菏泽市城区地面沉降初步分析.docx

冯超臣等：菏泽市城区地面沉降初步分析菏泽市城区地面沉降初步分析冯超臣1，马晓峰1，黄文峰2(1．山东省鲁南地质工程勘察院，山东兖州272100；2．菏泽市矿产资源勘探开发中心，山东菏泽274000)摘要：菏泽市城区地面沉降发现于20世纪80年代，地面沉降现象严重，近期稍有缓解。分析认为，地面 沉降主要与超采造成的地下水位下降有关。地下水超采造成的城区地下水位下降将使地面沉降进一步发展。关键词：地面沉降；超采地下水；菏泽菏泽市城区地处鲁西南腹地，属于黄河冲洪积 应力的影响范围和基础处理深度，确定以20 nl深度 平原鲁西区段。城市建成区面积约69 km：，规划区 为研究范围。区内土体可划分为砂性土、黏性土两 总面积580．5 km2，是菏泽市的政治文化中心，常住 种工程地质类型。依垂向上土体岩性的变化特征可 人口约50万。近些年，菏泽市城区地面沉降等地质 将区内土体结构分为单层结构、双层结构两种类 灾害现象日趋严重，严重影响城市健康发展。型；在考虑上、下层土体岩性组合特征的情况下，则又可将20 In深度内的土体划分为粘性土单层结构、1地质背景上层黏性土下层砂性土双层结构两种工程地质结 构类型。1。1地质地貌1．4地震菏泽市城区地形较平坦，地面标高49～51 m，地地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度 势西高、东低，地面坡降在1：5000～1：8000之间【”。自0．10～0．15 g，地壳稳定性属较不稳定区。工作区砂土 西向东发育有缓平坡地、砂垅高地、河槽洼地等微 液化判定结果为轻微液化区和不液化区。 地貌类型。据现有揭露地层资料，从老到新的地层有古生界奥陶系、石炭系及二叠系、新生界古近系、2地面沉降现状新近系及第四系。1．2含水岩组2．1地面沉降现状根据含水介质的岩性结构组合、埋藏条件、地菏泽市城区地面沉降发现于20世纪80年代， 下水的动态及水化学特征，城区含水层自上而下可 山东省鲁南地质工程勘察院和山东省地质工程勘 划分为浅、中、深松散岩类孔隙含水岩组和碎屑类 察院先后在2002、2003及2014年进行了3次地面 裂隙水和碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水岩组。 沉降水准测量工作，通过对区内地面沉降观测点的 1．3工程地质条件监测结果分析，监测区普遍存在地面沉降，监测显 根据地层岩性的分布特征和工程建筑物地基示，2002年10月一2003年10月1年间，最大沉降第一作者简介：冯超臣(1982～)，男，水文地质工程师，2009年毕业于山东省农业大学环境科学专业，工学学士，现在山东省鲁南地质工程 勘察院从事水文地质工作。第十三届华东六省一市地学科技论坛文集图1菏泽市区地面沉降分布图(2002-2004) Fig．1Land subsidence map of Heze City(2002—2004)量达26．8 mm，最小点沉降量1．7 mm。沉降量大于层地下水现象。 20mm的占8％，沉降量10～20mm的占50％以上【2】。2．2地面沉降影响分析2014年3月～10月，山东省地矿工程勘察院对 根据菏泽市城区近年精密水准测量成果和水 城区内共10个地面沉降观测点进行两次二等水准 文地质、工程地质资料，对地面沉降的影响因素进 测量(表1)。对比来看，2014年地面沉降情况相对 行分析。 2003年有一定缓解，观测期沉降量没有超过7 mm 2．2．1地面沉降与新构造运动 (图2)。南北沉降量较小，地面沉降依然主要发生在本市从地质构造上均属于菏泽凸起【3]，菏泽断 城区东西两侧，与2003年相比，沉降有所减缓，但裂由西向东通过菏泽市北部，西部为呈北北东向的 沉降范围有向周边转移的趋势。区沉降最为严重的聊城一兰考大断裂，东南部由南北向的曹县断裂通 是长江路东段，李胡同村、许庄村、均张庄村周边，过。自新近系以来，各大断裂带仍有微弱活动，对我 年沉降量为6．5 mm。观测显示，2003年沉降最为严们所建立的测量标点与菏泽市牡丹城区同处在一 重区域沉降量在2014年度内大幅缓解，年沉降量个构造单元上，其所受构造因素影响是一致的。从 在2-2．5 mm之间(图2)；东侧长江路东段，西侧昆明地面测量资料来看，测量标点附近等未发现有地面 路，中华西路等沉降严重，可能为附近企业有自备水 沉降现象，基本可以认为地壳新构造运动引起地面 井开采地下水；城区西南侧何楼镇年沉降3 mm，可 沉降的可能性小。 能存在郭楼村—何楼一带存在深水井大量开采深冯超臣等：菏泽市城区地面沉降初步分析2．2．2地面沉降量与地下水开采菏泽市目前已经形成成武一单县、巨 野、牡丹区3个地下水超采区，总面积2388 km214]。菏泽地区地质环境监测站多年观测 资料显示，菏泽市城区地面沉降与过量抽 取地下水有直接关系。对于抽取地下水(或 油气)引起的地面沉降，可采用太沙基有效