第十章 地面沉降.pptx

第一节概述
地面沉降:指地面高程的降低,均指地壳表面某一局部范围内的总体下降运动。
特点:以缓慢的、难于察觉的向下垂直运动为主,只有少量的或基本没有水平向的位移,可能影响的平面范围可大至几千平方公里。
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(欠固结土在自重压密下的固结作用)。
(2)人为因素:
①抽汲地下气、液体引起的地面沉降。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。
地面沉降的危害
地面沉降灾害的特点是缓慢的不可逆的,即缓变型地质灾害。其主要危害是:
(1)对环境的危害:防洪能力降低,洪涝危害加剧;雨季地面积水扩大,乃至大面积农田抛荒;海水入侵,地下水质恶化
例:浙江温岭西部平原,~,,,长期水淹而抛荒的农田面积达3919亩,季节性水淹而抛荒的农田面积达3936亩,给城市、交通、水利设施建设及当地居民造成很大的影响,初步估计前几年由此损失达5亿元,而在今后仍将继续影响,损失难以估计。
(2)对建筑工程的危害:
①桥梁墩(台)下沉,使桥下净空减少;
②建筑地坪下沉,使地下管道坡度改变,重力排水功能失效;
③道路工程,由于地面沉降,使潜水位相对“升高”且地面积水也相应增加,将使填方路基的强度和稳定性造成不利影响,同时使路基排水系统不畅乃至失效;
④深井井台和桩基建筑物承台与地坪脱开而相对上升等。
世界地面沉降
自上世纪末,,随着人口的增加和城市的发展,对地下水和油气等资源的开发不断加剧,,在日本、美国、墨西哥等数十个国家,数百个城市出现了严重的地面沉降现象,成为世界范围的重要环境问题。
世界上严重地面沉降现象主要发生在工业发达的滨海和内陆盆地城市及油气田区。日本和美国是地面沉降最广泛的国家。此外,墨西哥的墨西哥城,英国的伦敦、意大利的威尼斯、泰国的曼谷等均是地面沉降灾害严重的城市。
1925—1977年美国加州San Joaquin峡谷地面沉降达9m
过度开采地下水引起的地面沉降使威尼斯下沉,
慢慢淹掉具有建筑艺术的宝库。
墨西哥城地面沉降,使深井管相对上升
中国地面沉降
我国是世界上地面沉降比较严重的国家。回顾地面沉降历史,可大体分成三个阶段。
开始阶段
从本世纪20年代初到50年代中期。该阶段我国城市规模小,农村井灌程度低,、天津等个别城市进行较大规模的深层承压水开采活动,在集中开采区形成局部降落漏斗并出现地面沉降现象。但除上海外,沉降范围和速度都不大,发展也比较缓慢。
发展阶段
从50年代后期到70年代中期。该阶段我国城市和北方平原地区大量开发地下水,除原来的上海、天津等沉降区继续发展外,北京、西安等一些城市和华北平原等灌区开始发生广泛的地面沉降活动。
急剧发展阶段
70年代中期以后,我国人口持续增长,城市规模和北方井灌事业迅速发展。在这种情况下,地下水开发强度急剧加大,在众多城镇和北方平原地区出现越来越严重的超采现象,形成以城市和集中井灌区为中心的许多大型地下水位降落漏斗或降落区,进而发生严重的地面沉降活动。