地质灾害4-地面沉降.pptVIP

1、地面沉降概述 2、地面沉降地质灾害危险性评估范围的确定 3、地面沉降无监测地区地质灾害危险性的评估方法 4、地面沉降监测地区地质灾害危险性的评估方法 5、地面沉降对拟建工程的危害及防治措施 地面沉降（Subsidence）:该专有名词用于地壳表面，通常定义为地面的点下沉到更低的水平位置。换句话说，亦可定义为点的垂向位移，同时意味着临近点借助于向下运动而产生横向位移。 地面沉降的定义 1、地面沉降概述 1.1地面沉降的定义、原因、机理及其危害 1.1.1定义：地层在各种因素的作用下，造成地层压密变形或下沉，从而引起区域性的地面标高下降。 1.1.2地面沉降的原因： （1）自然因素：①新构造运动引起的地面沉降；②海平面上升导致地面的相对下降（沿海）；③土层的天然固结（次固结土在自重压密下的固结作用）。 （2）人为因素： ①抽取地下水而引起的地面沉降，是地面沉降现象中发育最普通、危害性最严重的一类；②大面积地面堆载引起的地面沉降；③大范围密集建筑群天然地基或桩基持力层大面积整体性沉降——工程性地面沉降。 上海外滩百年巨变，外滩防汛墙不断加高的过程从侧面反映了市区地面沉降的演化历史！ 1.1.3抽水作用下地面沉降机理 因抽水而引起地面沉降的地区，地层主要由各含水层及其相对隔水的粘性土层相叠组成，各层间在一定的水压下有着水力联系，抽水使含水层的水头（或水位）下降，并牵动相关的水头下降，导致孔隙水压力减小，有效应力增加。有效应力的增加，等同于给土层施加一附加压应力，使土层产生压缩变形，各土层的变形迭加，导致地面的整体下沉。 土的压缩与固结基础知识 自重应力压缩稳定 附加应力导致地基土体变形 土的压缩与固结 压缩： 土在压力作用下，体积将缩小。这种现象称为压缩。 固结： 土的压缩随时间增长的过程称为固结 土中应力类型 有效应力：由土骨架传递或承担的应力 孔隙应力：由土中孔隙水承担的应力 静孔隙应力与超孔隙应力 自重应力：由土体自身重量所产生的应力 附加应力：由外荷载引起的土中应力 有效应力原理 有效应力（б’）:载荷通过砂土的骨架传递的部分,称为有效应力。这种应力能使土层发生压缩变形。 孔隙水压力（μ）：通过孔隙水来传递的应力。这种应力不能使土层发生压缩变形。 б(总应力）=б’ + μ 有效应力原理：б’= б- μ土的变形和强度只随有效应力而变化！ 1概 述 沉降： 在附加应力作用下，地基土产生体积缩小，从而引起建筑物基础的竖直方向的位移（或下沉）称为沉降 某些特殊性土由于含水量的变化也会引起体积变形，如湿陷性黄土地基，由于含水量增高会引起建筑物的附加下沉，称湿陷沉降。相反在膨胀土地区，由于含水量的增高会引起地基的膨胀，甚至把建筑物顶裂。 1 概 述 如果地基土各部分的竖向变形不相同，则在基础的不同部位会产生沉降差，使建筑物基础发生不均匀沉降。 基础的沉降量或沉降差(或不均匀沉降)过大不但会降低建筑物的使用价值，而且往往会造成建筑物的毁坏。 1 概 述 为了保证建筑物的安全和正常使用，我们必须预先对建筑物基础可能产生的最大沉降量和沉降差进行估算。如果建筑物基础可能产生的最大沉降量和沉降差，在规定的允许范围之内，那么该建筑物的安全和正常使用一般是有保证的；否则，是没有保证的。对后一种情况，我们必须采取相应的工程措施以确保建筑物的安全和正常使用。 1 概 述 基础沉降量或沉降差的大小首先与土的压缩性有关，易于压缩的土，基础的沉降大，而不易压缩的土，则基础的沉降小。 基础的沉降量与作用在基础上的荷载性质和大小有关。一般而言，荷载愈大，相应的基础沉降也愈大；而偏心或倾斜荷载所产生的沉降差要比中心荷载为大。 在这一章里，我们首先讨论土的压缩性；然后介绍目前工程中常用的沉降讨算方法；最后介绍沉降与时间的关系。 2土的压缩与固结 目前我们在研究土的压缩性，均认为土的压缩完至是由于孔隙中水和气体向外排出而引起的。 2土的压缩与固结 瞬时沉降指在加荷后立即发生的沉降 饱和粘土 在很短的时间内，孔隙中的水来不及排出，加之土体中的土粒和水是不可压缩的，因而瞬时沉降是在没有体积变形的条件下发生的，它主要是由于土体的侧向变形引起的 瞬时沉降一般不予考虑 2土的压缩与固结 主固结与主固结沉降 在荷载作用下饱和土体中孔隙水的排除导致土体体积随时间逐渐减小，有效应力逐渐增加，这一过程称为主固结 随着时间的增加，孔隙水应力逐渐消散，有效应力逐渐增加并最终达到一个稳定值，此时孔隙水应力消散为零，主固结沉降完成，这一过程所产生的沉降为固结沉降。 2土的压缩与固结 次固结沉降 土体在主固结成将完成之后有效应力不变得情况下还会随时间的增长进一步产生沉降，