第十一章地面沉降ppt课件.ppt

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1、第十一章地面沉降工程地质研究西安科技大学地质与环境学院2009.2基本要求：了解地面沉降的诱发因素、地质条件和形成机制。掌握地面沉降预测方法和地面沉降的控制和治理措施。11.1基本概念与研究意义11.2地面沉降的形成条件11.3地面沉降的形成机制11.4地面沉降预测11.5地面沉降的控制和治理11.l基本概念及研究意义地面沉降（landSubsidence）:是指地面高程的降低，又称地面下沉或地沉，均指地壳表面某一局部范围内的总体下降运动。地面沉降的特点：以缓慢的、难于觉察的向下垂直运动为主，只有少量的或基本没有水平位移，可能影响的范围可大至

2、几千平方公里。表11-111.l基本概念及研究意义主要危害(1)沿海地区沉降使地面低于海面，受海水侵袭；(2)一些港口城市，由于码头、堤岸的沉降而丧失或降低了港湾设施的能力;(3)桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通.(4)在一些地面沉降强烈的地区，伴随地面垂直沉陷而发生的较大水平位移，往往会对许多地面和地下构筑物造成巨大危害;(5)在地面沉降区还有一些较为常见的现象，如深井管上升、井台破坏，高楼脱空，桥墩的不均匀下沉等，这些现象虽然不致于造成大的危害，但也会给市政建设的各方面带来一定影响。11.l基本概念及研究意义上海外滩百年巨变，外滩防汛墙不断加

3、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作都带来了困难。1999年吴淞、黄浦公园、米市渡等水文测站基面进行了订正，近年来地面沉降对三站的影响分别为-0.08、-0.06、-0.06米。11.1基本概念与研究意义11.2地面沉降的形成条件11.3地面沉降的形成机制11.4地面沉

4、降预测11.5地面沉降的控制和治理11.2地面沉降的形成条件地面沉降的产生需要一定的地质、水文地质条件和土层内的应力转变(由水所承担的那部分应力不断转移到土颗粒上)条件。从地质、水文地质条件来看，疏松的多层含水体系；其中承压含水层的水量丰富，适于长期开采；开采层的影响范围内，特别是它的顶、底板，有厚层的正常固结甚或欠固结的可压缩性粘性土层等，对于地面沉降的产生是特别有利。从土层内的应力转变条件来看，承压水位大幅度波动式的趋势性降低，则是造成范围不断扩大的、累进性应力转变的必要前提。11.2地面沉降的形成条件一、内在条件（因素）研究表明，地面沉降通常

5、发生在未完全固结成岩的近代沉积地层中，其密度较低，孔隙度较高，孔隙常为液体充填。地面沉降实质上是这些地层的渗透固结过程的继续。基于这一点，产生地面沉降的地质环境模式主要有：1.近代河流冲积环境模式我国东部许多河流冲积平原，如长江中下游，黄淮海平原、松嫩平原等均属此类。11.2地面沉降的形成条件2.近代三角洲平原沉积环境模式三角洲位于河流入海地段，介于河流冲积平原与滨海大陆架的过渡地带。随着地壳的节奏性升降运动，河口地段接受了陆相和海相两种沉降物。其沉积结构具有陆源碎屑——以中细砂为主夹有机粘土遇害向粘性土交错叠置的特征。在没有强大潮流和波浪能量作用时

6、，三角洲前缘不断向海洋发展形成建设性三角洲。在平面上可分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲。11.2地面沉降的形成条件3.断陷盆地沉积环境模式一般位于三面环山，中部以断块下降为主的近代活动性地区。按地理位置可分两种类型：（1）临海式断陷盆地分布于滨海地区，海陆交互相沉积。台北、宁波盆地属此类。（2）内陆式断陷盆地系内陆高原的近代断陷活动断陷。汾渭地堑属此类。11.2地面沉降的形成条件二、外在条件（因素）1.自然动力地质因素（1）地球内营力作用：包括地壳近期下降运动、地震、火山运动等。由地壳运动引起的地面沉降，沉降速率低，一般不构成灾害后果，如天津地区

7、；大震后可能引起短期的沉降速率增加，但很快就转平稳。（2）地球外营力作用：包括溶解、氧化、冻融等作用。11.2地面沉降的形成条件2.人类活动因素：是诱发高速率地面沉降的重要因素。危害性大。（1）持续超量抽取地下水；（2）开采石油；（3）开采水溶性气体；（4）大面积农田灌溉；（5）高荷载建筑群；（6）地面振动荷载等。11.1基本概念与研究意义11.2地面沉降的形成条件11.3地面沉降的形成机制11.4地面沉降预测11.5地面沉降的控制和治理一、承压水位降低所引起的应力转变及土层的压密位于末固结或半固结疏松沉积层地区内的大城市，因为潜水易于污染往往开

8、发深层的承压水作为工业及生活用水的水源。’在孔隙承压含水层中，抽汲地下水所引起的承压水位的降低，必然要使含水