第十讲地面沉降讲述.ppt

提 纲 一、概述 二、我国地面沉降现状 三、地面沉降形成机理及规律 四、地面沉降主要特征 五、地面沉降的调查与评价 六、地面沉降监测与预测 七、地面沉降防治 三、地面沉降的形成机理及规律 饱水多孔介质的失水压密原理 太沙基有效应力原理 抽水对地面沉降的影响 抽水对地面沉降的影响 三、地面沉降的形成机理及规律 三、地面沉降的形成机理及规律 三、地面沉降的形成机理及规律 地层对地面沉降的影响 地层对地面沉降的影响 三、地面沉降的形成机理及规律 区域易发性 时间累进性 过程渐变性 成因复杂性 难以逆转性 成因复杂性 影响因素多 构造沉降：新构造沉降、断裂活动 软土层次固结变形沉降 排水固结变形沉降 工程加荷引起承载土体固结变形沉降 复合性强 二种、三种或四种因素叠加，综合作用 后果不可逆性 粘性土释水压密时，结构发生不可逆转的变化，即使孔隙水压力恢复，粘性土仍保持压密状态，发生塑性变形。 当地下水水位持续下降，含水层附加应力增加至其前期固结压力时，含水层通过颗粒间的明显滑动与滚动来调整含水层颗粒骨架而逐渐形成新的应力平衡。当含水层附加应力超过其的前期固结压力时，也将呈现塑性变形特征。 地面沉降造成的社会经济损失是不可挽回的。 地质环境条件； 人类工程经济活动的方式、强度； 地面沉降现状与发生发展历史； 分析预测沉降发展趋势及可能的成灾范围； 了解地面沉降勘查、监测和防治现状（人工回灌、控制地下水开采量等措施）及效果，提出预防与控制地面沉降的建议。 平原区地质环境条件 地质构造：新构造沉降、活动断裂； 地形地貌：滨海平原、三角洲平原、冲积－海积平原、冲积－湖积平原、冲积－洪积平原前缘、山间盆地的地表形态及高程变化、水系分布及流向、湖沼水域面积及其变化； 松散沉积层厚度、岩性、垂向组合； 各土体（重点是软弱压缩层）的分布及其工程地质特征； 含水层的分布、厚度、补给条件。 人类工程经济活动的方式、强度 地下水、油气资源的开采利用现状； 地下水水位降低及影响范围； 城市建设（路、桥、高层建筑、地下工程等）对地质环境的影响程度、施工中和竣工后出现的地质环境问题。 地面沉降现状与发生发展历史 地面沉降区沉降发生时间、分布范围、形状、面积及累计沉降量、历年变化与沉降速率的调查与分析； 地面沉降影响因素分析； 地面沉降造成的直接与间接经济损失评估。 实例介绍 长江三角洲（长江以南）地下水资源与地质灾害调查评价（1：25万） 南京地质矿产研究所 江苏省地质调查研究院 上海市地质调查研究院 浙江省地质调查研究院 长江三角洲平原第四纪地质特征 厚度大，变化迅速 第四系厚度160－210米，自西向东、自南向北厚度增大；上海浦东第四系厚度250米左右；苏锡常地区第四系相对较薄，厚度变化大，第四系厚度100－200米，地下潜山分布区仅60－80米。 成因类型多，沉积相变快 海相、海陆过渡相、冲积相、冲洪积相、湖相和湖沼相 历经破坏，难以对比 经历了长江大沉积、大破坏的形成过程，保留下来的第四系已非连续沉积，加大了建立第四纪地层层序、进行区域第四系划分对比的难度。 充分收集、分析区内钻孔资料、物探资料； 有针对性地部署了6个第四系综合测试孔，系统采集了古地磁测试、孢粉、微体古生物分析、14C测年、ESR测年、热释光测年、粒度分析、重矿物、碳酸盐等样品，建立了依据较充分的第四系基准孔。 由多个基准孔带动区内各类钻孔第四纪地层的划分和对比。 在对第四系沉积结构新认识的基础上，进一步完善了区内含水层组的划分和对比，确定地下水资源评价的边界条件。 地面沉降现状与发生发展历史调查、分析 地面沉降迹象及损失调查访问。 井管拔高、海水倒灌，河（渠）水倒流、港口、码头或堤岸失效加高、桥梁净空减少、城市排水不畅、河流泄洪能力降低、建筑物破坏、农田受淹、一次降水过程地面积水范围等。 以5年为间隔进行上海市水准复测，全面掌握了地面沉降的现状与发展趋势。 苏锡常地区2002年 地面沉降速率图 长江三角洲地区地面沉降发生发展及现状 地下水超量开采是长江三角洲区域地面沉降的主要影响因素（上海市区90年代占70%）。 地面沉降随地下水的开采而持续发展 年内沉降量随地下水位的升降而变化 地面沉降速率受地下水位控制 地质环境是区域地面沉降重要的内在因素。 松散沉积层厚度、岩性 松散沉积层垂向组合 含水层补给条件 六、地面沉降的监测与预测 7、地面沉降的监测 七、地面沉降的防治 合理规划水资源开发利用布局 这是在开采利用地下水之前进行的一项工作，包括： ①取水地点尽可能安排在砂砾石层厚、粘性土夹层少的地段； ②在粘性土层多且相变复杂的地区，尽量以地表水作为供水水源，减少或不开才地下水； ③减少开采量，且尽量采用恒定开