【摘 要】
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地裂缝是一种常见的地面变形灾害,分布广泛,给城市建设和人民生活都造成了严重的影响。很多地区的地裂缝都具有同沉积的发育特征,尤以西安地裂缝最为典型,而同沉积地裂缝的发展过程和形成机制尚不明确。本文以风成同沉积作用下地裂缝为研究对象,开展地裂缝破裂扩展物理模型试验,并利用PFC2D数值模拟软件对试验进行模拟,从而总结出风成同沉积作用下地裂缝的破裂扩展过程。本文取得的主要成果如下:（1）以西安地裂缝为例
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地裂缝是一种常见的地面变形灾害,分布广泛,给城市建设和人民生活都造成了严重的影响。很多地区的地裂缝都具有同沉积的发育特征,尤以西安地裂缝最为典型,而同沉积地裂缝的发展过程和形成机制尚不明确。本文以风成同沉积作用下地裂缝为研究对象,开展地裂缝破裂扩展物理模型试验,并利用PFC2D数值模拟软件对试验进行模拟,从而总结出风成同沉积作用下地裂缝的破裂扩展过程。本文取得的主要成果如下:（1）以西安地裂缝为例,总结了同沉积地裂缝的发育特征,即随深度增大裂缝两侧同一土层位错量增大,裂缝下降盘的土层厚度大于上升盘。（2）物理模型试验中,在风成同沉积作用下,每一沉积层中主要形成两条拉张裂缝:反倾裂缝和陡倾裂缝。陡倾裂缝从土体顶部开始向下扩展,基本贯通至该层底部,其开始破裂位置随沉积层增加向下盘偏移,大致在预设裂缝延伸线上;反倾裂缝呈反倾倾向沿上一沉积层中新形成的陡倾裂缝顶部向上扩展。当沉积层达到一定高度时,有的层位会在反倾裂缝的基础上继续产生顺倾裂缝,从而形成拱形裂缝。每一层反倾裂缝与陡倾裂缝开始破裂时间基本一致,裂缝破裂延伸主要集中在上盘下降位移10mm内,之后裂缝基本已完成贯通,后期主要以裂缝变宽为主。（3）数值模拟中每一次同沉积作用下x方向颗粒位移最大位移区域位于地表预设裂缝垂直投影处,其峰值随上盘沉降量增大而增大,且陡倾裂缝开裂后增长率变大,陡倾裂缝主要受到水平拉张作用,裂缝宽度向下逐渐减小。y方向颗粒位移最大区域多分布于上一层陡倾裂缝附近,且其在预设裂缝延伸线和反倾裂缝两侧有明显差值,下伏土层在预设裂缝延伸线裂缝发育处形成破碎带,新沉积层中反倾裂缝主要受竖直方向拉张作用,裂缝宽度向上逐渐减小。（4）根据物理模型试验和数值模拟结果,总结了风成同沉积作用下地裂缝的破裂扩展过程;将地裂缝影响范围分为主变形区和微变形区,并统计了每一期沉降后地裂缝对上、下盘的影响宽度和角度。
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