8地面沉降.ppt

一、地面沉降发生的原因二、我国地面沉降现状三、地面沉降危害及损失评估四、地面沉降防治对策建议五、目前地面沉降主要研究方法六、地面沉降监测方法地面沉降及防治对策地面沉降( landsubsidence) 又称为地面下沉或地陷,是在自然或人类工程的影响下, 由于地下松散土层固结收缩压密作用,导致地表发生的下降运动。地面沉降分构造沉降、抽水沉降和采空沉降构造沉降:由地壳沉降运动引起的地面下沉现象; 抽水沉降:由于过量抽汲地下水(或油、气)引起水位(或油、气压)下降,在欠固结或半固结土层分布区, 土层固结压密而造成的大面积地面下沉现象; 采空沉降:因地下大面积采空引起顶板岩(土)体下沉而造成的地面碟状洼地现象。 一、地面沉降发生的原因 , 厚层松散细粒土层的存在构成了地面沉降的物质基础。易于发生地面沉降的地质结构为砂层、黏土层的松散土层结构。随着抽取地下水,承压水位降低,含水层本身及其上、下相对隔水层中孔隙水压力减小,地层压缩导致地面发生沉降。 ,中国沿海地区大都面临着海平面上升问题。据统计, 20世纪 60年代以前上海吴淞口海平面上升速率为 /a;20世纪 60年代以后,由于全球变暖等原因,海平面上升速率为 2mm /a。海平面上升值叠加在地面沉降值上带来的诸多灾害性后果是不容忽视的。在这个方面尤以天津地区最为显著。天津沿海下降区从全新世以来一直处于下沉阶段,下沉速率为 1mrrga ,随着地下水开采量的增加,沉降速率也趋于加快。同时, 渤海湾地区近几十年来海平面处于持续上升阶段,年绝对上升量 1~5mm ,加上地壳升降影响,年上升量在 ~8mm 之间。海平面上升和局部地面下沉的复合作用虽短期内量不大,然而因其持续作用的周期较长,从长远来看,对天津地区的影响很大,应引起极大的关注。 ,如天津塘沽新港区地基土系第四纪全新世滨海沉积,地面下 2~4m多为吹填土和杂填土,地面下 10m 左右的土层基本上是淤泥质的。这些沉积物含水量高,粘粒含量高,固结程度差,大多未固结, 在达到完全固结之前,必然会自然沉降。 , 过量开采地下流体是产生地面沉降的主导因:(1) 地面沉降中心与地下水开采漏斗中心明显一致性; (2) 地面沉降区与地下水集中开采区大体相吻合; (3) 地面沉降量等值线展布方向与地下水开采漏斗等值线展布方向基本一致, 地面沉降速率与地下液体的开采量和开采速率有良好的对应关系; (4) 地面沉降量及各单层的压密量与承压水位的变化密切相关;(5) 许多地区已通过人工回灌或限制地下水开采来恢复和抬高地下水位,控制了地面沉降发展,有些地区还使地面有所回升。 ,城市建设造成的地面沉降是局部的,有时也是不可逆转的。城市建设施工造成局部地面沉降主要是以高层建筑基础工程为代表,如基坑开挖、降排水、沉桩等。沉降效应较为明显的工程措施有开挖、降排水、盾构掘进、沉桩等。若揭露有流砂性质的饱水砂层或具流变特性的饱和淤泥质软土,在开挖深度和面积较大的基坑时, 则有可能造成支护结构失稳,从而导致基坑周边地区地面沉降。而规模较大的隧道、涵洞的开挖有时具有更显著的沉降效应。 , 开采油气资源也会引起地面沉降。根据大港油田的有关资料, 2500m 以下普遍出现了欠压密地层,当油气开发后,必将使流体压力降低,固体颗粒有效应力增加,使地层进一步固结压密,从而引起地面沉降。因此,石油天然气的开采也是引起油气田区地面沉降的因素之一。二、我国地面沉降现状 。其中, 上海地区是我国发生地面沉降现象最早、影响最大、危害最深的城市; 20世纪 80年代以来, 江苏的苏(州)一(无)锡一常(州)及扬州一泰州一南通地区与浙江的杭(州) 一嘉(兴)一湖(州)及宁(波)一绍(兴)地区相继发生了地面沉降灾害。以上海市中心、苏锡常、嘉兴为代表的沉降中心区的最大累积沉降量分别达 、 、 。90年代以来,由于大规模的城市建设,高层建筑荷载及市周边地区增加开采地下水,致使中心城区地面处于新的加速沉降阶段。在苏锡常地区,虽然近年来已实行地下水禁采,地下水位大部分地区已开始有所回升,但沉降速率仍然达到 20~40mm /a,部分乡镇高达 80~ 120mm/a 。杭嘉湖平原地面沉降不断向区域性发展,形成多个沉降中心。近年来,