随着国民经济快速发展,我国多个地区地下水资源遭到过量开采,导致了严重的地面沉降,而不均匀沉降又诱发了大量地裂缝,造成了严重的环境问题和重大的经济财产损失。因此,深入研究考虑三维地质结构的土体不均沉降与地裂缝的成灾机理和发育过程具有十分重要的科学价值和实际意义。本文以苏锡常地区地裂缝为研究背景,对基底起伏(潜山)和断裂构造发育的厚层不均匀软粘土差异沉降引起的土体裂缝的演化特征进行了试验研究,通过电位、电流、视电阻率、渗流和变形等信息的监测对地裂缝发育演化的动态过程进行了分析。无锡市锡北镇光明村地裂缝位于新华夏第二隆起带和秦岭东西向复杂构造带的交接部位,存在着多条平行的由南向北倾斜的基底隆起构造,基岩面起伏较大。现场地质调查和室内分析均表明该地裂缝主要发育在基岩隆起区和基岩面形态变化较大的区域,基底构造对地裂缝的形成和演化有着显著的控制性影响。基底孤立潜山与梁式起伏的土体失水开裂试验表明:土体失水开裂过程可划分为开裂前I、快速开裂II和开裂停滞III三个阶段;裂缝的发育演化受模型边界和基底起伏的显著影响,在快速开裂II-1阶段,裂缝主要发育在模型边界部位,II-2阶段,裂缝主要在基底起伏影响范围内发育,在III阶段,尽管土体表面开裂仍在发生,裂缝发育的整体格局已经不再发生显著变化;从裂缝形态看,后期裂缝主要与前期裂缝垂直相交,特别是在基底起伏范围内和模型边界区域。基于网络分布式并行电法,对土体开裂的动态过程进行了反演分析,反演结果与观察结果吻合较好。以无锡市锡北镇光明村地裂缝为工程背景进行了土体不均匀沉降诱导的地裂缝试验,在对试验模型中不同部位土体的地电响应特征(自然电位、一次场电位、激励电流、视电阻率)和表面沉降位移监测的基础上,通过分析不均匀沉降与地裂缝发育演化特征获得了以下认识:土体中电位、电流和电阻率的变化与土体含水量密切相关,随着土体中含水量的改变,自然电位、一次场电位、激励电流和视电阻率发生急剧变化;不均匀沉降导致土体中裂缝的产生,NDPGES反演信息和沉降观测值均表明在曲线曲率值较大位置容易产生不均匀沉降和裂缝,不均匀沉降的程度越大,地裂缝的长度、宽度、深度也会越大。