某市地鐵二號線沿線地裂縫帶的危害及結構措施專題

二○○五年十二月某市地鐵二號線沿線地裂縫帶的危害及結構措施專題研究一.研究的必要性二.研究基礎三.地裂縫可能引起的地鐵病害四.結構及防水措施五.建議提綱一、項目研究的必要性1.某地裂縫的基本特征

某地裂縫是在地質環(huán)境控制下，空間上具有三維變形特征的地表線狀裂縫，它是發(fā)育在某市區(qū)內的一種獨特的城市地質災害。自上世紀50年代以來，在某市區(qū)已發(fā)現的地裂縫有十三條，自北而南分別為：

f0－城北南寨地裂縫帶；

f1－城北辛家廟地裂縫帶；

f2－城北八府莊地裂縫帶；

f3－城西勞動公園地裂縫帶；

f4－城西南邊家村（西北大學）地裂縫帶；

f5－城南和平門外地裂縫帶；

f6－草場坡（秦川廠）地裂縫帶；

f7－小寨路（鐵爐廟）地裂縫帶；

f8－大雁塔地裂縫帶；

f9－電視塔北陜師大地裂縫帶；

f10－新開門至電視塔南地裂縫帶；

f11－南寨子－新小寨地裂縫帶；

f12－東三爻－曲江池地裂縫帶。

地鐵二號線穿過除f0和f1之外的11條地裂縫。某市地鐵二號線與地裂縫位置分布圖

平面展布特征

地裂縫在平面上呈左行雁列，主體走向為NE700～80°，由南而北在黃土梁洼之間有規(guī)律排列，位于黃土梁的南側，呈帶狀分布。它們一般都由主裂縫及其下降一側的次級裂縫組成地裂縫帶，帶寬3～8m，局部可達20～30m。

各條地裂縫帶大體呈等間距近似平行排列，間距為0.4～2.1km，平均約1km。某地裂縫的空間展布規(guī)律：某地裂縫近等間距展布示意圖下伏活動構造格局與地表地裂縫的交接關系2m35m0.2m剖面結構特征地裂縫主體傾向南，傾角較陡，一般在700以上。在剖面上的形態(tài)一般為上寬下窄的楔形，向下逐漸消失，最深達百余米。主干地裂縫與次級地裂縫在剖面上的組合形式大致概化為以下幾種：

某地裂縫帶剖面組合形式圖階梯狀“y”型追蹤式某地裂縫的空間展布規(guī)律：TC7探槽（2）臺階狀裂縫TC8探槽X型及樹枝狀裂縫較平緩的裂縫箱形裂縫TC9探槽X型裂縫不同期次裂縫的不同充填物裂縫局部未充填PD2平洞(2)TJ3探井(2)主裂縫位錯40cm新老裂縫的切割關系新裂縫切斷老裂縫古土壤中裂縫寬度變小角礫狀裂縫充填物F1地裂縫某地裂縫的活動特點：活動特征地裂縫活動速率在時空上分布不均，東南郊一帶活動速率高，一般在5～30mm/a，最大可達55.06mm/a；西北郊相對較弱，在1～10mm/a之間。同一條地裂縫不同地段活動強度也有差異，總體規(guī)律是西部較弱,中部較強或強，東部強烈。

地裂縫歷年活動速率圖f7（E1-S27）系列1f2（A1-A2）活動方式的一致性

地裂縫帶基本具有統(tǒng)一的三維空間運動變形特征，即南傾南降的垂直位移、水平引張和水平扭動。其中以垂直位移量為最大，南北拉張量次之，而水平錯動量則很小，三者之比為1∶0.31∶0.03。

某地裂縫的活動特點：西影路地裂縫三維變形測量變化曲線圖交警總隊地裂縫（f11）探槽路面開裂剖面形態(tài)-Y型剖面形態(tài)-S型地裂縫（f11）在交警總隊附近的破壞情況現場考察水泥地面開裂破壞建筑物開裂損壞地裂縫（f11）在交警總隊附近的破壞情況房屋傾斜建筑物圍墻開裂2.知某地踏裂縫譽的工童程危柿害某地裂量縫是須一種吳獨特蜓的城凳市地陪質災蔑害，揭自2笑0世兔紀5酷0年效代后省期發(fā)恨現，去19愁76幻玉年唐拼山大涼地震作后活腎動明輪顯加濾強，戀特別甲是1芹98由0年蜓以后悄，由致于過量堤抽吸效地下乳承壓慰水導致遠的地鍵裂縫灑兩側侍不均阻勻沉呀降進叔一步爬加劇哈了地堆裂縫帖的活考動，烈地裂飯縫所剝經之詢處，葵地面獲及地筑下各黎類建久筑物漲開裂賀，破驢壞路粗面，愛錯斷泥了地恐下供菠水、閘輸氣慣管道尿和建電筑物銜，不閘但造憤成了興較大護的經剩濟損碑失，談而且臟給某溝市居影民生夫活帶登來不畝便。建筑舟物受涌損和賺破壞建筑兆物受華損和僑破壞西北直大學田原留翠學生猴樓遭怖破壞居民樓變形破壞民房開裂破壞道路手損壞道路停受損橋梁圓受損橋梁刮錯開橋面卵開裂農田勤毀壞車間巨遭到勒破壞地下顏管道易破壞地裂嚼縫錯猴斷翠總華路役供水蓮管道安造成坑突水地裂續(xù)縫錯飼斷子享午路穩(wěn)供水鳴管道芽造成作突水地裂關縫錯族斷萬紫壽路妥供水末管道探造成架地面御塌陷管道隱錯斷二、研究旬基礎某地真裂縫字對勘登察研阻究工斷作以跌歷時蚊二十售余年鵝，以猴積累槽了大巡壽量的器資料軋，其證中以迫各類旺工程翻場地軋地裂習縫勘悶察資欄料為孔主。爸九十推年代臉中期示以前誼，一藥些單譽位對竄f1山－－在f9溝等九錢條地征裂縫記開展腥過較把為系返統(tǒng)的起勘察私研究簽工作袋，但叫近年雹來里這九倘條地秀裂縫銷又發(fā)私生了悲新的減變化亭。f唐10圾－－西f1戰(zhàn)2等候三條之新出盜現的疑地裂?？p尚群未進擦行過熊系統(tǒng)滅的勘探察研背究工慕作。含關于研這些堤地裂鋒縫的甚活動太監(jiān)測捉工作臥較為譯零散筐，且罰主要挑集中學在f烤4－煩－f欠8等飯地裂透縫的粉局部炭地段困。1.場研究炎現狀陰及存嗚在的絞問題雖然密某地遣裂縫橋的勘鴨察研鹽究工墻作以仗取得征了一披些成民果，污但還歇存在長許多紡問題先，特頃別是積針對徒地鐵娃建設軋而言演，需雪要解烏決的景問題鋤更多乞：（1恰）地威鐵所裂經過搬的地凍裂縫碰帶的印具體碗分布辜位置刮、剖逃面結群構、億次級興地裂兇縫條捎數、鐘破裂灘帶和按變形牧影響針帶的貪寬度僑以及籍地裂故縫破踢裂擴躺展方孤式等兔情況冠不明設，限武制了偉地鐵毒結構軟措施經的合畫理制躍定。（2紙）已毅有的鎮(zhèn)地裂惡縫監(jiān)尋測資斬料較說為零妨散，尾加之栗地裂歇縫各級段的因活動籍量存愉在差嚇異，侍與地衛(wèi)鐵相蓬交的嗚地裂絞縫段桌目前飽無監(jiān)憑測資弟料，乓同樣愁影響魯了地謠鐵結妨構措量施的袋正確起制定貝。（3犬）目始前資榜料反妖映出掉f0戚、f駛1向宰西未睜延至愛地鐵摧二號夜線，肉f燒4在巡壽地鐵械二號鉛線處喂未出篇露，亡實際翼情況捉是否確如此毫有待望進一節(jié)步詳狠細查勸明。伴（隱伏繳地裂百縫問傍題）（4恐）近囑年來輛的勘怎察資星料表響明，令十三瘋條主盡地裂舟縫帶行之間滑某些悅場地膊還存寧在一劑些規(guī)溪模較鄙小的裹地裂樓縫，饑這種佳現象稠是否博在十窄三條叢主地鎮(zhèn)裂縫額帶之爬間普負遍存語在以迷及它資們對棟地鐵釋工程五是否細產生苦影響季還是盞一個千未知煉數。（5繁）與從地裂矮縫相服伴生包的地仙面沉拋降在靜地鐵考沿線息的發(fā)改育情塑況、恒沉降旁量及殖其對脾地鐵里工程踏的可源能影馬響等腸問題敵也需良要?；铋T研般究。20至04概年度蕉地裂娘縫與絨地面而沉降旨調查駛工作輕部署樸圖某地錄區(qū)凡IN投SA清R融干涉仙圖96宿/0瞇1/京07身–撿9劑6/際07印/0指102.8cmRangeChange某地磨區(qū)I遍nS焰AR杏圖像中、病美國撫際合方作初襲步結訂果三維可視化示意圖某市諒地鐵傻二號辱線工端程（星南北旅線）冤，北甚起火得車北敬站，榜南至尾長安勸韋曲向，途重經火公車北季站、份南北句大街即、長秘安路澆，線糧路全咬長2狹6.繩4公載里。戶它的升建設懸將會柔給某壘市的嗚交通嫁帶來敘質的妻改變鍛，大結大緩湖解目遵前某備市交液通十筆分擁旬擠的藏現象灑。這便條擬低建線源路從環(huán)北到薯南將膠穿過背某13條地柳裂縫掀中的11條。三、地裂曲縫可嘆能引遠起的授地鐵難病害某市秒地鐵就二號慎線與科地裂著縫位槽置分施布圖環(huán)向工開裂扛：地裂送縫與旁地鐵特隧道竿正交呈時，地裂秒縫的捕垂直土位移授作用蕉；縱向母開裂途：地裂能縫與怪地鐵披隧道醫(yī)正交好時，絮地裂慮縫的影垂直涼位移賺作用語+喪“偏孝壓”斜向悔開裂元：地裂達縫帶勒與地艙鐵隧遣道成乳一定沿角度層斜交銀；直接躬剪斷篇：地裂許縫活饑動量滴突然灣變大甩（有傻外部拾激勵構影響凝如地涌震）姓，遠繞遠超過餅了地敬鐵隧餡道襯長砌的搖允許渣變形酒量。隧道桌襯砌剛環(huán)向儉開裂叼隧道魚襯砌創(chuàng)縱向嚴開裂夜隧道固襯砌萬斜向錯開裂1.懼地鐵萬隧道搶襯砌訂可能飾變形詢裂損免或破模壞的欠形式地裂閥縫帶您的活貌動西地童鐵隧傳道襯挺砌的眼變形路基挪下沉蹈變形地鐵煩道床廳及軌靈道變顯形開傷裂變形責傳遞①隧道撫滲漏壩水和部涌水襯砌瓦開裂地表港水從斜襯砌蔬開裂役處下農滲隧道費的拱闖部、媽邊墻榴等裂劃損侵處發(fā)敵生滲遼漏水稿和涌坦水現璃象。2.碎鐵軌留路基銷及軌程道變維形破莫壞3.舟地鐵庭隧道郊滲漏句水②隙襯砌占周圍瘋積水地裂他縫帶安是很盾好的先滲流國通道酬，地膨表水溜沿地匆裂縫玻下滲謎，在擔隧道挺襯砌路周圍棕大量頌匯集約，如練不能梢迅速拼排走討，靜味水壓離力增分大到燈一定屠程度豪時，彈加之米地裂輪縫的追活動素，極轉有可銅能導姓致隧吉道襯由砌破減裂。地裂殖縫周蓋圍土窮體在枯積水黃的情趕況下般發(fā)生綠軟化課，導盡致襯賣砌基管礎不譽均勻易沉降元，可納能引愈起隧偶道襯洽砌破隊裂。③柴沖刷吵作用地表臟水沿債地裂墨縫帶持下滲劃和流心動，文沖刷鋸地裂脂縫兩坐側壁連，使違地裂稅縫寬皆度變找大，亞隨著資水流倒的沖沙刷作溪用的毅進一柔步增債強，討可導領致地歌鐵隧口道底沒部土到層被槐掏空剪，襯前砌基葡礎下來沉，熟邊墻膠開裂央或仰株拱、爸整體良道床講下沉曬開裂適。地裂常縫的湊現今秘活動減主要寶由超攜采地辨下水膏引起鞭的地裂州縫的東活動悼一般沃具有妖三維畫特征呢即垂瞧直位焰移、對水平仁引張跨位移和僅水平暑扭動鵲位移時，三環(huán)者之鮮比為1∶斥0.穿31您∶0令.0淡3。由摘于槽怖探揭露欲的某暢地裂鑰縫在10米以臺下的艘拉張盤位移財量很膏小，拉裂縫燈幾乎是閉舉合的爸，故縱本次勉研究幣只考秀慮地梨裂縫勢的垂摸直位挽移量蒙，不頭考慮水平圣和扭關動的輸情況十三愁條主獸地裂悄縫帶黑之間宏的地買裂縫硬暫不精予考來慮，禿開挖賄后若拆出現堡新裂弦縫，醒再另柏行研捐究不考刮慮地運震活懲動對賴某地濱裂縫堅的影于響四、搜結構布及防刃水措制施1.曲前提暑條件地裂標縫的挽分級①活蹄動微漆弱，臟速率<5剛mm牙/a；②活動予較強督烈，嘴速率5～30菠mm搞/a；③活動華強烈環(huán)，速師率>3垂0m尸m/繩a。破裂施帶寬抖度的儀定義破裂勢帶寬扎度指憲的是燒主地墾裂縫憶帶內軌兩條按邊界管次級征地裂者縫之妄間的通水平送距離初，帶俊內可堪能發(fā)青育多液條次范級地同裂縫蠟。2.永地裂殃縫的蔽分級應及其涂破裂絕帶寬愉度的斯定義對活幅動微郵弱或漢近年痕來基碗本無鑼活動雪跡象筍的地臂裂縫鐘發(fā)育謝地段①填塞鹿并夯化實地夜表裂客縫，鋒設置痰完善工的地建表排造水系刮統(tǒng)；②鋼筋對混凝掏土管紡片或榴鋼管筆片，處軌枕距底部膏設置如可調機節(jié)高果度的籮墊定板，葬各管癢片之蜓間采傷用柔宋性接異頭；③對隧熄道基煉礎換捉土處如理，炎并在靜隧道森基礎服底部茶加砂委墊層地鐵隧道3.假結構僅措施指導慘思想:蠅“防泥”與裙“放許”相今結合雙，以銀結構名措施好適應稠變形蔬為主。④蛇防形彈圓簧方盞案優(yōu)點歇:結構餡較為聞簡單暢，控揉制靈脫活，統(tǒng)投資跨?。蝗秉c迅:地裂炭縫的約變形縱位置晶必須鄙很明父確，饒由于恢蛇形忽彈簧奴的抗藏力有悼限，睡上部能結構斥應比就較輕裝巧。優(yōu)點慨:安全涌可靠缺點些:基礎莖處理跳周期莖長，適造價積較高對活剖動性收強烈姑的單耐條或繳多條易地裂兼縫，暑破裂押帶寬薪度在10牢m以內豎的地親裂縫萌帶，初擬采江用簡尚支梁秘結構釋直接繞跨越累。對活另動性你較強獄或強備烈的叢多條室地裂睜縫，茫破裂督帶寬彈度在10外m以上弊的地津裂縫昨帶，某擬采扒用雙忌層襯漆砌結鉗構處再理優(yōu)點壤:由外年層襯病砌承還受變陽形，環(huán)只要思內外窩層襯翁砌之撥間的傲間隙較預留乓得當予，則吸地裂沾縫活土動基份本不襲會對脆內層竟襯砌姑造成掠影響缺點睜:造價獻較高變大泛變形歌為小違變形恥，變爭特殊修防水予為常矮規(guī)防瘦水。防升水設食計是匙與結杠構設職計相聰關的庭，主巨要是予做好刷接頭誤及“廟三縫牽”的涂防水趨。指導尾思想4.防水毒措施具體丸措施采取沃明挖虜法施擴工①廊基坑拜開挖吹時，洋做好咐基坑虹截排月水工杠作，搬防止奔地表勤水及裳地下嫩水入鄉(xiāng)豐滲。圍②云地征裂縫歪部位伍預留稱注漿歸孔，冶預備牌緊急漸情況職時的臨堵漏兼處理釘；您③穩(wěn)結構茄上部把用密獸實粘臂土或蛙灰土堂回填強，回誕填時喝要注戶意保來證質托量，谷分層泳壓實罩，降叨低土趴層的菜滲透黃性，雅減少晚動水下壓力講的滲棉透作升用；胡④展加很強法強規(guī)建愈設，善在地掌鐵沿獅線嚴魄格限夕制開漿采地產下水飄，降投低地宮裂縫莊的活囑動性悔；加閃強地依裂縫影實時之監(jiān)測沿，掌槐握地喚裂縫鐮的發(fā)暴展趨絞勢；魄⑤墳在苦適當中位置踢設置橡誘導轉縫，互使結礦構的捏變形撇隨著花設計挑控制乘的方述向進放行。具體飼方案①鳳地裂潔縫活咱動性狹較小斤地段毫的防過水防水害措施條只是澡在常川規(guī)方姥法的圍基礎路上有愁所加鋒強即姜可。②五地裂移縫活共動性經較大雷地段訂的防職水需要難根據然“變藝大變爪形為加小變蹄形，帝變特育殊防絞水為摘常規(guī)鉛防水休”的姓指導扶思想菌進行森結構銳及防歌水方照案的褲設計佩。例：筐雙層肝結構評防水由于倆內外偶層結章構隔單開，傲內層泄結構軟不會勞有大不的變炎形，鞋只要蘆做好球結構陪接頭性的防交水即處可，晚其實賠質就嘆是做誼到“變大稈為小索，外氣漏內蒼不漏”。絹方狡案實拜施時導，外燭圍結奶構可名作一陷些適猛當的幼防水汁措施杠，但桿是對廁于地胞裂縫民活動梅性較此強的蜓情況豪，效挨果一咐般比吼較差輔，不罷過它繼們的劍破壞兩對于伸整個柄防水揪系統(tǒng)蠻影響韻不大撲，主椅要目去的在丙于降刑低破沾壞后換的涌勢水量舌，減脊輕內豎層結竭構防躁水的謠壓力糠。由紡于內席層結雅構上念面作按用的氣壓力湖小，抽施工伯方便逼，質辱量易劈燕于保賄證，漆并且宗可以言在不妻影響飯線路杯運營向的情絨況下撓維修仁，所挨以能麻保證花隧道犧的永承久防停水要辜求。誘導擦縫的小防水箱構造堪以止華水帶坊、嵌毫縫密月封膠司兩種芬材料陳為主竿設置須成多霸道防往線，攜滿足率建成缺后地種裂活構動緩頸慢階炎段裂婆而不等漏的江要求沃。內層晴結構剛采用壤外防掏外貼劍法在某外部驕粘貼王防水墾板。際達到息“外漏眠內不鏟漏”尼的要保求雙層消結構牌防水候構造腸縱剖率面示聽意圖雙層瓶結構僵防水垂構造炮橫剖糖面示探意圖六、短建漠議應盡用快對沙與地奏鐵相凈交的稻所有拒地裂麥縫進拒行詳煤細的燈工程氣地質意勘察婦，獲立取可竄靠的再地裂求縫平敲面分油布的壞精確找位置灣、剖末面結消構形或態(tài)、龜破裂聲帶寬代度、勸影響之帶寬更度、李隱伏俘裂縫柳埋深款狀況衣以及愚破裂各擴展怪模式亮等資躍料，現以便璃更好移地了娘解地評裂縫狡的空嶺間活咸動特擾點，步為地怖裂縫飯所引灶起的拐地鐵體病害殼的防辜治設孔計提勒供必繁須的幼參數則和科辭學依鞋據。f0、f1和f4三條候地裂盟縫帶謝是否虧通過稻地鐵鋤二號雹線有繳待進撒一步另詳勘組確定釋。通過墾現代哄高精榴度觀脅測技冬術對刊地鐵末二號焦線所薦穿過奇的地造裂縫珍帶進幼行長請期監(jiān)榴測，妙精確肉地掌供握其假活動燈量和墓活動纏規(guī)律猾，為閑地裂氧縫的帆防治擺提供呢必要學的基真礎數狹據。為了莊可靠唐地分更析研教究地澇裂縫債對地依鐵工遲程的智危害憐以及怪更加普科學身合理英地確挑定地紗裂縫陷帶處揚地鐵掙結構候措施屋和防陣水措朝施，棄必須量開展帽大量限的數笑值模啦擬計臘算和華大型蓬物理蜂模型比模擬滅工作陜。地鐵微沿線芽存在著與地閥裂縫崇相伴悉生的嫂地面威沉降用災害班，其愧對地鐵工殘程也膝將構污成一改定危洽害，摸因此砌，應舉就地蠻面沉半降對插地鐵的可寧能危棗害及橫防治憑措施困進行癢專門剃研究贊。在地篇裂縫駝、地勒面沉堵降環(huán)泰境下冤，機酸車振策動作豪用是袍否加循劇地追面沉忌降和邊地裂雀縫活幻玉動，禁并由橋此引鴿起地孝鐵隧游道結關構的透破壞竿等問辣題需饒要開限展專躺門研解究工撥作七、卷初算殼成果1.夕有限灣元方輪法