8地面沉降和地裂缝的工程地质分析2012解析.ppt

* 第八章 地面沉降与地裂缝的工程地质分析 工程地质分析原理 8.l 基本概念及研究意义 8.l .1 地面沉降与地裂缝的基本类型及危害 定义：地面沉降与地裂缝（land subsidence and earth fissures）是地面岩土体在自重应力场（构造应力场参与）条件下垂向变性破坏及向深部架空或潜在方向的运动。 基本类型： 美国地调局： 地下水开采型：地下水资源开采 土壤疏干型：开垦湿地而排水疏干 以上二者均因下伏土层中地下水位降落、有效应力增加造成固结压密而引起地面沉降。多为区域性的，可伴随着地裂缝。 洞穴塌陷型： 8.l 基本概念及研究意义 8.l .1 地面沉降与地裂缝的基本类型及危害 基本类型： 中国： 区域性地面沉降：缓慢、累进，大范围、严重、难恢复 （1）区域型构造变动；（2）海面升降； （3）地震；（4）地下水（油气）开采。 洞穴塌陷型地面沉降：突发 （1）岩溶塌陷地面沉降； （2）地下采空区塌陷地面沉降。 8.l 基本概念及研究意义 8.l .1 地面沉降与地裂缝的基本类型及危害 危害：(1)造成建筑物的直接破坏：房屋、桥梁破裂垮塌，地下管道、通道的断裂与破损。 (2)一些港口城市，由于码头、堤岸的沉降而丧失或降低了港湾设施的能力。 (3)桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通。 (4)造成近海和河流附近地面低于海潮或洪水警戒线而造成海潮和洪水袭击，及海水倒灌恶化地下水质，造成土壤盐碱化等。 (5)地面沉降引起的地裂缝往往成为地面污染源侵入深部地下水源的通道，造成水质污染。 (6)城市地下水位大面积、大幅度降落改变了地质体的热容量，可能会造成热岛现象，破坏原有的生态环境。 (7)地裂缝可成为深部有害气体溢出地表的通道（氡气），对人体健康的危害是极为严重的。 8.l 基本概念及研究意义 8.l .2 我国区域性地面沉降与地裂缝发育分布状况 20世纪初：发达国家大量开采地下水的大城市和一些石油开采区陆续发现地面沉降现象，尤以美国的加州、墨西哥的墨西哥城、日本的东京等滨海城市最突出。如加州1925-1977年间总沉降量达到9m，最大沉降速度70cm/a。 20世纪50年代至世纪末：我国地面沉降波及90多个城市。主要在滨海平原和河流三角洲地区：上海、天津、沧州、宁波、嘉兴、湛江、海口、台北、基隆等滨海城市；长江三角洲的苏锡常；黄淮海平原的北京、德州、沧州、郑州、阜阳、菏泽、邯郸；松辽平原的沈阳、哈尔滨、佳木斯等。 地裂缝：分布在第二阶梯的断陷盆地中：西安、太原、大同、临汾等。 抽 取 地 下 水 1921－1987 1959－1983 1963－ 2.667 1.76 1.70 10.1 21.6 2 7300 市区及郊区 台北盆地 上海 天津 台湾 中 国 开采石油 1953－1960 ＞0.25 30 800 波河三角洲 意大利 1890－1957 7.5 42 7560 墨西哥城 墨西哥 1934－1965 0.3 500 巴吞鲁日 路易斯安那州 1943－1969 1－2 10000 休斯顿－ 加尔维斯顿 得克萨斯州 1952－1970 3 310 凤凰城 亚利桑那州 抽 取 地 下 水 1935－1963 1 500 拉斯维加斯 内华达州 开采石油 1926－1968 9 71 32 长滩市威明顿油田 1926－1954 3.96 ＞30 邱拉里华兹科 －1955 4.88 40 2330 洛斯贝诺斯 －开脱尔曼市 1935－1968 8.55 46.0 9000 圣华金流域 1915－1967 3.90 21 600 圣克拉拉流域 加州 美 国 3.1 尼崎 1954－1965 20 88 佐 贺 县 白石平原 九州 1925－1968 2.8 16.3 大阪 开 发 地 下 水 1892－1968 4.23 19.5 290 江东及城北工业区 东京 日 本 具体地点 州或省市 备 注 发生沉降的 主要时间 最大沉降量 （m） 最大沉降速率 （cm/a） 沉降面积 （km2） 地