常州地区地面沉降及地层压缩性研究-地质与勘探.pdf

第45卷摇 第5期 地质与勘探 Vol.45摇 No.5 2009年9月 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 GEOLOGYANDEXPLORATION摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 September,2009 常州地区地面沉降及地层压缩性研究 王光亚,于摇 军,吴曙亮,武健强 (江苏省地质调查研究院,南京摇 210018) [摘摇 要]系统分析了常州地区地下水开采动态和地面沉降发生发展历史,概述了研究区地面沉降的框 架,在此基础上,系统研究了常州市分层标从1984年至2002年的分层沉降资料。 根据常州地区地下水含水层 系统及土层特性,将研究区松散土层垂向划分为四个不同层次,分别研究了它们的压缩变形历时特性及其与 累计地下水开采量的关系,研究了各自的应变特性。 由于土层结构及物理力学性质的不同、地下水开采层次 及强度的差异、土层不同应力历史的影响等诸多因素的综合效应,导致了地面沉降及分层压缩特性的显著差 别。 常州地区的主要压缩层为第II承压含水层的顶板弱透水层,与含水层距离近的土层变形量及应变量均较 大,其次是第II承压含水层本身及其与第III承压含水层之间的弱透水层。 地面沉降及地层压缩与地下水开 采之间的滞后效应在常州地区表现得并不明显,这一点至少在月或年的时间尺度上是正确的。 [关键词]分层标摇 地面沉降摇 地层压缩特性摇 常州 [中图分类号]P641摇 摇 摇 [文献标识码]A摇 [文章编号]0495-5331(2009)05-0612-09 WangGuang-ya,YuJun,WuShu-liang,WuJian-qiang.LandsubsidenceandcompressionofsoilLay鄄 ersin Changzhouarea[J].Geology andExploration,2009,45(5):612-620. 厚的第四系松散覆盖,厚度约120~240m。 隐伏的基岩 0摇 引言 地层有碳酸盐岩和碎屑岩。 在松散层中发育潜水、第 开采地下水导致的地面沉降是一种非常普遍存在 I、II、III承压含水层等四个含水层组。 常州地区地下水 [1-8] 的缓变性地质灾害现象 。 地面沉降可能导致的地 的主要开采层位是第II承压含水层,其次是第I和第 [1] 质环境效应和经济效应 引起了政府、社会、产业届和 III承压含水层。 学术届的广泛关注。 由于大量开采地下水,自60年代起,常州地区开 对于那些依赖地下水作为人民生活和工业生产的 始出现地面沉降迹象,如,水井井管相对抬升、地面开 重要水源的城市来说,地下水开采引起的城市区域地 裂等。 1979~1983年期间实施的常州市I等水准测量, 面沉降是相当平常的。 大约20年前,至少8个城市区 揭示该市地面平均下沉300mm左右,累计最大沉降量 [2] 域报道了地下水开采对经济的重大影响 ,在一些人 已达512 mm,在东方印染厂。 口稠密的亚洲大都市情况更加严重,如曼谷、雅加达、 为了查明地下水开采与地面沉降的内在联系,以 [2,3] 大阪、上海、东京 。 地面沉降在中国东部沿海城市 及不同深度、不同岩性土层的不同压缩规律,1983年底 区域具有广泛的挑战性[2,6-11]。 在位于常州地下水降落漏斗中心区内的国棉一厂至常 只要开采地下水,地面沉降就是不可避免的,但是 化厂