西安地裂缝灾害PDF电子书下载

第1章 西安地裂缝形成的地质背景 1

1.1西安地区区域构造背景 2

1.1.1太古代至元古代构造阶段 3

1.1.2古生代构造阶段 3

1.1.3中生代构造演化阶段 4

1.1.4新生代构造演化阶段 4

1.2西安地区深部构造模型 5

1.2.1深部地球物理场特征 5

1.2.2深部构造模型 11

1.3西安地区基底构造模型 12

1.3.1基底构造格局 12

1.3.2新生代盖层结构特征 13

1.3.3新生代沉积相演化特征 14

1.3.4基底构造模型 15

1.4西安地区第四纪结构模型 17

1.4.1第四纪地层结构 17

1.4.2第四纪地层空间分布与沉积环境 22

1.4.3第四纪地貌格局 22

1.4.4第四纪结构模型 28

1.5西安地区现代地壳变动模型 29

1.5.1断块活动特征 29

1.5.2断裂活动特征 30

1.5.3地震活动特征 40

1.5.4现代构造应力场特征 44

1.5.5现代地壳变动模型 46

第2章 西安地裂缝发育特征与活动性 48

2.1西安地裂缝的平面分布特征 49

2.1.1地裂缝的分布与分段特征 49

2.1.2地裂缝的平面展布特征 82

2.1.3地裂缝分布与地质环境的关系 86

2.2西安地裂缝的浅部剖面结构特征 89

2.2.1地裂缝地表变形的剖面特征 89

2.2.2地裂缝的浅部剖面组合特征 92

2.2.3不同地貌单元的地裂缝剖面结构特征 95

2.2.4地裂缝的深部剖面结构特征 100

2.2.5地裂缝的破裂带宽度及影响带宽度 103

2.3西安地裂缝的运动与活动特征 106

2.3.1西安地裂缝的运动特征 106

2.3.2西安地裂缝历史活动特征 108

2.3.3西安地裂缝现今活动特征 108

2.3.4西安各条地裂缝的活动特征 112

2.3.5地裂缝变形观测结果综合分析 123

2.3.6西安地裂缝活动的基本规律 127

2.4西安地裂缝带岩土工程特性 128

2.4.1地裂缝变形带物理力学参数 128

2.4.2地裂缝带内外岩土物理力学性质对比 129

第3章 西安地裂缝地球物理探测 137

3.1地震探测工作概况 138

3.1.1地震地质条件 138

3.1.2工作布置及主要成果 139

3.2地裂缝多波地震探测技术 141

3.2.1多波地震资料采集技术 141

3.2.2地震资料处理解释技术 145

3.2.3地裂缝与断层地震正演模拟 156

3.3西安地裂缝地球物理异常特征分析 176

3.3.1地震波场与断裂构造特征分析 176

3.3.2地裂缝与断层发育及展布特征 185

3.4结论 198

第4章 西安地裂缝地面沉降GPS与InSAR监测 199

4.1基于GPS定位技术的地面沉降监测发展与应用 201

4.1.1 GPS技术监测地面沉降的发展历史 201

4.1.2 GPS大地高与水准正常高监测形变的关系 202

4.2西安地区地裂缝地面沉降GPS监测网的设计与实施 204

4.2.1西安地区地裂缝地面沉降GPS监测网的设计与建设 204

4.2.2 GPS监测点的选埋及技术措施 206

4.2.3西安地区地裂缝地面沉降GPS监测网的施测 207

4.3高精度GPS监测技术与高精度基线处理理论 208

4.3.1高精度GPS变形监测作业技术方案 208

4.3.2高精度GPS基线处理理论 211

4.4局部区域变形监测基准框架与数据处理理论模型 213

4.4.1常规基准框架的局限性 213

4.4.2顾及板块运动和系统参数的GPS地面沉降监测基准模型 213

4.4.3基准点的稳定性分析 215

4.4.4高精度GPS监测网平差的基本过程 218

4.4.5高精度GPS后处理软件的构建与实现 221

4.5西安地裂缝地面沉降GPS监测成果与精度分析 223

4.5.1西安地区地面沉降GPS监测成果 223

4.5.2西安地区地裂缝GPS监测成果 227

4.6现今西安地面沉降地裂缝活动特征分析 230

4.7基于GPS的西安地壳现今形变特征分析 232

4.7.1西安地壳水平运动特征分析 232

4.7.2西安地壳水平应变场特征分析 233

4.8基于位错理论的西安地面沉降特征分析 234

4.8.1地面沉降与地裂缝的位错理论模型描述 234

4.8.2西安地裂缝的位错模型数值模拟结果及分析 236

4.9西安地面沉降InSAR监测成果及其分析 238

4.9.1 1992～2008年西安地区地面沉降变化序列图 240

4.9.2西安地区InSAR监测精度评定 244

4.9.3西安地区InSAR地面沉降时空特征及动态分析 245

4.9.4西安地区1960～2008年地面沉降累积量分析 250

4.10西安地面沉降GPS与InSAR融合初步结果 251

4.10.1 GPS与InSAR监测数据的融合 252

4.10.2 GPS与InSAR监测数据融合后的沉降等值线图 252

4.11地裂缝InSAR监测原理与成果分析 254

4.11.1基于干涉质量图的活动地裂缝定位方法 254

4.11.2西安地裂缝InSAR监测成果与分析 256

第5章 西安地面沉降发育特征及成因研究 266

5.1概况 267

5.1.1研究现状 267

5.1.2技术路线 269

5.2西安地区水文地质特征 270

5.2.1自然地理概况 270

5.2.2含水岩组划分及其特征 274

5.2.3地下水补给、径流及排泄条件 278

5.2.4西安地区地面沉降三维地质结构 281

5.3西安地下水开采、地面沉降历史与现状 291

5.3.1西安地下水开采概况 291

5.3.2西安地面沉降的历史与现状 295

第6章 西安地裂缝成因机理 317

6.1深部构造的地裂缝孕育机理 318

6.1.1渭河盆地剖面结构地质模型 319

6.1.2有限元分析模型 319

6.1.3计算工况及边界条件 321

6.1.4 计算结果及分析 321

6.2基底伸展的地裂缝萌生机理 328

6.2.1渭河盆地剖面结构地质模型 329

6.2.2有限元分析模型 329

6.2.3计算结果及分析 331

6.3断裂活动的地裂缝伴生机理 335

6.3.1西安地裂缝与断层的关系 335

6.3.2地裂缝破裂扩展的大型物理模型试验研究 337

6.3.3隐伏地裂缝破裂扩展的数值模拟分析 355

6.4现代大陆构造变动的地裂缝群发机理 361

6.4.1渭河盆地区域构造及动力学背景 361

6.4.2有限元分析模型 363

6.4.3计算结果及分析 365

6.5黄土介质的地裂缝响应机理 369

6.5.1黄土湿陷性与地裂缝关系 370

6.5.2黄土破裂力学特性与地裂缝成因的关系 374

6.5.3黄土流变特性与地裂缝成因的关系 388

6.6水作用下地裂缝形成与加剧机理 394

6.6.1地下水开采作用下的地裂缝形成机理 394

6.6.2地表水作用下地裂缝形成机理 404

6.6.3水压致裂的数值模拟 408

6.6.4水作用下地裂缝反复开裂机理 418

6.7西安地裂缝的内外动力耦合成因机理 420

第7章 西安地裂缝工程灾害机理与减灾对策 423

7.1西安地裂缝工程灾害特征及分类 424

7.1.1西安地裂缝工程灾害特点 424

7.1.2西安地裂缝工程灾害分类 426

7.2地裂缝作用下房屋建筑的灾害特征 428

7.2.1地裂缝作用下房屋建筑的主要灾害类型 428

7.2.2地裂缝作用下房屋建筑的灾害特征 430

7.2.3地裂缝对建筑物的成灾机理 433

7.2.4地裂缝对房屋建筑的破坏模式 434

7.3地裂缝作用下道路及桥梁的灾害特征 436

7.3.1地裂缝对路基的危害 436

7.3.2地裂缝对路面的危害 437

7.3.3地裂缝对桥梁的危害 437

7.3.4地裂缝活动对西安市立交的破坏调查 439

7.3.5地裂缝活动对桥梁破坏的物理模型试验 445

7.3.6地裂缝对桥梁破坏的数值模拟 468

7.3.7地裂缝对桥梁的破坏模式 474

7.4地裂缝作用下地下管道的灾害特征 476

7.4.1土压力沿管道轴向变化情况 483

7.4.2破坏现象分析 485

7.5西安地裂缝综合防治对策 488

7.5.1地裂缝灾害综合防治对策 489

7.5.2地裂缝灾害防治中几个问题的探讨 494

第8章 西安地裂缝对地铁工程的危害与防治措施研究 497

8.1西安地裂缝场地地铁工程建设的适宜性评价 498

8.1.1西安地裂缝与地铁的平面展布关系 498

8.1.2地裂缝场地地铁工程适宜性评价 500

8.2地铁沿线地裂缝带的百年位错量及设防长度 502

8.2.1西安地铁沿线地裂缝百年位错量预测 502

8.2.2地铁隧道穿越地裂缝带的设防长度确定 504

8.3地裂缝作用下明挖地铁隧道变形破坏机制的模型试验 510

8.3.1与地裂缝正交时明挖地铁隧道变形破坏机制的模型试验 510

8.3.2与地裂缝斜交时明挖地铁隧道变形破坏机制的模型试验 522

8.4地裂缝作用下浅埋暗挖地铁隧道变形破坏机制的模型试验 536

8.4.1与地裂缝正交时浅埋暗挖地铁隧道变形破坏机制的模型试验 536

8.4.2与地裂缝斜交时浅埋暗挖地铁隧道变形破坏机制的模型试验 545

8.5地裂缝作用下地铁盾构隧道的变形破坏机制的模型试验 557

8.5.1与地裂缝正交时地铁盾构隧道变形破坏机制的模型试验 557

8.5.2与地裂缝斜交时地铁盾构隧道变形破坏机制的模型试验 594

8.6地裂缝作用下地铁隧道变形破坏机制的有限元数值模拟 608

8.6.1正交条件下地铁隧道变形破坏的有限元数值模拟 608

8.6.2斜交条件下地铁隧道变形破坏机制的有限元数值模拟 620

8.7地裂缝活动作用下地铁隧道结构变形破坏的防治措施 641

8.7.1地裂缝作用下地铁隧道变形破坏模式及病害分析 641

8.7.2分段设变形缝的地铁隧道适应地裂缝变形的模型试验 646

8.7.3地裂缝作用下地铁隧道变形破坏的结构防治措施 671

8.7.4地裂缝作用下地铁隧道结构的防水措施 674

8.7.5地裂缝作用下地铁隧道病害防治的地基加固措施 677

8.7.6地裂缝作用下地铁轨道变形的调整和控制措施 678

8.7.7地裂缝作用下地铁工程病害防治的其他辅助措施 680

第9章 西安地面沉降地裂缝灾害控制 682

9.1西安地区水土耦合模型 683

9.1.1水文地质概念模型 683

9.1.2三维水土耦合模型 685

9.1.3水土耦合数值模型 688

9.1.4模型校正与验证 699

9.2西安地区地面沉降防控措施 720

9.2.1现状开采条件下的模型预报 721

9.2.2地下水合理开采和地面沉降控制方案 723

第10章 西安地裂缝地面沉降灾害管理信息系统 740

10.1系统总体设计 743

10.1.1建设开发目标与思路 743

10.1.2系统总体设计 746

10.2空间数据库建设 750

10.2.1空间数据库概述 750

10.2.2空间数据库设计与实现 753

10.2.3空间数据库成果 760

10.3系统详细设计与实现 768

10.3.1界面设计 768

10.3.2系统功能总体结构 769

10.3.3系统主要功能模块详细设计与实现 771

参考文献 786

后记 807

《新世纪工程地质学丛书》出版说明 811