防灾减灾工程学 教学课件 作者 江见鲸 第21章　地面沉降及其防治.ppt

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1、16037-20a主编第21章　地面沉降及其防治21.1　地面沉降及其类型21.2　地面沉降造成的危害21.3　地面沉降的控制和治理21.1　地面沉降及其类型1.地面沉降　又称地面下沉、地面塌陷或地陷，它主要是受开采石油、煤、地下水等资源以及工程施工、灌溉等人工经济活动的影响，或造成人工地下空洞，或使地下松散土压缩固结，导致地面标高下降的现象。2.地面沉降的类型　我国出现的地面沉降的城市较多。(1)现代冲积平原模式，如我国的几大平原地区。(2)三角洲平原模式，尤其是在现代冲积三角洲平原地区。(3)断陷盆地模式，它又可分为近海式和内陆式两类。21.2　地

2、面沉降造成的危害1.上海市　从1921年发现地面下沉开始，到1965年止，最大的累计沉降量已达2.63m，影响范围达400km2。2.天津市　从1959～1982年间最大累计沉降量为2.15m。3.北京市　自从20世纪70年代以来，北京的地下水位平均每年下降1～2m，最严重的地区水位下降可达3～5m。4.西安市　地面沉降发现于1959年。5.太原市　经1979年、1980年、1982年三次在市区600km2范围的测量，发现沉降量大于200mm的面积有254km2，大于1000mm的沉降区面积达7.1km2。6.武汉市　常见的是岩溶地面塌陷，主要分布在长江两岸

3、的白沙洲和鹦鹉洲。21.3　地面沉降的控制和治理1.表面治理措施　对已产生地面沉降的地区，要根据灾害规模和严重程度采取地面整治及改善环境。2.根本治理措施　从研究消除引起地面沉降的根本因素入手，谋求缓和直到控制或终止地面沉降的措施。3.地面塌陷治理实例1.表面治理措施(1)在沿海低平面地带修筑或加高挡潮提、防洪提，防止海水倒灌、淹没低洼地区。(2)改造低洼地形，人工填土加高地面。(3)改建城市给、排水系统和输油、气管线，整修因沉降而被破坏的交通路线等线性工程，使之适应地面沉降后的情况。(4)修改城市建设规划，调整城市功能分区及总体布局。2.根本治理措施(1)

4、人工补给地下水(人工回灌)。选择适宜的地点和部位向被开采的含水层、含油层采取人工注水或压水，使含水(油、气)层中孔隙液压恢复或保持在初始平衡状态。(2)限制地下水开采，调整开采层次，以地面水源代替地下水源。其具体措施如下：1)以地面水源的工业自来水厂代替地下供水源。2)停止开采引起沉降量较大的含水层而改为利用深部可压缩性较小的含水或基岩裂隙水。3)根据预测方案限制地下水的开采量或停止开采地下水。(3)限制或停止开采固体矿物。对于地面塌陷区，应将塌陷洞穴用反滤层填上，并加松散覆盖层，关闭一些开采量大的厂矿，使地下水状态得到恢复。3.地面塌陷治理实例(1)工程事

5、故概要。(2)事故原因分析。(3)事故处理方法。(1)工程事故概要。江苏省西北部徐州市，位于微山湖以南。徐州市区东部新生街，为居民住宅密集地区，该地区在1992年4月发生一次塌陷。塌陷区离黄河故道约120m，地貌上处在黄河转折西侧的高漫滩上。(2)事故原因分析。1)徐州市地面塌陷区，地基土的强度低，为故黄河泛滥沉积的粉土与粉砂，厚达22m。2)地表下22m处，即为古生代奥陶系灰岩。3)灰岩中存在大量的溶洞(喀斯特)与裂隙。4)徐州市开采地下水过量，使地下水位变幅较大。5)徐州市两次地面塌陷都是当地下大雨后发生的。(3)事故处理方法。1)应急处理。拆除残存毁坏

6、房屋，用粘性土填平塌抗，以防止雨水顺塌坑下渗，避免扩大塌陷范围。2)长远处理方法。采用浅层人工地震新技术查明了徐州市区下部石灰岩岩溶分布与发育情况。