地质灾害小课堂:地面怎么会突然产生裂缝?看到这些征兆赶紧远离!

地球——我们美丽的蓝色家园,却不是一个完美的星球,除了高低起伏的山岳湖海之外,还有一条纵贯非洲大地南北的断层陷落带,这是地球脸上最大的“伤疤”,它就是东非大裂谷。

吸引人们眼球的往往是号称地球上最深、最长、最壮观、最神秘的伤疤,然而,你可知道,那些不被人察觉的、却又极大地影响着人们生活的“小伤疤”有多少?

事实上,给人们造成威胁和灾难的,常常就是这些不起眼的小东西,它们才是地球上真正难以愈合的伤口,这就是最普通的一种地质灾害:地裂缝。

自上世纪50年代至今,西安主城区先后出现了14条呈北东70°左右、带状分布的地裂缝,其分布之广泛,危害之巨大,在国内外城市建设中实属罕见,地裂缝所经之处,地表建筑物开裂坍塌、地下洞室错断塌陷、道路扭曲变形,严重制约了城市建设发展。

西安城区14条地裂缝分布图

什么是地裂缝?

地面裂缝是指塌陷及沉降等地质作用导致的地面裂开的缝隙。分布形态有弧形、直线形、封闭圆形或同心圆形等。地面裂缝一般多出现在沉降区内或塌陷区周围。地裂的长度不等(区域性地壳运动除外),长者达百余米,裂口宽1~30厘米不等。

潮湿的地面怎么也会开裂?

地面开裂往往让人联想到干旱和曝晒这些词,事实上很多的地面裂缝却是由于浸水、暴雨等原因导致的。在山西万荣县的一个村庄,就曾因一场暴雨引发大面积地裂缝,裂缝长达1.5千米,宽1~2米,最宽达5.2米,深度1.5~3米,最深达12米。裂缝所经之处,房屋大量开裂甚至倒塌。

地裂缝是地表岩土体在自然和人为因素作用下产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度裂缝的现象,其规模不一,形状不定,成因也各有不同。众所周知,地球表层是由六大板块构成的,板块的不断漂移直接或间接地形成“撕裂”岩土层的力量,传到地表后形成开裂,这种构造地裂缝,往往伴随地震、火山一起出现。另一种是伴随崩塌、滑坡、地面沉降、冻融以及人类活动在相对小范围内发生的地裂缝。此外,还有一些特殊性岩土,如膨胀土、湿陷土也会因为水含量的变化出现裂缝。

缅甸地震后公路出现的地裂缝

地裂缝是一种发展缓慢的地质灾害,某些人为活动则会加剧它的发展,如过度抽取地下水,使地下岩土加速沉降,使裂缝的速度及规模加快和放大;而农田灌溉或突降暴雨则会使地下土体受力失衡,地下裂缝受到水的“润滑”后也可能加速变形,形成地裂。

地裂缝的成因

地裂缝的成因有两大类,第一种是内动力,由构造运动形成的,比如地震等自然因素;另一种是外动力,由人类工程活动形成的,比如松散土体潜蚀、膨胀土胀缩等形成地裂缝。还有一种是人类过量抽汲承压水导致的地裂缝。

一图了解地裂缝活动有哪些前兆?

地面出现裂缝填补后就安全了吗?

我们在城市里,经常能看到很多修补过的路面,这些路面可以照常通车,但有些地裂缝造成的破坏,仅仅通过修补、填实是无济于事的。地裂缝不仅本身是危险源,还可能是更可怕危险的先兆。地下的管线、地上的建筑,都可能因为地裂缝出现严重的损毁,从而威胁到人们的生命安全。

哥斯达黎加6.2级地震后的地裂缝

深基坑开挖和地铁隧道施工时,都要求对临近路面、建筑物的裂缝和变形进行严格的监测,一旦在短时间内出现超过允许范围值的开裂,就要立即停止施工,并采取紧急补救措施,防止裂缝继续发展成大规模的和损毁坍塌。

地裂缝往往以群组的方式相伴发生,跨越主要裂缝的建筑物都可能受到破坏。对人为成因的地裂缝,可以采用工程措施来预防和补救,如减少人类活动对地下水环境的干扰,防范地下空间施工质量事故,及早加固和填补开裂区地层等。对于构造成因的地裂缝,因其规模大、范围广,应在详细调查的基础上,合理规划设施布局,尽量避开地裂缝危险带。如果无法避让,可以采取一些预防措施,像用柔性接头连接埋设在地下的管道,提高建筑物整体性,夯实地基土层,加强变形监测等。

地裂缝灾害是严重影响我国人民生活、生产建设的主要地质灾害之一,广泛分布于全国各地。近年来,也表现出了愈演愈烈的倾向。地裂缝的出现不仅毁坏住房等建筑物,而且破坏农田、切断公路、导致地下管道破裂,严重危害人们的生命财产安全。

如果地裂缝出现在人群和住宅建筑密集的城市中,它的破坏力将会更大。在城市中,已出现地裂缝的有:大同、保定、石家庄、天津、淄博等,其中以西安最为典型和严重。

因此我们应该加强地裂区的工程地质勘查工作,通过对地裂缝的长期监测,设置各种监测点,密切注视地裂缝的发展动向。通过观测资料的长期积累,了解地裂缝活动的时空特点,以进一步分析其成因,并对地裂缝今后的活动状况进行预测,为城市地裂缝灾害的防灾减灾提供可靠的依据。

来源:科普中国、地球探险家、山西日报等返回搜狐,查看更多