地面沉降、滑坡、巖溶塌陷災(zāi)害與防治(已修改)
2025-01-29 20:44 本頁(yè)面
【正文】 地面沉降災(zāi)害防治 ?地面沉降（ Land subsidence） 是地殼表面在內(nèi)力地質(zhì)作用、外力地質(zhì)作用與人類(lèi)活動(dòng)的作用下，造成地殼表面某一局部范圍內(nèi)或大面積的、區(qū)域性的沉降活動(dòng)，其垂直位移一般大于水平位移。 ? 特點(diǎn) (characteristic ) 其發(fā)展比較緩慢，無(wú)儀器觀測(cè)難以察覺(jué)，一旦發(fā)生，即使除去地面沉降的原因也難以完全恢復(fù)。不同地區(qū)由于其地質(zhì)結(jié)構(gòu)與影響因素不同，導(dǎo)致其地面沉降的范圍與沉降速率不同。一般而言，地面沉降的面積較大，沉降速率多在 80mm/a以上。 第四章 地面沉降、滑坡、巖溶塌陷災(zāi)害與防治 （ 1）自然因素引起的地面沉降： ?新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及地震、火山活動(dòng)引起的地面沉降 ； ?海平面上升導(dǎo)致地面的相對(duì)下降（沿海）； ?土層的天然固結(jié)（次固結(jié)土在自重壓密下的固結(jié)作用）。 ?自然因素所形成的地面沉降范圍大，速率小。自然因素主要是構(gòu)造升降運(yùn)動(dòng)以及地震、火山活動(dòng)等一般情況下，把自然因素引起的地而沉降歸屬于地殼形變或鉤造運(yùn)動(dòng)的范疇，作為一種自然動(dòng)力現(xiàn)象加以研究。 ?地面沉降的原因： ?地面沉降的原因： （ 2）人為因素 引起的地面沉降 ： ?抽汲地下氣、液體引起的地面沉降。抽取地下水而引起的地面沉降，是地面沉降現(xiàn)象中發(fā)育最普通、危害性最嚴(yán)重的一類(lèi)； ?大面積地面堆載引起的地面沉降； ?大范圍密集建筑群天然地基或樁基持力層大面積整體性沉降 —— 工程性地面沉降。 人為因素引起的地面沉降一般范圍較小，但速率和幅度比較大。人為因素主要是開(kāi)采地下水和油氣資源以及局部性增加荷載。將人為因素引起的地面沉降歸屬于地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象進(jìn)行研究和防治。 ?工程實(shí)例 (1)地面沉降的地質(zhì)原因 : ?地表松散地層或半松散地層等在重力作用下，在松散層變成致密的、堅(jiān)硬或半堅(jiān)硬巖層時(shí)，地面會(huì)因地層厚度的變小而發(fā)生沉降 。 ?因地質(zhì)構(gòu)造作用導(dǎo)致地面凹陷而發(fā)生沉降 。 ?地震導(dǎo)致地面沉降 。 地面沉降的自然原因 地面沉降的人為原因 （ 2）地面沉降的人為原因 : ?地面沉降現(xiàn)象與人類(lèi)活動(dòng)密切相關(guān)。尤其是近幾十年來(lái)，人類(lèi)過(guò)度開(kāi)采石油、天然氣、固體礦產(chǎn)、地下水等直接導(dǎo)致了今天全球范圍內(nèi)的地面沉降。在我國(guó)，由于各大中城市都處于巨大的人口壓力之下，地下水的過(guò)度抽采更為嚴(yán)重，導(dǎo)致大部分城市出現(xiàn)地面沉降，在沿海地區(qū)還造成了海水入侵 。 ?地面沉降導(dǎo)致了地表建筑和地下設(shè)施的破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因地面沉降導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 1億元人民幣以上。值得慶幸的是，我國(guó)已開(kāi)始重視這個(gè)問(wèn)題，控制人口增長(zhǎng)、合理開(kāi)采地下水等一系列政策的出臺(tái)使我國(guó)很多地區(qū)的地面沉降現(xiàn)象已經(jīng)或?qū)⒌玫娇刂?。 ?工程實(shí)例 地坪降低后，民房建設(shè)需要加大填土工程量地坪降低，需重新加高，形成 “ 加空層 ” 加高前橋面位置 ?地面沉降的地質(zhì)環(huán)境 ? 近代河流沖積環(huán)境模式 ? 近代三角洲平原沉積環(huán)境模式 ? 斷陷盆地沉積環(huán)境模式：臨海式斷陷盆地；內(nèi)陸式斷陷盆地 ?地面沉降的產(chǎn)生條件 ?厚層松散細(xì)粒土層的存在 主要是抽采地下流體引起土層壓縮而引起的，厚層松散細(xì)粒土層的 存在則構(gòu)成了地面沉降的物質(zhì)基礎(chǔ)。 易于發(fā)生地面沉降的地質(zhì)結(jié)構(gòu)為砂層、粘土層互層的松散土層結(jié)構(gòu)。隨著抽取地下水，承壓水位降低，含水層本身及其土、下相對(duì)隔水層中孔隙水壓力減小，地層壓縮導(dǎo)致池面發(fā)生沉降。 ?長(zhǎng)期過(guò)量開(kāi)采地下流體 由于抽取地下水，在井孔周?chē)纬伤幌陆德┒罚袎汉畬拥乃畨毫ο陆?，即支撐上覆巖層的孔隙水壓力減小，這部分壓力轉(zhuǎn)移到含水層的顆粒上。因此，含水層因有效應(yīng)力加大而受壓縮，孔隙體積減小，排出部分孔隙水。這就是含水層壓縮的機(jī)理。 地面沉降與地下水開(kāi)采量和動(dòng)態(tài)變化有著密切聯(lián)系： ?地面沉降中心與地下水開(kāi)采漏斗中心區(qū)呈明顯一致性。 ?地面沉降區(qū)與地下水集中開(kāi)采區(qū)域大體相吻合。 ?地面沉降量等佰線展布方向與地下水開(kāi)采漏斗等值線展布方向基本一致，地面沉降的速率與地下液體的開(kāi)采量和開(kāi)采速率有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 ?地面沉降量及各單層的壓密量與承壓水位的變化密切相關(guān)。 ?許多地區(qū)已經(jīng)通過(guò)人工回灌或限制地下水的開(kāi)采來(lái)灰復(fù)和抬高地下水位的辦法，控制了地面沉降的發(fā)展，有些地區(qū)還使地面有所回升。這就更進(jìn)一步證實(shí)了地面沉降與開(kāi)采地下液體引起水位或液體沉降之間的成因聯(lián)系。 ?地面沉降的產(chǎn)生條件 ?新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響 平原、河谷盆地等低洼地貌單兒多是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的下降區(qū)，因此，由新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的區(qū)域性下沉對(duì)地面沉降的持續(xù)發(fā)展也具有一定的影響。 ?城市建設(shè)對(duì)地面沉降的影響 城建施工造成的沉降與工程施工進(jìn)度密切相關(guān)，沉降主要集中于淺部工程活動(dòng)相對(duì)頻繁和集中的地層中，與開(kāi)采地下水引起的沉降主要發(fā)生在深部含水砂層有根本區(qū)別。 ?地面沉降的產(chǎn)生條件 ?地面沉降的特征 地面沉降的特點(diǎn)是波及范圍廣，下沉速率緩慢，往往不易察覺(jué)，但已對(duì)于建筑物、城市建設(shè)和農(nóng)田水利危害極大。 地面沉降災(zāi)害在全球各地均有發(fā)生。由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展、人口的劇增以及城市規(guī)模的擴(kuò)大，大量抽取地下水引起了強(qiáng)烈的地面沉降，特別是在大型沉積盆地和沿海平原地區(qū)，地面沉降災(zāi)害更加嚴(yán)重。石油，天然氣的開(kāi)采也可造成大規(guī)模的地面沉降災(zāi)害。 ?地面沉降的特征分布 ? 地面沉降的分布規(guī)律 1. 世界地面沉降分布概況 ? 地畫(huà)沉降主要發(fā)生于平系和內(nèi)陸盆地工業(yè)發(fā)達(dá)的城市以及油氣田開(kāi)采區(qū)。 2. 中國(guó)地面沉降分布規(guī)律 ? 從成因上看，我國(guó)地面沉降絕大多數(shù)是因地下水超量開(kāi)采所致。從沉降面積和沉降中心最大累積降深來(lái)看，以天津、上海、蘇錫常、滄州、西安、阜陽(yáng)、太原等城市較為嚴(yán)重，最大累積沉降
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