珠海市地面沉降现状和形成机理研究

《珠海市地面沉降现状和形成机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、珠海市地面沉降现状和形成机理研究［摘要］珠海市经济增长迅速、城市化水平日益提高,土地资源紧缺，由人类工程建设活动引发的地面沉降及次生地质灾害问题越来越突出。本文阐述了珠海市地面沉降现状及其主要特征，详细分析了诱发地面沉降的地质背景条件及其成因机理，对诱发因素及成因进行详细分析并提出主要的防治措施建议。认为区内分布厚度大且地质年代新的软土类土层是诱发地面沉降的地质背景因素，在自固结作用及其外加荷载作用下加速了排水固结压缩过程，是造成地面沉降的主要原因。［关键词］地面沉降现状软土分区固结变形压缩荷载防治措施建议［中图分

2、类号］P642.26［文献码］B［文章编号］1000-405X(2014)-2-86-21概述珠海市位于珠江口西南部，改革开放以来，随着经济的快速增长、人口迅猛增加、城市化水平日益提高，人类经济与工程活动对地质环境的作用和影响越来越大，所引发的地质环境问题对人类生存和社会经济可持续发展的影响也越来越突出。尤其是作为地质环境问题之一的地面沉降灾害问题已直接给地区经济社会发展带来了严重的危害和阻碍。调查了解地面沉降现状与危害，分析地面沉降原因，对地面沉降采取积极有效的技术组织等治理措施，对于改善地质环境，保护人民生命财

3、产的安全，具有重要的现实意义。2地面沉降现状评价珠海市地面沉降主要为软土排水固结压缩沉降和在软土分布区大量抽水引起的地面沉降两种类型。并具有分布广和沉降量大的特性，区内一般沉降量为5-30cm,最大处达100cm以上，主要灾害表现为房屋倾斜、开裂和地面下沉等,造成路网、地下排水系统破坏，引发地质灾害，对珠海市经济发展和建设带来了巨大的经济损失。按照沉降量大小，对珠海市地面沉降发育区划分为严重区（沉降量＞50cm）和较严重区（沉降量1,软土中的高压缩性、流变性及承载力低等性能均是由于其高含水量和高孔隙比导致的。软土在

4、一般状态下表现出一定程度的流变性，在外加荷载不变的条件下，变形量随时间增加而加大，此为固体流变；而剪切强度随时间延长而降低，发生剪切流变。（2）高压缩性。软土结构疏松，矿物颗粒亲水性强，透水性弱，且沉积年代较新，压密程度很差，这是造成软土发育地区沉降量大的重要因素。表现为土体中的水分和气体被排出，土粒相互移动挤密，孔隙体积减小。（3）触变流动、承载力低。软土典型的空架结构，一方面决定了此类土灵敏度高、不易扰动，另一方面导致软土地基变形量大、流动特性明显。即在荷载作用下，软土除产生固结沉降外，还会产生次固结沉降，表明

5、软土具有粘滞性。软土在变形过程中土体的粘滞性与固结同时发生，二者的耦合效应是导致软土地基长期沉降的主要原因。一般而言，软土地带地面沉降量的大小与软土沉积时代、软土厚度、埋藏条件及上覆填土厚度大小等密切相关。软土的沉积时代越老、埋深越大、软土与填土层厚度越小的区段，地面形变量越小，对工程的影响越小；反之就大。软土地基受荷后，会出现较高的超静孔隙水压力，这是软土变形延续时间长且具有流变特性的原因。3.2.2人类工程活动是控制软土地面沉降的外因软土地区地面沉降与人类工程活动关系密切。区域内发生的大多数地面沉降地质灾害几乎

6、均与人类工程活动有关，主要的人类工程活动是地面建设、建桥筑路、短时间围海造地、滩涂开发等。(1)城市建设对地面沉降的影响20世纪90年代以来，珠海城市开发建设飞速发展，大规模路网、工业区、港口建设更加加速了区内软土的加荷排水固结，导致地面沉降的加速发展。往往表现为排水系统破坏、引发内涝，建筑物下沉或倾斜、开裂，甚至倒塌；路面出现地裂缝，波状路面等。在软土分布地带大规模兴修高等级公路和进行地下空间开发，也是导致地面沉降的重要因沿海滩涂及围海造陆等填海区域已成为城市发展的重点地段，如珠海西区、高栏港区的开发建设，在未完

7、成自身排水固结的广大软土分布区内进行填土抬高地面开发建设，人为的加速了软土排水固结-压缩沉降的过程，是软土地带出现大面积地面沉降的主要原因之一。(2)软土分布区过量抽取地下水引起的地面沉降珠海地区地表水资源丰富，地下水开发需求不强烈，但较集中的水产养殖区无规律地过量抽取地下水，引发加剧地面沉降的发生，形成局部性的沉降漏斗。由于含水层的开采，孔隙水从土中排除，引起土层中孔隙水压力降低，导致颗粒间有效应力增加，有效应力的增加,等同于给土层施加一附加应力，使软弱土层受到压缩沉降变形。水位下降，引起土层中孔隙水压力降低，其

8、变形量的大小，受应力大小(即水位变幅)，压缩层的物理力学性质以及距含水层的距离等因素控制，各土层压缩变形的迭加，引发地面沉降变形。由于含水层中水大量流失，使土壤中的细小颗粒随着流动的水不断流失，在土层中形成空洞，随着抽水时间的不断进行，空洞扩大，最终形成塌陷性沉降。因此地下水开采，引起区域性水位下降，是区内地面沉降的必然结果。3.2.3区内地面沉降的主要沉降