第2章变形体的变形规律分解.ppt

（2）坝体受渗水作用而产生水平移动，其变形规律是： 初次蓄水时，由于坝体受渗水作用将向上游移动；在长时间高水位后，坝体将向下游移动，但是当渗水排出后，坝体逐渐复原。 （3）坝体受不均匀沉陷的影响，坝体土粒将向沉陷量大的方向移动。 其变化规律是由坝两端向河谷中心移动（称为纵向移动）。 * 2.3.4 大坝水平移动规律 二、混凝土坝和浆砌石坝水平移动规律 （1）水平移动与库水位的升降有显著的关系，库水位升高，作用于坝体的水平推力增大，坝体向下游移动，库水位下降坝体则向上游回复。 （2）水平移动与坝体温度变化状况有关，并具有明显的年周期性。 （3）水平移动存在时效变化，即在水位和温度条件基本不变的前提下，位移可能向某一方向不断发展。 这种水平移动的时效变化是一种不可逆转的变形，是因混凝土体积收缩、徐变和地基变化等原因引起的，一般在加载初期比较明显，以后随时间增加而渐趋稳定。 * 2.3.4 大坝水平移动规律 2.4.1 地下水开采引起地表变形的因素 2.4.2 地下水开采引起地表变形的机理 * 2.4 抽水引起的地表变形规律及影响因素 地下水的过度开采会形成地下水降落漏斗，地表也会产生相应的沉降区域，同时针对不同的地质水文条件和地下水开采的程度，还会形成裂缝或者是塌陷区。 * 2.4 抽水引起的地表变形规律及影响因素 * 2.4 抽水引起的地表变形规律及影响因素 超采地下水造成严重地面沉陷 * 2.4 抽水引起的地表变形规律及影响因素 ?西安是一个严重缺水的城市， 由于几个世纪以来对地下水的 过度开采，古城西安正面临着 危重的沉陷危机，大雁塔也发 生了严重倾斜。西安采深层地 下水最多要采到100米到300米 ，地下水位最深的下降了140 多米。 到1996年，大雁塔的 倾斜达到了历史的最高值 1010毫米。到20世纪90年代， 西安城区中心一带地面沉降 速率发展到每年80到120毫米， 地面下沉最多超过2.6米。特 别是隐藏在地下的地裂缝， 更直接威胁着地面建筑的安全。 * 2.4.1 地下水开采引起地表变形的因素 地面沉降是由于沉积物压实位移引起的地球表面负向形变，从土层的有效应力原理可知，地下水过量开采是产生地面沉降的主要原因。 地下水开采沉降主要因素为：含水层水位变化、地层性质及结构、地面位置、时间因素。 （1）含水层水位变化的影响 地表沉降与地下水位变化相关，随着地下含水层水位降低，地面沉降增大。 * 2.4.1 地下水开采引起地表变形的因素 图2-9为沧州市区1991-2006年地面沉降与水位降深关系图（以1991年为基准）。 当地下水位降低到一定深度后，随着土体的压密，地面沉降趋于稳定。由于地面沉降与地下水位降深直接相关，因此，减小地下水位降深，可以减少地面沉降。 地下水位变化与含水层补给条件、开采量有关。当开采水量小，补给水量充分时，地下含水层水位下降速度慢或者不下降，当开采水量大，补给水量不充分时，地下含水层水位下降速度快。因此，对于不同补给条件、不同抽水情况下，地面沉降量大小和沉降速率不同。 * 2.4.1 地下水开采引起地表变形的因素 （2）地层性质及结构的影响 地面沉降与地层性质有关，当地层孔隙多、松软，失水后易压缩，在同等水位降深条件下，地面沉降量大；当地层孔隙少、较坚硬，失水后不易压缩，地面沉降量小。 地面沉降量与地层位置有关，同样的地下水位或相近的开采量，开采浅层的含水层比开采深层的含水层对地面沉降的影响要大。 地面沉降量与地层结构有关，硬土层较薄甚至缺失、软土层厚度大的地层结构区沉降量大于硬土层厚度大、软土层较薄甚至缺失的地层结构区。 * 2.4.1 地下水开采引起地表变形的因素 （3）地面位置的影响 地下抽水形成降落漏斗，距离抽水井越近，降深越大，地面沉降量越大，距离抽水井越远，降深越小，地面沉降量越小。 （4）时间的影响。 在时间上，地面沉降与地下水位降深有着同步或滞后关系。 * 2.4.2 地下水开采引起地表变形的机理分析 （1）地下水开采相关性分析 地面沉降损害应该根据地下水所处的地层层位、载体物性、载体厚度、抽排方式和沉陷损害类型进行分析。 从地下水所处的地层层位看，可以把地下水分为浅层地下水和深层地下水； 从地下水所处地层的物性（地下水载体）看，可分为新生代地层载体地下水和基岩地层载体地下水，其中，新生代地层载体又有非固结、固结和超固结等3种状态； 从地下水所处地层的厚度看，可分为厚含水层和薄含水层； 从地下水抽排的性质看，可以分为正常的地下水的抽放与突发性的地下水强排；