石家庄-保定段山前平原区地裂缝成因模式研究

论文摘要

华北平原是我国地裂缝灾害最为严重的地区。其中,石家庄-保定段地裂缝最为发育,严重威胁京津冀经济圈和雄安新区规划发展。论文依托中国地质调查局地质调查项目“京津冀协同发展区活动构造与区域地壳稳定性调查”,通过现场调查与探测,结合已有文献成果,取得以下主要成果和认识:（1）石家庄-保定段山前平原区地裂缝形成的孕灾背景包括外动力地质背景和内动力地质背景。外动力地质背景有地形地貌、地层岩性、水文地质条件、岩溶发育和人类活动等;内动力地质背景有活动断裂、地应力和地震。地裂缝形成主要与第四系土层结构和厚度、断裂活动程度和方式、地震活动及超采地下水等因素有关。据此分析了内外地质因素对地裂缝形成影响,总结了地裂缝成因类型。（2）地裂缝成因类型不同,其分布发育规律表现差异明显。构造地裂缝主要沿活动断裂走向发育,具有方向性、成带性、集中性和系统性分布特点;而非构造地裂缝分布具有无方向性、集中性和相关性特点。（3）以典型地裂缝为案例,研究了不同成因类型地裂缝的形成机理。隆尧地裂缝是由于隆尧断裂现今蠕滑活动,切割第四系岩土层,延伸至地表形成陡坎的直接表现。漕河地裂缝主要因为灌溉超采地下水,引起含水层不均匀压缩、隔水层的差异固结沉降,在岩土层薄弱带产生次生拉应力,从而形成地裂缝。顺平地裂缝是基底发育溶蚀空洞上蚀成因。（4）石家庄-保定段山前平原区地裂缝成因模式可分为断层蠕滑型诱发模式、超采水平含水层和地质薄弱带耦合诱发模式和岩溶空洞上蚀塌陷模式。断层蠕滑型地裂缝包括“断层直剪诱发模式”和“隐伏断层诱发模式”,断层直剪模式是断层蠕滑运动,断层面切穿第四系,到达地表形成陡坎;隐伏断层诱发模式是断层蠕滑运动未发育到地表,在浅表层形成节理裂隙,外界因素诱发地裂缝。并通过Flac3D软件模拟分析断层蠕滑型地裂缝发展演化过程。（5）根据地裂缝区地表建筑物的损毁程度,考虑地表沉降和隐伏断裂活动影响范围,提出采用“损毁度”描述地表建筑物的破坏程度,划分不同破坏等级,并结合地表变形监测结果,厘定断层直剪模式诱发地裂缝区建筑物安全避让距离,为此类地裂缝灾害防治预警提供了科学依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 研究内容
•   1.4 技术路线
•   1.5 论文完成工作量与主要成果
• 2 石家庄-保定段地裂缝形成的地质背景及影响因素
•   2.1 外动力地质背景
•   2.2 内动力地质背景
•   2.3 地裂缝形成影响因素分析
•   小结
• 3 石家庄-保定段山前平原地裂缝成因类型及分布发育规律
•   3.1 地裂缝成因类型
•   3.2 地裂缝分布发育规律
•   3.3 地裂缝活动性
•   小结
• 4 构造型地裂缝成因机理研究-以断层蠕滑型隆尧地裂缝为例
•   4.1 隆尧地裂缝形成的地质环境
•   4.2 隆尧地裂缝形态特征及活动性
•   4.3 隆尧地裂缝成因机理
•   小结
• 5 非构造地裂缝成因机理研究-以漕河、顺平地裂缝为例
•   5.1 超采地下水引起地表不均匀沉降地裂缝成因机理
•   5.2 岩溶塌陷地裂缝成因机理
•   小结
• 6 石家庄-保定段山前平原区地裂缝成因模式研究
•   6.1 断层直剪诱发地裂缝模式
•   6.2 隐伏断层诱发地裂缝模式
•   6.3 超采地下水引起地表不均匀沉降地裂缝模式
•   6.4 岩溶塌陷诱发地裂缝模式
•   小结
• 7 构造型地裂缝数值模拟分析
•   7.1 断层直剪模式分析
•   7.2 隐伏断层诱发模式分析
•   7.3 模拟计算结果与监测结果对比分析
•   小结
• 8 隆尧地裂缝安全避让距离研究
•   8.1 隆尧地裂缝地表建筑损坏类型及程度划分
•   8.2 隆尧地裂缝地表变形监测分析
•   8.3 隐伏地裂缝潜在威胁区分析
•   8.4 隆尧地裂缝安全避让距离
•   小结
• 9 结论与讨论
•   9.1 结论
•   9.2 讨论
• 致谢
• 参考文献
• 附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴玉涛

导师: 杨为民

关键词: 石家庄保定,地裂缝,成因模式,数值模拟,安全避让距离

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,地质学,工业通用技术及设备

单位: 中国地质大学(北京)

基金: 中国地质调查局地质调查项目“京津冀协同发展区活动构造与区域地壳稳定性调查”

分类号: P642.2

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000203

总页数: 115

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