地裂缝断层控制成因机理研究

论文摘要

作为一种浅表土体破裂的地质灾害,地裂缝活动对自然环境和人类工程活动产生了严重的危害。作为全国的政治、经济、文化中心的北京,自从19世纪6070年代起,地裂缝开始初现,并对北京地区产生严重的灾害影响。而在北京众多地裂缝中,多数又与断层活动有着密切的联系。对于断层控制型这一特定类型的地裂缝,它有别于其他非构造型的地裂缝,具有规模大、灾害重、成因复杂等特点,同时它亦可关联着其他因素而间接促成了地裂缝的发育。基于此,本文以北京地区顺义-良乡地裂缝带为研究区域,利用已有资料概化地质模型。通过物理模型试验以及FLAC3D数值模拟软件重现“断控型”地裂缝发育及扩展过程,最终总结出断控型地裂缝成因机理。本文取得的主要成果如下:（1）通过物理模型试验模拟了正断75°条件下地裂缝的发育过程。试验结果表明,断裂活动造成土体内部应力状态发生改变,使得下盘处于受拉状态,上盘处于受压状态,并且在正断活动作用下地裂缝在土体中扩展方向为沿着上盘向上反倾扩展,即扩展方向与断裂面呈镜像对称。（2）受正断作用影响,地表沉降会出现3个区域,分别为:稳定区域、差异沉降区域以及稳定沉降区域。其中地裂缝主要发育在断裂带两侧附近的差异沉降区域,上盘地裂缝发育范围较大;下盘地裂缝发育范围较小。（3）通过数值模拟研究了3种不同断裂倾角下地裂缝的发育特征。结果表明,受断层活动影响地表沉降呈现近“S”型分布,且随错断量增大而增大。随着断裂倾角增大,地表的差异沉降区域会降低,而稳定区域以及稳定沉降区域会增大,即对应的断裂倾角越大出现地裂缝的范围越小。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 胡宏伟

导师: 徐继山,安海波

关键词: 地裂缝,断层活动,成因机理,物理模拟试验,数值模拟

来源: 中国矿业大学

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: 中国矿业大学

分类号: P642.2

总页数: 92

文件大小: 7861K

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标签：地裂缝论文;  断层活动论文;  成因机理论文;  物理模拟试验论文;  数值模拟论文;