山东聊城市临清市尚官营地裂缝调查

摘要：地裂缝是地表岩、土体在自然或人为因素作用下，产生开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象，本文通过对临清市尚官营村地裂缝的调查，从水文气象、地层岩性和人文因素等方面分析了地裂缝的影响因素，并建议了今后的监测方法。

关键词：地裂缝；气象水文；岩性

中图分类号：P66文献标识码：A

一、地裂缝定义

地裂缝是地表岩、土体在自然或人为因素作用下，产生开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种地质现象，当这种现象发生在有人类活动的地区时，便可成为一种地质灾害。地裂缝的形成原因复杂多样。地壳活动、水的作用和部分人类活动是导致地面开裂的主要原因。

二、本次调查概述

临清市尚官营村地裂缝最早发现于1997年，该地裂缝出露部分，位于临清市松林镇西尚官营村西，居民居住区。该处有两条地裂缝，大致相互平行，呈北东走向，两地裂缝相距约40m，出露长度约100m，裂缝宽度20～80mm不等，但由于本地区属于第四系覆盖区，裂缝已被第四系充填覆盖。

本次调查工作首先对地裂缝区域进行了调查，然后对该村呈井字型布线进行了调查，逐个走访，查看房屋裂缝情况，对出现裂缝的位置进行拍照以及测量坐标，房屋开裂情况见照片1，调查范围为尚官营以及周围村庄，只在西尚官营村发现受地裂缝影响出现裂缝的房屋，受地裂缝影响导致受损房屋共40余套，其中影响较为严重的约21套；进行地下水位测量工作1处；利用洛阳铲采取地裂缝附近岩土样4个，并进行了土工试验，调查完成后收集了当地的水文气象资料、地质资料及黄河变迁资料。

通过本次调查发现，地裂缝的影响范围和宽度呈逐渐增大的趋势，民房建筑物上的裂缝不仅仅表现在老民宅的墙体，2008年以后新建的民用房屋的部分墙体也出现了不同程度的裂缝。

照片1 新建房屋出现地裂缝

三、影响地裂缝因素分析

决定地裂缝的形成和发育有多种因素，按其发生、发展过程中所起的作用，可分为主导、诱发和影响三个因素。主导因素是决定和控制地裂缝孕育、发展、活动性质和展布格局的因素，包括新生代的构造环境、构造基础和触发地裂缝的动力源；诱发因素是决定和影响地裂缝发生时间、地段、强度的因素，主要有降水、干旱、重力、地震等自然因素，以及抽取地下水造成地面沉降、农田灌诱发先存的隐伏地裂延及地表成缝等人为因素；影响因素则是只影响地裂缝发育程度的因素，如土质、地形、气候、水体等。地层土质对地裂缝发生、发展的影响主要表现在两方面：一是作为构造应力、应变传递的介质，在一定的应力条件下，地裂缝发生的可能性及发生的强度和规模，很大程度受控于场地的土层条件；另一方面，不同类型的土层对某些诱发因素的反应程度不同，如湿陷性土层受水的作用发生湿陷变形，压缩性土层因地下水超采发生沉降变形等。

经过调查和对区域水文地质等资料的研究，临清市尚官营村地裂缝的发生主要有以下几方面的因素。

气象水文

根据当地水文资料记载，尚官营村地区的地下水位埋深变化情况见下表1：

由于深层地下水水位埋深的急剧变化，导致地下岩土的力学性质的变化。

地层岩性

该地区地层为黄河冲洪积而成，存在岩土体力学性质及厚度不均匀的情况[2]，当建筑物下岩土力学性质与其相邻的土体相差较大时，在同样的力的作用下，变形相差较大，容易产生地裂缝。经过研究古河道资料尚官营村附近存在古河道通过的可能性[1]。当地面下存在特殊性岩土（湿陷性黄土、膨胀土等）时，土体的环境发生变化时，地面也容易出现地裂缝，在调查过程中进行取样试验结果见表2。

由于土样是用洛阳铲采取，所以样的深度、样的质量等级难以保证，再由于采样不一定具有代表性，所以此次判定仅是根据经验粗略的判定，浅层存在特殊性土（黄土、膨胀土）的可能性较小。

人为因素

临清市发生的地裂缝与人为抽汲深层地下水可能有关。2001年～2011年地下水埋深下降共计25米（2.5米/年）。由于区内地形平坦，坡降小，侧向径流微弱，自然条件下主要作垂向运动，即入渗蒸发，其采水量及水位变化主要受降雨量影响，丰水年农灌用水量少，枯水年农灌用水量大，水位下降幅度大。地下水位的连续下降加上一定的土层岩性特征，易发生地裂缝。大量抽汲地下水，水位大幅度下降，使原来的含水层被疏干，含水层中土颗粒之间失去孔隙水压力的作用，从而有效应力增加；另一方面过量开采地下水，携带走地层中一定数量的泥砂，并加速溶解其中的盐类，使地层中孔隙增大。随着地下水位下降，在土层自重应力的作用下，产生缓慢的压缩沉降，由于土层结构的不均一性而产生不均匀沉降，结果导致出现隐蔽地下裂缝。在降雨渗入地下的过程中，裂缝处的渗透速度比在土层中大的多，致使裂缝处发生土壤潜蚀作用，裂缝则逐渐加宽延长，直到形成张性裂缝。当裂缝上部地形低凹，大雨之后形成积水，积水与下部裂缝沟通以后，水便沿裂缝缝隙迅速流入地下，冲刷裂缝两壁的土层颗粒并带入深部，在地表以下形成大的裂缝或空洞，从而使上部土体失去稳定，发生坍塌陷落，形成地裂缝。

四、结论建议

通过调查，尚官营村地裂缝的形成可能主要受地层岩性分布不均、水地下水开采利用、水位大幅度升降及枯丰交替等因素的影响。

通过本次调查结果与2001年勘查的结果相比较，地裂缝在时间和空间上呈缓慢变化的趋势，在时间上受地裂缝影响的房屋的数量逐渐增多，地裂缝影响房屋裂缝的宽度呈现逐渐增大的趋势；在空间上，在2001年地裂缝影响的范围只是局限于尚官营村村西部，通过本次调查现在有向东发展的趋势，并且有一些新房也不同程度的出现裂缝的情况。建议当地政府组织村民对裂缝的发展情况进行观察，观察的方法可以采取在房屋裂缝位置处贴纸条的方法，对于裂缝较大的房屋建议进行支护或采取其他措施进行加固。

参考文献：

[1] 宋明春，王沛成．山东省区域地质[M].济南：山东省地图出版社，2003:764.

[2] 张增奇，刘明渭.全国地层多重划分对比研究：山东省岩石地层[M].武汉：中国地质大学出版社，1996:121-128.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。