某市地铁二号线沿线地裂缝带的危害及结构措施专题

二○○五年十二月某市地铁二号线沿线地裂缝带的危害及结构措施专题研究一.研究的必要性二.研究基础三.地裂缝可能引起的地铁病害四.结构及防水措施五.建议提纲一、项目研究的必要性1.某地裂缝的基本特征

某地裂缝是在地质环境控制下，空间上具有三维变形特征的地表线状裂缝，它是发育在某市区内的一种独特的城市地质灾害。自上世纪50年代以来，在某市区已发现的地裂缝有十三条，自北而南分别为：

f0－城北南寨地裂缝带；

f1－城北辛家庙地裂缝带；

f2－城北八府庄地裂缝带；

f3－城西劳动公园地裂缝带；

f4－城西南边家村（西北大学）地裂缝带；

f5－城南和平门外地裂缝带；

f6－草场坡（秦川厂）地裂缝带；

f7－小寨路（铁炉庙）地裂缝带；

f8－大雁塔地裂缝带；

f9－电视塔北陕师大地裂缝带；

f10－新开门至电视塔南地裂缝带；

f11－南寨子－新小寨地裂缝带；

f12－东三爻－曲江池地裂缝带。

地铁二号线穿过除f0和f1之外的11条地裂缝。某市地铁二号线与地裂缝位置分布图

平面展布特征

地裂缝在平面上呈左行雁列，主体走向为NE700～80°，由南而北在黄土梁洼之间有规律排列，位于黄土梁的南侧，呈带状分布。它们一般都由主裂缝及其下降一侧的次级裂缝组成地裂缝带，带宽3～8m，局部可达20～30m。

各条地裂缝带大体呈等间距近似平行排列，间距为0.4～2.1km，平均约1km。某地裂缝的空间展布规律：某地裂缝近等间距展布示意图下伏活动构造格局与地表地裂缝的交接关系2m35m0.2m剖面结构特征地裂缝主体倾向南，倾角较陡，一般在700以上。在剖面上的形态一般为上宽下窄的楔形，向下逐渐消失，最深达百余米。主干地裂缝与次级地裂缝在剖面上的组合形式大致概化为以下几种：

某地裂缝带剖面组合形式图阶梯状“y”型追踪式某地裂缝的空间展布规律：TC7探槽（2）台阶状裂缝TC8探槽X型及树枝状裂缝较平缓的裂缝箱形裂缝TC9探槽X型裂缝不同期次裂缝的不同充填物裂缝局部未充填PD2平洞(2)TJ3探井(2)主裂缝位错40cm新老裂缝的切割关系新裂缝切断老裂缝古土壤中裂缝宽度变小角砾状裂缝充填物F1地裂缝某地裂缝的活动特点：活动特征地裂缝活动速率在时空上分布不均，东南郊一带活动速率高，一般在5～30mm/a，最大可达55.06mm/a；西北郊相对较弱，在1～10mm/a之间。同一条地裂缝不同地段活动强度也有差异，总体规律是西部较弱,中部较强或强，东部强烈。

地裂缝历年活动速率图f7（E1-S27）系列1f2（A1-A2）活动方式的一致性

地裂缝带基本具有统一的三维空间运动变形特征，即南倾南降的垂直位移、水平引张和水平扭动。其中以垂直位移量为最大，南北拉张量次之，而水平错动量则很小，三者之比为1∶0.31∶0.03。

某地裂缝的活动特点：西影路地裂缝三维变形测量变化曲线图交警总队地裂缝（f11）探槽路面开裂剖面形态-Y型剖面形态-S型地裂缝（f11）在交警总队附近的破坏情况现场考察水泥地面开裂破坏建筑物开裂损坏地裂缝（f11）在交警总队附近的破坏情况房屋倾斜建筑物围墙开裂2.知某地踏裂缝誉的工童程危柿害某地裂量缝是须一种吴独特蜓的城凳市地陪质灾蔑害，揭自2笑0世兔纪5酷0年效代后省期发恨现，去19愁76幻玉年唐拼山大凉地震作后活肾动明轮显加滤强，恋特别甲是1芹98由0年蜓以后悄，由致于过量堤抽吸效地下乳承压慰水导致远的地键裂缝洒两侧侍不均阻匀沉呀降进叔一步爬加剧哈了地堆裂缝帖的活考动，烈地裂饭缝所剥经之询处，葵地面获及地筑下各黎类建久筑物涨开裂贺，破驴坏路粗面，爱错断泥了地恐下供菠水、闸输气惯管道尿和建电筑物衔，不闸但造愤成了兴较大护的经剩济损碑失，谈而且脏给某沟市居影民生夫活带登来不亩便。建筑舟物受涌损和赚破坏建筑兆物受华损和侨破坏西北直大学田原留翠学生猴楼遭怖破坏居民楼变形破坏民房开裂破坏道路手损坏道路停受损桥梁圆受损桥梁刮错开桥面卵开裂农田勤毁坏车间巨遭到勒破坏地下颜管道易破坏地裂嚼缝错猴断翠总华路役供水莲管道安造成坑突水地裂续缝错饲断子享午路稳供水鸣管道芽造成作突水地裂关缝错族断万紫寿路妥供水末管道探造成架地面御塌陷管道隐错断二、研究旬基础某地真裂缝字对勘登察研阻究工断作以跌历时蚊二十售余年鹅，以猴积累槽了大巡寿量的器资料轧，其证中以迫各类旺工程翻场地轧地裂习缝勘闷察资栏料为孔主。爸九十推年代脸中期示以前谊，一药些单誉位对窜f1山－－在f9沟等九钱条地征裂缝记开展腥过较把为系返统的起勘察私研究签工作袋，但叫近年雹来里这九倘条地秀裂缝销又发私生了悲新的减变化亭。f唐10圾－－西f1战2等候三条之新出盗现的疑地裂希缝尚群未进擦行过熊系统灭的勘探察研背究工慕作。含关于研这些堤地裂锋缝的甚活动太监测捉工作卧较为译零散筐，且罚主要挑集中学在f烤4－烦－f欠8等饭地裂透缝的粉局部炭地段困。1.场研究炎现状阴及存呜在的绞问题虽然密某地遣裂缝桥的勘鸭察研盐究工墙作以仗取得征了一披些成民果，污但还歇存在长许多纺问题先，特顷别是积针对徒地铁娃建设轧而言演，需雪要解乌决的景问题锄更多乞：（1恰）地威铁所裂经过搬的地冻裂缝碰带的印具体碗分布辜位置刮、剖逃面结群构、亿次级兴地裂凶缝条捎数、钟破裂滩带和按变形牧影响针带的贪宽度侨以及籍地裂故缝破踢裂扩躺展方孤式等兔情况冠不明设，限武制了伟地铁毒结构软措施经的合画理制跃定。（2纸）已毅有的镇地裂恶缝监寻测资斩料较说为零妨散，尾加之栗地裂歇缝各级段的因活动籍量存愉在差吓异，侍与地卫铁相蓬交的呜地裂绞缝段桌目前饱无监凭测资弟料，乓同样愁影响鲁了地谣铁结妨构措量施的袋正确起制定贝。（3犬）目始前资榜料反妖映出掉f0戚、f驶1向宰西未睁延至爱地铁摧二号夜线，肉f烧4在巡寿地铁械二号铅线处喂未出篇露，亡实际翼情况捉是否确如此毫有待望进一节步详狠细查劝明。伴（隐伏缴地裂百缝问傍题）（4恐）近嘱年来辆的勘怎察资星料表响明，令十三疯条主尽地裂舟缝带行之间滑某些悦场地膊还存宁在一剂些规溪模较鄙小的裹地裂楼缝，饥这种佳现象稠是否博在十窄三条丛主地镇裂缝额带之爬间普负遍存语在以迷及它资们对栋地铁释工程五是否细产生苦影响季还是盏一个千未知炼数。（5繁）与从地裂矮缝相服伴生包的地仙面沉抛降在静地铁考沿线息的发改育情塑况、恒沉降旁量及殖其对脾地铁里工程踏的可源能影马响等肠问题敌也需良要专活门研般究。20至04概年度蕉地裂娘缝与绒地面而沉降旨调查驶工作轻部署朴图某地录区凡IN投SA清R融干涉仙图96宿/0眯1/京07身–捡9剂6/际07印/0指102.8cmRangeChange某地磨区I遍nS焰AR杏图像中、病美国抚际合方作初袭步结订果三维可视化示意图某市谅地铁傻二号辱线工端程（星南北旅线）冤，北甚起火得车北敬站，榜南至尾长安劝韦曲向，途重经火公车北季站、份南北句大街即、长秘安路浇，线粮路全咬长2狭6.绳4公载里。户它的升建设悬将会柔给某垒市的呜交通嫁带来叙质的妻改变锻，大结大缓湖解目遵前某备市交液通十笔分拥旬挤的藏现象洒。这便条拟低建线源路从环北到薯南将胶穿过背某13条地柳裂缝掀中的11条。三、地裂曲缝可叹能引远起的授地铁难病害某市秒地铁就二号慎线与科地裂着缝位槽置分施布图环向工开裂扛：地裂送缝与旁地铁特隧道竿正交呈时，地裂秒缝的捕垂直土位移授作用蕉；纵向母开裂途：地裂能缝与怪地铁披隧道医正交好时，絮地裂虑缝的影垂直凉位移赚作用语+丧“偏孝压”斜向悔开裂元：地裂达缝带勒与地舱铁隧遣道成乳一定沿角度层斜交银；直接躬剪断篇：地裂许缝活饥动量滴突然湾变大甩（有傻外部拾激励构影响凝如地涌震）姓，远绕远超过饼了地敬铁隧馅道衬长砌的摇允许渣变形酒量。隧道桌衬砌刚环向俭开裂叼隧道鱼衬砌创纵向严开裂夜隧道固衬砌万斜向错开裂1.惧地铁万隧道抢衬砌订可能饰变形询裂损免或破模坏的欠形式地裂阀缝带您的活貌动西地童铁隧传道衬挺砌的眼变形路基挪下沉蹈变形地铁烦道床厅及轨灵道变显形开伤裂变形责传递①隧道抚渗漏坝水和部涌水衬砌瓦开裂地表港水从斜衬砌蔬开裂役处下农渗隧道费的拱闯部、妈边墙榴等裂划损侵处发敌生渗辽漏水稿和涌坦水现璃象。2.碎铁轨留路基销及轨程道变维形破莫坏3.舟地铁庭隧道郊渗漏句水②隙衬砌占周围疯积水地裂他缝带安是很盾好的先渗流国通道酬，地膨表水溜沿地匆裂缝玻下渗谜，在担隧道挺衬砌路周围棕大量颂汇集约，如练不能梢迅速拼排走讨，静味水压离力增分大到灯一定屠程度豪时，弹加之米地裂轮缝的追活动素，极转有可铜能导姓致隧吉道衬由砌破减裂。地裂殖缝周盖围土穷体在枯积水黄的情赶况下般发生绿软化课，导尽致衬卖砌基管础不誉均匀易沉降元，可纳能引愈起隧偶道衬洽砌破队裂。③柴冲刷吵作用地表脏水沿债地裂墨缝带持下渗划和流心动，文冲刷锯地裂脂缝两坐侧壁连，使违地裂税缝宽皆度变找大，亚随着资水流倒的冲沙刷作溪用的毅进一柔步增债强，讨可导领致地歌铁隧口道底没部土到层被槐掏空剪，衬前砌基葡础下来沉，熟边墙胶开裂央或仰株拱、爸整体良道床讲下沉晒开裂适。地裂常缝的凑现今秘活动减主要宝由超携采地辨下水膏引起鞭的地裂州缝的东活动悼一般沃具有妖三维画特征呢即垂瞧直位焰移、对水平仁引张跨位移和仅水平暑扭动鹊位移时，三环者之鲜比为1∶斥0.穿31您∶0令.0淡3。由摘于槽怖探揭露欲的某畅地裂钥缝在10米以台下的艘拉张盘位移财量很膏小，拉裂缝灯几乎是闭举合的爸，故纵本次勉研究币只考秀虑地梨裂缝势的垂摸直位挽移量蒙，不头考虑水平圣和扭关动的输情况十三愁条主兽地裂悄缝带黑之间宏的地买裂缝硬暂不精予考来虑，秃开挖贿后若拆出现堡新裂弦缝，醒再另柏行研捐究不考刮虑地运震活惩动对赖某地滨裂缝坚的影于响四、搜结构布及防刃水措制施1.曲前提暑条件地裂标缝的挽分级①活蹄动微漆弱，脏速率<5刚mm牙/a；②活动予较强督烈，嘴速率5～30菠mm搞/a；③活动华强烈环，速师率>3垂0m尸m/绳a。破裂施带宽抖度的仪定义破裂势带宽扎度指宪的是烧主地垦裂缝忆带内轨两条按边界管次级征地裂者缝之妄间的通水平送距离初，带俊内可堪能发青育多液条次范级地同裂缝蜡。2.永地裂殃缝的蔽分级应及其涂破裂绝带宽愉度的斯定义对活幅动微邮弱或汉近年痕来基碗本无锣活动雪迹象笋的地臂裂缝钟发育谢地段①填塞鹿并夯化实地夜表裂客缝，锋设置痰完善工的地建表排造水系刮统；②钢筋对混凝掏土管纺片或榴钢管笔片，处轨枕距底部膏设置如可调机节高果度的箩垫定板，葬各管痒片之蜓间采伤用柔宋性接异头；③对隧熄道基炼础换捉土处如理，炎并在静隧道森基础服底部茶加砂委垫层地铁隧道3.假结构仅措施指导惨思想:蝇“防泥”与裙“放许”相今结合双，以银结构名措施好适应稠变形蔬为主。④蛇防形弹圆簧方盏案优点歇:结构馅较为闻简单畅，控揉制灵脱活，统投资跨省；缺点迅:地裂炭缝的约变形纵位置晶必须鄙很明父确，饶由于恢蛇形忽弹簧奴的抗藏力有悼限，睡上部能结构斥应比就较轻装巧。优点慨:安全涌可靠缺点些:基础茎处理跳周期茎长，适造价积较高对活剖动性收强烈姑的单耐条或缴多条易地裂兼缝，暑破裂押带宽薪度在10牢m以内竖的地亲裂缝萌带，初拟采江用简尚支梁秘结构释直接绕跨越累。对活另动性你较强狱或强备烈的丛多条室地裂睁缝，茫破裂督带宽弹度在10外m以上弊的地津裂缝昨带，某拟采扒用双忌层衬漆砌结钳构处再理优点壤:由外年层衬病砌承还受变阳形，环只要思内外窝层衬翁砌之拨间的傲间隙较预留乓得当予，则吸地裂沾缝活土动基份本不袭会对脆内层竟衬砌姑造成掠影响缺点睁:造价献较高变大泛变形歌为小违变形耻，变争特殊修防水予为常矮规防瘦水。防升水设食计是匙与结杠构设职计相聪关的庭，主巨要是予做好刷接头误及“庙三缝牵”的涂防水趋。指导尾思想4.防水毒措施具体丸措施采取沃明挖虏法施扩工①廊基坑拜开挖吹时，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乡丰渗。围②云地征裂缝歪部位伍预留称注浆归孔，冶预备牌紧急渐情况职时的临堵漏兼处理钉；您③稳结构茄上部把用密兽实粘臂土或蛙灰土堂回填强，回诞填时喝要注户意保来证质托量，谷分层泳压实罩，降叨低土趴层的菜渗透黄性，雅减少晚动水下压力讲的渗棉透作升用；胡④展加很强法强规建愈设，善在地掌铁沿狮线严魄格限夕制开浆采地产下水飘，降投低地宫裂缝庄的活嘱动性悔；加闪强地依裂缝影实时之监测沿，掌槐握地唤裂缝镰的发暴展趋绞势；魄⑤坟在苦适当中位置踢设置橡诱导转缝，互使结矿构的捏变形撇随着花设计挑控制乘的方述向进放行。具体饲方案①凤地裂洁缝活咱动性狭较小斤地段毫的防过水防水害措施条只是澡在常川规方姥法的围基础路上有愁所加锋强即姜可。②五地裂移缝活共动性经较大雷地段订的防职水需要难根据然“变艺大变爪形为加小变蹄形，帝变特育殊防绞水为摘常规铅防水休”的姓指导扶思想菌进行森结构锐及防歌水方照案的裤设计佩。例：筐双层肝结构评防水由于俩内外偶层结章构隔单开，傲内层泄结构软不会劳有大不的变炎形，鞋只要芦做好球结构陪接头性的防交水即处可，晚其实赔质就叹是做谊到“变大秆为小索，外气漏内苍不漏”。绢方狡案实拜施时导，外烛围结奶构可名作一陷些适猛当的幼防水汁措施杠，但杆是对厕于地胞裂缝民活动梅性较此强的蜓情况豪，效挨果一咐般比吼较差辅，不罢过它继们的剑破坏两对于伸整个柄防水揪系统蛮影响韵不大扑，主椅要目去的在丙于降刑低破沾坏后换的涌势水量舌，减脊轻内竖层结竭构防躁水的谣压力糠。由纺于内席层结雅构上念面作按用的气压力湖小，抽施工伯方便逼，质辱量易劈燕于保贿证，漆并且宗可以言在不妻影响饭线路杯运营向的情绒况下挠维修仁，所挨以能麻保证花隧道牺的永承久防停水要辜求。诱导擦缝的小防水箱构造堪以止华水带坊、嵌毫缝密月封胶司两种芬材料陈为主竿设置须成多霸道防往线，携满足率建成缺后地种裂活构动缓颈慢阶炎段裂婆而不等漏的江要求沃。内层晴结构刚采用壤外防掏外贴剑法在某外部骄粘贴王防水垦板。际达到息“外漏眠内不铲漏”尼的要保求双层消结构牌防水候构造肠纵剖率面示听意图双层瓶结构僵防水垂构造炮横剖糖面示探意图六、短建漠议应尽用快对沙与地奏铁相净交的稻所有拒地裂麦缝进拒行详煤细的灯工程气地质意勘察妇，获立取可窜靠的再地裂求缝平敲面分油布的坏精确找位置湾、剖末面结消构形或态、龟破裂声带宽代度、劝影响之带宽更度、李隐伏俘裂缝柳埋深款状况衣以及愚破裂各扩展怪模式亮等资跃料，现以便璃更好移地了娘解地评裂缝狡的空岭间活咸动特扰点，步为地怖裂缝饭所引灶起的拐地铁体病害壳的防辜治设孔计提勒供必繁须的幼参数则和科辞学依鞋据。f0、f1和f4三条候地裂盟缝带谢是否亏通过稻地铁锄二号雹线有缴待进撒一步另详勘组确定释。通过垦现代哄高精榴度观胁测技冬术对刊地铁末二号焦线所荐穿过奇的地造裂缝珍带进幼行长请期监榴测，妙精确肉地掌供握其假活动灯量和墓活动缠规律猾，为闲地裂氧缝的帆防治摆提供呢必要学的基真础数狭据。为了庄可靠唐地分更析研教究地涝裂缝债对地依铁工迟程的智危害怜以及怪更加普科学身合理英地确挑定地纱裂缝陷带处扬地铁挣结构候措施屋和防阵水措朝施，弃必须量开展帽大量限的数笑值模啦拟计腊算和华大型蓬物理蜂模型比模拟灭工作陕。地铁微沿线芽存在着与地阀裂缝崇相伴悉生的嫂地面威沉降用灾害班，其愧对地铁工残程也膝将构污成一改定危洽害，摸因此砌，应举就地蛮面沉半降对插地铁的可宁能危枣害及横防治凭措施困进行痒专门剃研究赞。在地篇裂缝驼、地勒面沉堵降环泰境下冤，机酸车振策动作豪用是袍否加循剧地追面沉忌降和边地裂雀缝活幻玉动，禁并由桥此引鸽起地孝铁隧游道结关构的透破坏竿等问辣题需饶要开限展专躺门研解究工拨作七、卷初算壳成果1.夕有限湾元方轮法