《地面沉降讲座》ppt课件

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1、地面沉降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、地面沉降概述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）。1、地面沉降概述1.1.2地面沉降的原因：（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；1、地面沉降概述

2、1.1.2地面沉降的原因：（2）人为因素：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。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。1.1.4地面沉降的危害地面沉降

3、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：降落漏斗的形成与效应（A）在潜水含水层中，一个抽水井周围降落漏斗的水位下降。（B）重迭的降落漏斗造成水位的净下降，浅井干枯。地面沉降的危害（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；例：浙江温岭西部平原，原地面标高2.5～3.3m，目前沉降中心带已降至2.0m以下，局部1.5m，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

4、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。地面沉降的危害（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。1.2开采地下水引起地面沉降的防治措施基本措施是进行地下水资源管理。主要整治方法：（1）减少地下水开采量和水位降深；调整开采层次，合理开发

5、地下水资源；（2）当地面沉降发展剧烈时，应禁采；（3）对地下水进行人工补给，回灌时应控制水源的水质标准，以防止地下水被污染。上海地面沉降灾害及有关地质灾害危险性评估实例沉降小于1000mm沉降大于1000mm全国地面沉降分布示意图肃宁沧州黄骅19721972-19751975-19801980-19951995-20009.2148.6669.9990.4195.69沧州市深层水位降落漏斗发展剖面示意图提纲上海地面沉降灾害现状地面沉降地质灾害危险性评估有关技术要求地面沉降灾害评估实例上海地面沉降灾害现状1、地面沉

6、降历史概况上海市第一口深水井开凿于1860年；1921年后随着上海工商业的发展，对地下水的需求逐渐增大，并开始发生地面沉降现象。至2001年中心城区平均累积沉降1.93m，年均沉降量约23.9mm。图1第2含水层采灌量与地下水位图2第3含水层采灌量与地下水位图3第4含水层采灌量与地下水位图4第5含水层采灌量与地下水位图6第2含水层水量、水位、沉降历时变化曲线图图7第3含水层水量、水位、沉降历时变化曲线图图8第4含水层水量、水位、沉降历时变化曲线图图9第5含水层水量、水位、沉降历时变化曲线图地面沉降体积和地下水开

7、采水量体积大致相当通过基本以5年为间隔的全市水准复测，可以全面地了解地面沉降的现状与发展趋势。在1980、1996、2001年一、二等水准测量数据基础上，编制了全市1980~1995、1996~2001年地面沉降等值线图。上海市1980~1995年累积地面沉降图反映出地面沉降主要发育在中心城区、闵行华漕地区，影响范围不断扩大；受邻近省区地下水开采影响，在金山枫泾、嘉定华亭附近沉降量较大。上海市1996~2001年累积地面沉降图上海外滩百年巨变上海外滩百年巨变上海外滩百年巨变，外滩防汛墙不断加高的过程从侧面反映了市

8、区地面沉降的演化历史！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！地面沉降使深井管相对上升由于地面沉降使潮位相对上升,防汛墙逐次加高,严重影响了防汛能力。地面沉降使桥下净空减少，严重影响河道通航能力。地面沉降对城市防汛（涝）规划、建设与管理产生了十分严重的影响！地面沉降产生水位不断突破历史水位的假象，给潮位分析预报、防汛规划建设与管理等工