北京市地面沉降区含水岩组和压缩层划分

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1、北京市地面沉降区含水岩组和压缩层划分刘予叶超(北京市地质环境监测总站，北京100037)摘要通过北京地面沉降区综合基础地质及地面沉降专项调查，查明了沉降区水文地质、工程地质条件及地面沉降分布现状，并在典型地面沉降区开展了钻探和各种水文地质、土工试验工作。根据上述成果资料，首次对北京市地面沉降区的含水岩组和压缩层组进行了划分，初步建立北京市地面沉降地质模型，为首都地面沉降网站建设及地面沉降预警预报系统建立奠定了基础。本文对此作一概括介绍。关键词：北京市；地面沉降；含水岩组；压缩层组1引言1.1研究工作的

2、目的和意义地面沉降是指在自然和人为因素作用下，由于地壳表层土体压缩而导致区域性地面标高降低的一种环境地质现象。地面沉降给城市建筑物、道路交通、管道系统及给排水、防洪等带来了诸多困难。特别是一些建在第四纪松散堆积平原区的城市，受地面沉降灾害的影响尤为严重。地面沉降是北京平原主要的地质灾害之一，其沉降的范围和幅度逐年扩大，目前发生地面沉降的面2积已达到2815km，累计最大沉降量约722mm。除东郊地区地面沉降仍在继续发展外，远郊昌平区海鶄洛、顺义城南、大兴区榆垡又形成了3个新的地面沉降区。地面沉降已造成

3、厂房、居民区楼房墙壁开裂、地基下沉、地下管道工程损坏50余处，同时导致一些建筑物的抗震能力降低和大量测量水准点失准，对首都城市建设和人民财产安全构成威胁。本项工作的目的是初步建立北京市地面沉降地质模型，为下一步研究地面沉降机理，建设地面沉降监测网站，预测其发展趋势，建立地面沉降预警预报系统，提出地面沉降危害防治措施，为首都规划和城市建设提供基础资料。1.2研究工作概况及存在问题北京市地面沉降主要发生在北京北部、东部、南部平原地区，该区地质研究程度较高，完成了大量的区域地质工作，水文地质、工程地质工作，

4、环境地质、灾害地质工作。北京市地面沉降研究工作起步较晚，1984年北京市水文地质工程地质公司、北京市测绘院、北京市勘测处共同编制了《北京市地面沉降调研报告》；1985年北京市水文地质工程地质公司提交了《北京市地面沉降工程地质勘察设计》；1990年建成北京市第一个地面沉降监测站（八王坟地面沉降监测站），为研究北京市东郊地区地面沉降形成机理、发展趋势奠定了基础；同年提交了《北京市东郊地面沉降工程地质调查与八王坟监测站建站阶段报告》；1992年提交了《北京市东郊地面沉降与地下水开采量关系研究报告》。综上所述

5、，北京平原基础地质、水文地质、工程地质研究程度较高，但以往工作主要是为工农业供水及城市开发建设服务的，对地面沉降的研究程度较低，特别是尚未划分出北京市地面沉降区含水层组和压缩层组，地面沉降机理、发育规律等方面的研究相对薄弱。11.3研究工作的技术路线和方法本次研究采用的技术方法是选择地面沉降灾害发育较重、环境地质条件具有代表性的地区，通过地面调查与测量、遥感解译、物探等方法，查明北京平原区地面沉降历史、现状和发展趋势。在典型沉降区开展了专门水文地质、工程地质钻探，进行了大量的抽水试验、土工试验，查明地

6、面沉降区的地层结构、含水层组和可压缩层组的埋藏分布特征，含水层组水文地质参数、可压缩层组物理力学性质、土力学参数及孔隙水压力等，为划分沉降区含水层组和压缩层组提供可靠依据。2.北京平原区地质环境背景2.1气象水文本市气候属于温带大陆性季风气候，年平均气温11.7℃，北京市多年平均降水量588.28mm，年降水量最大值1406mm（1959年），最小值256.2mm（1921年）。北京地区水系属海河流域，河网发育，大小河流100余条，长2700km。这些河流分属五大水系，由西向东依次为大清河水系、永定河

7、水系、北运河水系、潮白河水系、蓟运河水系，河流总体流向为自西北流向东南，最后汇入渤海。2.2地形地貌本市地形西北高，东南低，西部和北部是太行山脉和燕山山脉连绵不断的群山，一般海拔高度1000～1500m，山前冲洪积扇坡降1‰～5‰，平原大部分地区坡度小于0.5‰。地貌分为西部山区、北部山区和东南平原三大单元。2.3平原区地质概况1、地层北京平原区地层，除缺失奥陶系上统(O3)、志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系下、中统(C1－2)、白垩系上统(K3)外，从元古界至第四系地层均有分布。地层由老到新分述如

8、下：元古界（Pt）主要地层岩性为长城系、蓟县系、青白口系硅质白云岩、砂岩、页岩，局部有轻微变质。古生界（Pz）主要地层岩性为寒武系、奥陶系、石炭系和二迭系碳酸盐岩、碎屑岩及煤系地层。中生界（Mz）主要地层岩性为侏罗系、白垩系火山熔岩、火山碎屑岩及煤系地层。新生界第三系(Tr)的始新统（E2）主要岩性为暗紫色或猪肝色砂砾岩夹泥岩或砂质泥岩，呈半胶结状；渐新统（E3）主要岩性为灰、灰褐、灰绿色砂质泥岩、粉砂岩与含角砾凝灰岩夹黑色页岩，灰绿色硬砂岩；中—上新统