质调查研究院. 西安市地铁四号线建设工程地质灾害危险性评估报告[R].西安：长安大学地质调查研究院，2013，12.