主要由素填土、杂填土组成，成分杂乱，厚薄不均，极不均匀、大孔隙，高压缩性是其主要特点，一般不能做为工程基础的持力层。在部分城市或农村拆迁区有建筑垃圾分布，在浐河、灞河、渭河阶地漫滩上断续分布有淘砂后遗留的坑，厚度一般3～10m，少部分大于10m。杂填土以砖瓦、碎块等组成，可能含少量的素填土包裹体，素填土中也可能含杂填土的包裹体等，在填土底部一般有薄层的软化层。
2）、湿陷性黄土：在河流一级阶地上部的黄土状土，二级阶地、三级阶地、黄土梁洼上部的新黄土及古土壤大部分均不同程度存在湿陷性，部分地下水位较深的段落老黄土及古土壤也存在湿陷性，一级阶地多为Ⅰ～Ⅱ级非自重湿陷性场地，湿陷土层厚度一般为3～5m，局部达8m。二级、三级阶地及黄土梁洼段落以Ⅱ～Ⅲ级自重湿陷性场地为主，湿陷土层厚度一般为5～10m。部分高级阶地、黄土梁为Ⅳ级自重湿陷性场地，湿陷土层厚度可达15～20m，在地下水位较浅的黄土梁洼的洼部多为非自重湿陷性场地，湿陷土层厚度3～8m。
3）、饱和软黄土：主要分布于城区内的黄土梁洼的洼部，地下水位变动带内的新黄土，部分为老黄土，受地下水位变化影响，土体含水量明显升高，饱和度大于95％，压缩性偏高，强度较低，a1－2≥0.40Mpa-1，承载力标准值fk<130kPa。分布深度一般为3～8m，厚度1～3m。（湿陷性黄土分布详见XXX地铁（鱼化寨～国际港务区）湿陷性黄土分布图）。
4）、古土壤的膨胀性：分布在高级阶地及黄土梁洼的古土壤层，在黄土梁洼的梁部的局部段落，古土壤层的自由膨胀率10～26％，蒙脱石含量7～9％，阳离子交换量约17％，综合判定为弱膨胀土，膨胀力5～10kpa。
（3）地裂缝
根据既有研究资料，西安市自50年代以来，发现地裂缝14条。
西安地裂缝是在西安正断层组的基础上发育起来的，主要分布在长安－临潼断裂以北，由北向南在黄土梁洼间（部分在阶地上也有断续分布）有规律排列，地裂缝出露段和活动最强烈的地裂缝，多发育在黄土梁洼区，东西两侧的阶地区出露相对少，多为隐伏地裂缝。在黄土梁洼区中，一般分布在梁部的南坡，呈带状分布，梁与洼的相对高差大，地
XXX地铁第三方监测服务项目XXX标（技术标技术部分) 裂缝也最发育，其活动量最大，每个地裂缝之间间距600～2000m，部分地裂缝也存在分支裂缝。产状为NE60°～80°/70°～80°S。西安地裂缝具有南盘下降，水平引张和左旋扭动的三维活动特征，其中以垂直错动为主，与主裂缝较近的分支裂缝倾向北，较远的分支裂缝与主裂缝倾向相同，年活动速率垂直为5～30mm，最大活动量可达50mm/a，引张速率为2～10mm/a，扭动量最小，为1～3mm/a。影响带宽15～35m，每条地裂缝带上的活动速率也有差异，主要取决于抽取深层地下水的强度。
地裂缝自上世纪50年代恢复活动，与地面沉降同时发生，深层地下水（承压水）的过量开采，是地裂缝发展的诱发因素，由于深部地层失水压缩，引发上层陷落，破裂面沿下伏正断层面发展，突发点多在主地裂缝附近发生，然后缓慢“双向发展”。由于地裂缝具“扭动性质”，初期地裂缝断续出现，呈似雁列式，贯通后与下伏的正断层相对应。
深层承压水的开采是地裂缝发生发展的诱发因素，地裂缝的发展与地下水周期性开采有同步性。上世纪70～80年代，西安市城区大量开采深层地下水，同期的地裂缝发展也最快，活动量也最大。每年不同的季节深层地下水的开采量不同，地裂缝活动速率也产生相应变化，二季度加快，三季度最大，四季度最小，根据有关的研究，西安地裂缝活动与深层地下水开采的相关系数达0.78～0.98。
地裂缝的活动有明显的差异性、准周期性、间歇性，时强时弱，时缓时急，有时还有往复运动。1996年，西安市把城市供水主要转向从秦岭山区的各个峪口调水，启动了很多的供水工程，如引乾济石、黑河引水等，西安市开始关闭城内的深层井，关闭深井的地段地裂缝活动减弱或消失，虽然在部分没有关闭的地段或偷采深层地下水地段的地裂缝继续活动，但活动速率明显降低。在城乡结合部的部分农村，因城市供水管网没有完全覆盖、供水的价格超出农民的承受能力，部分乡村集资打深井，抽取大量的深层承压水，使部分地裂缝重新活动或活动速率加大，如：纺织城北侧堡子村f6地裂缝、电视塔南的f10地裂缝、长安南路的f11、f12地裂缝、长安地裂缝、清凉山地裂缝等有明显的重新活动及活动加强的迹象。
由于1996年以前西安城区建筑规模主要集中在黄土梁洼，阶地上少有分布，对地裂缝
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的研究也主要集中在黄土梁洼，地裂缝在黄土梁洼的分布普遍、清晰、活动剧烈且很规律，所以当时研究成果体现地裂缝活动主要集中在黄土梁洼。随着近几年城市规模不断扩大和快速发展，地裂缝在阶地上的分布也逐渐暴露出来，如：高新区皂河阶地上、南绕城高速的西姜村特大桥、城东纺织城北堡子村等阶地上也断续发现地裂缝。目前西安城区主要建筑物勘察时，要求对场地的地裂缝进行专门勘察研究，发现的地裂缝坐标多呈散点且数量多，但这些资料没有进行汇总、分析，归纳，缺乏系统性，对后续工程建设时地裂缝勘察工作的指导性不强。
地裂缝的活动是造成西安市地质危害的主要因素之一，给城市建筑造成很大的破坏，主要体现在以下几个方面：
各类跨越地裂缝的建筑物，都遭到严重破坏。据有关部门1991年不完全统计，遭到地裂缝破坏的建筑物面积达20万平方米，造成直接经济损失2700万元，截止目前地裂缝造成的经济损失超过16亿；道路挠曲、裂缝、错断、地表水渗入，引起黄土湿陷、路面塌陷，造成交通事故；人防地道开裂、断裂；天然气、煤气、上下水管道、地下设施的损坏和断裂；农田裂缝、漏水、跑肥，以及衍生次生灾害等。
地铁四号线通过的8条地裂缝的主要特征如表1.1.4.2：
表1.1.4.2 西安市地铁四号线通过的地裂缝特征一览表（以右线为准）
序 号 1 2 3 地裂地裂缝 缝编 名称 号 西北大f4 学地裂缝 和平门 f5 地裂缝 f6 草场坡 西安市地铁四号线 通过地裂缝的位置 YK12+636 YK16+993 徐家庄附近 YK18+881 地裂缝 产 状 不详 不详 N35?E 地裂缝活动速地裂缝与线路右线的率（mm/a）及夹角（度）及对地铁出露情况 工程的影响程度 <5 隐伏 <5 隐伏 5～10 38? 影响小 26? 影响小 64? 影响大 XXX地铁第三方监测服务项目XXX标（技术标技术部分) 地裂缝 4 f7 小 寨 地裂缝 5 f6 草场坡 地裂缝 和平门 地裂缝 西北大学 地裂缝 朝阳门地裂缝 劳动公园地裂缝 八府庄地裂缝 辛家庙 地裂缝 6 f5 7 f4 8 f朝阳门 9 f3 10 f2 11 f1 西电科大附中门前 YAK18+947 太白医院门前天桥 YK19+918 吉祥小学门口 YK19+924 吉祥小学门口 YK20+982 吉祥村十字西侧 YK21+137 省军区干休所门口 YK26+939 国药厂北侧 Y26+945 国药厂北侧 YAK28+442 东二环立丰国际北侧 YK29+710 东二环互助路立交 YK29+715 东二环互助路立交 YK31+471 西北水电设计院南樱花路 YK32+036 胡家庙南长樱路十字以北 YK32+952 东二环陇海铁路立交北侧石家街 YK33+407 市锅炉总厂二分厂 YK33+411 市锅炉总厂二分厂 东北二环转盘,与线路没有相交 YK40+103 /82?S N35?E /80?N N55?E /80?S N55?E /80?S N60?W /80?S N60?E /80?S N55?E /80?S N55?E /80?S N65?E /80?S N75?W/ 80?S N75?W/ 80?S N70?E/ 85?S 不详 N30?E/ 80?S N50~70?E/80~85?S N50~70?E/80~85?S N50~70?E/80~85?S 不详 出露 5～8 出露 15～30 出露 15～25 出露 5～10 出露 5～10 出露 5～10 出露 5～10 出露 15～30 出露 19.0～42.0 出露 19.0～42.0 出露 <5 隐伏 63? 影响大 44? 影响严重 47? 影响严重 36? 影响严重 28? 影响大 65? 影响大 60? 影响大 89?影响严重 62? 影响大 62? 影响大 26? 影响小 <5 隐伏 东段8.1～15.1出露 <5 隐伏 <5 隐伏 <5 隐伏 <5 隐伏 58? 影响小 86? 影响大 78? 影响中等 78? 影响中等 75? 影响小 地铁四号线试验段工程线路与地裂缝的关系特点有（与地铁一、二号线相比）： 1）、地铁四号线试验段工程与地裂缝的关系多变，有大角度、小角度相交，局部近于平行（如f7地裂缝在小寨至朱雀大街段地裂缝与线路平行且很近）。
2）、线路通过阶地区地裂缝位置不详。在浐灞区、皂河阶地区缺乏地裂缝勘察资料，地裂缝位置以及其与线路夹角不详。
3）、地裂缝与线路多次相交。由于线路走向关系，f4 、f5、二次穿越线路， f6地裂缝三次穿越线路、f7地裂缝四次穿越线路。
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（4）地面沉降
西安市自1959年起发现地面沉降开始，以平均约3mm/a沉降速率发展，到1978年，沉降加速，最大沉降速率达20～90mm/a，到1995年止，地面沉降大于100mm的面积已经大于200km2。其中以南郊、东南郊、东郊最为严重，出现了小寨、观音庙、西北大学、李家村、金花南路、胡家庙、辛家庙等七个较大的沉降槽，最大沉降量905～2322mm不等，1993～1995年的地面沉降速率为55～149mm/a，并有上升的趋势，沉降槽均分布在地裂缝的下降盘上，呈椭圆形，长轴北东向，与地裂缝的走向相近。
地面沉降与地裂缝活动的原因都是由于过量开采深层地下水，使松散的第四系含水层失水压密所致，地面沉降表现为沉降槽与深层承压水位降落漏斗范围一致，地面沉降中心与降落漏斗中心吻合，地面沉降与深层承压水水位下降幅度，与深层承压水开采量呈正相关关系，相关系数：0.87～0.98。深层地下水的过量开采，导致了地面沉降，地面沉降导致和促使了地裂缝的发展。
地面沉降的危害主要表现在引发了地裂缝的活动与发展，地面沉降的差异沉降，造成地面倾斜与变形，引起建筑物的沉降与倾斜，使城市供排水设施和基准点发生变化，影响使用，部分受到破坏，地面沉降形成的槽形低洼地，加剧了城市暴雨积水灾害。地铁四号线通过了辛家庙沉降槽、胡家庙沉降槽、金花南路沉降槽、观音庙沉降槽、小寨沉降槽等5个沉降槽。
辛家庙沉降槽：沉降槽影响范围为浐河西岸至石家街仓库，沉降槽中心在东北二环辛家庙转盘南侧的西安起重机厂门口，东部边缘到浐河西岸的西安酒厂，沉降值为100mm，辛家庙附近沉降900mm，在辛家庙以东，地铁线路垂直于沉降等值线，南部边缘到石家街仓库，沉降值为750mm，沉降中心呈N20°E。
胡家庙沉降槽：沉降槽影响范围为石家街仓库至原动物园北侧，较辛家庙沉降槽大，影响范围也广，沉降槽中心位于东二环与长缨路十字西侧约700m，沉降槽呈N25W，地铁线路在沉降槽内的沉降中心东侧边缘通过，石家街仓库处沉降值为750mm，金花路十字沉降值最大为1700mm，沉降槽的南部边缘位于西安理工大学的北侧，沉降值为1450mm。