关于地面沉降的危害及成因机理研究
关于地面沉降的危害及成因机理研究
【摘要】地面沉降是在众多自然和认为因素下形成的一种地面标高损失的地质灾害现象，它具有生成缓慢、持续时间长、影响范围广等特征。目前已经在多个国家和地区发现了地面沉降现象，由于地面沉降的巨大危害性，加强地面沉降的研究有着重要的意义。
【关键词】地面沉降；危害；成因机理研究
1 地面沉降的定义及类型
地面沉降是在自然和人为因素下，由于地表松散土体压缩而导致的区域性地面标高降低的一种环境地质现象，是一种不可补偿的永久性的环境和资源损失，是地质环境系统破坏所导致的恶果[1]。地面沉降具有生成缓慢、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大等特点，是一种对资源利用、环境保护、经济发展、城市建设和人民生活构成威胁的地质灾害。地面沉降已成为我国乃至世界范围较为普遍的地质灾害现象，对社会经济的可持续发展影响巨大。
关于地面沉降的分类，根据地面沉降发生区的地质水文概况主要可分为以下三种类型：内陆河谷和盆地型、冲击和洪积平原型、沿海三角洲和滨海平原型。
2 国内外地面沉降现状
众所周知，自1891年墨西哥城记载有地面沉降现象以来，地面沉降现象已经遍及世界各国的多个城市和地区。据报道和学界的研究，现今地面沉降较为严重的国家有日本、墨西哥、美国和意大利等。
我国的地面沉降较世界其他国家和地区在发生时间上相对较晚，但随着最近几十年来我国经济的飞速腾飞，我国的地面沉降同样也在迅速扩大，扩展的速度和发展的强度远远高于世界其他国家。自1921年在我国上海市发生地面沉降以来，目前我国的96个城市和地区发现了不同程度的地面沉降现象。
3 地面沉降危害
地面沉降已经成为城市建设和发展的一种“慢性病”，地面陈建的生成缓慢、持续时间场、影响范围大等特征使得其成为了一定程度上制约我国城市地区可持续发展的地质灾害“元凶”。从地面沉降的定义我们可以看出地面沉降带来的最根本的影响是地表标高的损失，地面高程的损失降低将引发一系列的次生灾害，通过研究地面的主要危害和影响体现在以下几个方面：
3.1 加大沿海城市风暴潮的频率和强度
沿海地区，由于濒临大海，使得该种地区经常受到风暴潮的侵袭并对人民的
地面沉降监测
地面沉降监测
上海市工程建设规范 地面沉降监测与防治技术规程Technical code for land subsidence monitor and control (征求意见稿) 2008 上海
上海市工程建设规范 地面沉降监测与防治技术规程 Technical code for land subsidence monitor and control 主编单位：上海市地质调查研究院 批准单位：上海市建设和交通委员会 施行日期：2008年月日
2008 上海 35
上海市建设和交通委员会 沪建交[2008] 号 上海市建设和交通委员会关于批准 《地面沉降监测与防治技术规程》为 上海市工程建设规范的通知 各有关单位： 由上海市地质调查研究院等单位主编的《地面沉降监测与防治技术规程》，经有关专家审查和我委审核，现批准为上海市工程建设规范。该规范统一编号为，其中1.0.4为强制性条文。自2008年月日起实施。本规范由市建设交通委负责管理，上海市地质调查研究院负责解释。 上海市建设和交通委员会 二○○八年月日
前言 本规程是根据上海市建设和交通委员会沪建交[2007]184号文的要求，由上海市地质调查研究院会同有关单位依据国务院《地质灾害防治条例》（国务院2003年第384号）以及上海市政府《上海市地面沉降防治管理办法》（上海市人民政府令2006年第62号），密切结合上海市地面沉降监测与控制的工程实践，在认真总结实践经验和广泛征求本市有关单位和专家意见的基础上，编制完成的。 本规程对地面沉降监测与防治工作的技术要求进行了规定，适用于上海市行政区域内地面沉降的监测与防治工作。 本规程共分五章，内容包括：1.总则；2.规范性引用文件；3.术语；4.地面沉降监测；5.建设工程地面沉降监测；6.地面沉降防治；7.成果编制和归档及其条文说明。 本规程以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规程具体由上海市地质调查研究院负责
地面沉降现状调查
5 地面沉降现状调查 5.1 主要任务 5.1.1了解地面沉降灾害区的地质背景（地层岩性、地质构造、水文地质、工程地质特征等）； 5.1.2查明或基本查明地面沉降灾害的分布范围、分布规律、危害程度；开展航片和卫片的地面沉降解译，实地验证航片、卫片的解译情况； 5.1.3分析地面沉降灾害的影响因素（自然因素及人为因素）、形成条件及其成因机理。 5.2 调查范围 依据地质环境条件、地下液态资源开发利用现状和规划、地面沉降灾害发育程度以及社会经济发展重要程度等综合因素，确定地面沉降调查范围。 5.2.1对发生过如井口抬升、桥洞净空减少、房屋开裂等地面沉降现象较集中的区域展开重点调查； 5.2.2要根据工作的需要，适当地扩大到已知地面沉降范围以外的区域。 5.2.3在有采矿活动、农田灌溉活动、大量抽汲地下水的地段，必须在现场通过访问、调查，查明是否曾经发生过地面沉降现象，并详细记录，标记在图上。 5.3 调查内容 5.3.1地面沉降区地下水动态调查 调查与监测的内容包括地下水水位、水量资料；与地下水有密切联系的地表水体的观测资料；重点调查地下水水位下降漏斗的形成特点、分布范围、发展趋势及其对已有建筑物的影响。 5.3.2 建筑物破坏情况调查 首先查看地下水开采量强度大、地下水位降深幅度也大的地段的开采井泵房（地面、墙壁有无裂缝、井管较地面有无上升、房屋有无变形等），然后逐渐向四周扩展，查看地面建筑物有无损坏，并调查建筑物年限。 5.3.3 地下管道破裂调查 对供水管线应查看地面是否潮湿、冒水；冬季是否常年结冰；煤气管道破裂
调查用感官嗅其气味是否正常，调查居民用气量是否充足。 5.3.4 雨季淹没调查 调查淹没损失、淹没设施名称、淹没面积、淹没水深，对比分析本次降水量大小及历史同等降水量淹没情况和相应的地面变形情况（有无阻水建筑物修建）。若在相同的降水、风力、风向及排水条件下出现洼地积水，河水越堤、海水淹没码头、工厂等，应属于地面沉降所致。 5.3.5 风暴潮调查 在发生过风暴潮的地区开展风暴潮的频率、潮位和经济损失调查，在有条件的地区开展经济损失评估；开展河堤、桥梁等的变化调查。 5.3.6 相关调查与资料分析 调查第四纪松散堆积物的岩性、厚度和埋藏条件, 收集和分析不同地区地下水埋藏深度和承压性，各含水层之间及其与地表水之间的水力联系资料。 5.3.7 地面沉降灾害和对环境的影响调查 采用现场踏勘和访问的方法，对建筑设施的变形、倾斜、裂缝的发生时间和发展过程及规模程度等详细记录，同时了解被破坏建筑设施附近水源井的分布、抽水量及地面沉降的情况。 5.3.8 调查记录 每次调查均应有详细记录。 5.4 资料收集与分析 在开展调查与监测的过程中应进行有关资料的收集，包括城市1：10000或1：50000比例尺交通图和地形图、沉降区水文地质工程地质勘查资料、水资源管理方面的资料、市政规划现状及远景资料、沉降区内国家水准网点资料、城市测量网点资料、井、泉点的历史记录及历史水准点资料、研究沉降区水文地质工程地质条件、历年水资源开采情况、已有的监测情况、地面沉降类型及沉降程度。分析地面沉降的原因、沉降机制，估算地面沉降的速率，划分出沉降范围及沉降中心，尽可能编制出地面沉降现状图。作为监测网点布设的原则依据。 在资料相对缺乏的沉降区，可布置适当的调查与勘查工作量，以达到布设监测网络的要求为准则。
Peck法计算的盾构隧道地面沉降量及沉陷槽计算公式
8．1．4 地层变形预测与分析 通常设计阶段的地面沉降预测方法可分为两类，一是根据实测数据的统计方法—Peck 公式是其典型代表：二是采用有限元和边界元的数值方法。 采用Peck 法计算的盾构隧道地面沉降量及沉陷槽计算公式如下式；其沉陷槽横向分布见图。 exp(max )(S x S -22 2i x ）
? ?? ? ? Φ-?= 2452tg Z i π 式中：V —地层损失（地表沉降容积）； i —沉降槽曲线反弯点； z —隧道中心埋深 根据本标段的地质条件和埋深等，得i=6.9m ，由此根据以往的工程实践及经验公式，沉陷槽宽度B ≈5i ，可得单个隧道盾构推进引起的地表横向沉陷槽宽度约为35m ，两座隧道盾构推进引起的地表横向沉陷曲线叠加后其沉陷槽宽度约为50m ，并且沉陷槽的主要围在隧道轴线两侧6m 围，离轴线3m 的沉降量约为最大沉降量的60%～70%，离轴线6m 的沉降量约为最大沉降量的25%。 地层损失V 值主要是由盾尾空隙引起的土体损失量，它与盾构机盾壳厚度、盾构推进时粘附在盾构上的土体厚度及注浆量等有关，即 V=V 尾+V 粘-V 浆 盾构推进时粘附在盾构钢板上的土体厚度约为20～40mm ，盾壳厚度为70mm ，则：V=V 尾+V 粘-V 浆=1.36+0.58α-(1.36+0.58)β α为折减系数， β为同步注浆的充填系数。 取α=0.6 β=0.5 得 V=0.73m2 由此可得地表最大沉陷值：Smax=23.4mm 最大斜率：Qmax=0.0013 以上分析值主要是在以往工程经验基础上结合本地铁盾构标段的实际情况，隧道埋深16m 左右情况下得出的，最大沉降量满足规和标书要求。 虽然地表沉降形态是大体相同或相似的，但其最大沉降量总是随着施工工况和地质条件的改变而千差万别，目前控制沉降的主要手段是同步注浆和二次注浆，而注浆的环节常有各种各样的问题发生，如缺量、过量、滞后、漏浆等等，不同的沉降情况常是施工工况和工作状态的反映，同时不同的地质条件沉降亦有所不同，如粉砂土较粘土隆降起量要少，沉降速率要快，淤泥质粘土后期固结沉降则要大点。以上这些都要求盾构施工时要加强监测工作，以随时了解地面沉降信息，以便及时采取有效措施，以达到控制沉降和减少损失的目的。 8．2 理论分析
浅析地面沉降的危害
浅析地面沉降的危害、发生机理及其预防措施 （内蒙古第五地质矿产勘查开发院吴文平任国文） 一、地面沉降的定义及其特点 广义地讲，地面沉降是指地壳表面一切自然力或人类活动影响下所发生的区域性地面下降，就工程意义而言地面沉降是指某一区域内由于开采地下水或其他地下流体（如石油、天然气）导致的地表浅层第四纪松散堆积物压密或进一步固结引起的地面标高下降的现象。地面沉降的特点：①波及范围广，下沉速率缓慢，难以察觉，一旦发生了地面沉降，即使不考虑产生的原因，沉降了的地面也是可能完全复原的；②在同一沉降区域内存在一处或多处沉降中心，沉降中心的位置和沉降量与地下流体开采点的分布和开采量密切相关。 二、地面沉降的危害 地面沉降所造成的破坏和影响是多方面的。主要为区域性地面标高的损失而引起环境恶化给工农业生产、交通运输、城市建设和人民生活造成危害和严重的经济损失，其具体环境灾害表现如下： 1、在滨江或滨海区域易受河水或海水的侵袭，引起潮水、江水倒灌，给城市、农田造成严重经济损失。地面沉降也使内陆平原城市或地区遭受洪水灾害的频率增大、危害程度加重，尤其那些新构造盆地如江汉盆地、洞庭湖盆地、汾渭盆地及辽河盆地等。 2、对城市公共设施、交通运输、港口码头及水利设施的损害。例如城市中下水管道变形排水能力下降，河道桥下净空减小通航能力降低，既有河、海堤坝或防洪墙防洪、潮的能力降低，道路设施破坏，港口码头失效货物装卸能力下降等。 3、地面沉降的不均匀往往使地面和地下建筑遭受巨大的破坏，危及稳定、安全。如建筑物墙壁开裂、高楼脱空并使桩基产生负摩阻力，深井井管上升、井台破坏，桥墩不均匀下沉、自来水管弯裂漏水等。 三、地面沉降的分布规律及成因 1、地面沉降的分布规律 地面沉降的地域分布具有明显地带性，其范围主要局限于存在厚层第四纪堆积物的平原、盆地、河口三角洲或滨海地带。例如长江、黄河、海河及辽河下游平原和河口三角洲地区，这些地区的第四纪沉积厚度大，固结程度差，颗粒细，层次多，压缩性高；地下水含水层多，补给径流条件差，开采时间长，强度大；城镇密集、人口多，工农业生产发达。这些地区的地面沉降首先从城市地下水开采中心开始形成沉降漏斗，进而向外围扩展，形成以城镇为中心的大面积沉降区。 2、地面沉降的成因 地面沉降发生的原因主要有自然因素和人为因素，自然因素主要是指新构造运动、强烈地震及海平面上升、欠固结土层自然固结等。人为因素主要是指大量抽取地下气、液体，建设大面积地面建筑群，固体矿床开采等。随着人类工程及经济活动的能力及强度的逐渐增强，其生产活动对地面沉降的影响通常已占主导地位。无论是何种因素，地面沉降都是因为改变了地层中原有应力状态，使地层发生变形的结果。城市地面沉降主要是因各种目的而进行的浅层疏干排水和抽取深层的气、液体，使地层内的气、液压降低，土颗粒间有效应力增加，地层压密固结的结果。这种因抽取地下水而形成的地面沉降，是地面沉降现象中发育最普遍，危害最严重的一类，其特点是沉降速率大，持续时间长，特别是含水层下部存在巨厚层高压缩性粘性土时。 四、预测地面沉降量的估算方法
西安地面沉降分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/a210117626.html, 西安地面沉降分析 作者：兰洋孟繁钰 来源：《科技探索》2013年第01期 摘要：地面沉降是西安市较为突出的地质灾害之一，研究地面沉降的影响因素及沉降机理具有重要的意义，本文通过收集资料总结西安地面沉降的特征，研究地面沉降的机理，并对西安地面沉降量进行理论计算。 关键词：西安沉降机理沉降量 1、前言 地面沉降是西安较为突出的地质灾害之一，其形成发展的历史较长，涉及范围广，并具有独特的活动特征。地面沉降的发展还加剧了西安地裂缝的活动，其灾害形式主要表现为地表建筑物随基础断裂受损，地下水及煤气地下管道被错断，井管“上升”和深部井管受损，功能失效，以及道路路面差异变形等，这些都给西安市的市政设施及城市建设造成很大危害，对正在进行的西安地下铁路建设也有重大不利影响。因此，研究地面沉降机理及主要影响因素具有重要的意义。 2、西安地面沉降原因分析 从上世纪50年代初到90年代，西安城郊区开采承压水井数从最初的2眼增加到500多眼，开采量也从7.7×104m3/a剧增到11223×104m3/a，持续多年的超量开采，引起区域承压水位大幅度下降，形成了250km2的降落漏斗，截至1995年水位降深达80～130m，有90 km2 的地区水位降至第一承压含水层顶板以下[1]，然而西安地面沉降中心与承压水降落漏斗基本 一致，由此表明西安市区地面沉降，主要是由于过量开采承压水引起水位大幅度下降所致，除此之外区域构造沉降、黄土湿陷性和地面荷载作用等对地面沉降也有一定的影响。 3、地面沉降机理分析 从上世纪50年代初到90年代西安市持续多年的超量开采地下水，引起区域承压水位大幅度下降，这必然要使含水层本身和其上下相对隔水层中的空隙水压力随之减小。根据有效应力原理可知，土中由覆盖层荷载引起的总应力是由孔隙水压力和有效应力组成的，土的体积压缩和抗剪强度的变化只取决于有效应力的变化。假定抽水过程中土层内的总应力不变，初始承压含水层中的承压水位与上部潜水含水层的水位相一致，那么孔隙水压力的减小必然导致土中有效应力的等量增大，结果就会引起土体的压缩和固结[2] [3]。 4、西安地面沉降量计算 根据西安地层情况，由抽取承压水引起的地层压缩层可分为5层，具体情况描述如下：
最新地面下沉处理方案(修订版)
利保商贸中心 地下室外围地面下沉处理施工方案 编制： 审核： 批准： 龙元建设集团股份有限公司 2018年8月1日
一、工程概况 本工程位于佛山市顺德区龙江镇，建筑面积约18万平方米，占地面积约2.3平方米，其中地下室三层，基坑深度达16米左右，地上有3栋建筑物，最高一栋为120米。现1/3地下室已完成，已形成的地下室外墙进行了回填，其他地下室结构正在进行施工中。 二、事故原因 2018年6月8日顺德区遭受特大暴雨，且连续不停雨量之大是顺德数十年不遇的特大暴雨。本工程位于顺德地区的龙江镇，周边为家具材料城，本身工地位于整个市场的最低部位，由于暴雨在短时间内雨量很大，导致周边市政管道及周边的排水河道来不及及时的排出，大量的雨水倒灌入工地。倒灌雨水的入口在工程的东南角，当时积水深度达到1.5米左右。由于大量积水灌入基坑和地下室外围回填区域，导致地下室基坑周边回填并已完成混凝土硬化临时地面出现不同程度的沉降和开裂，道路路面也有不同程度的裂缝沉降，人货梯坡道出现倒塌的现象。经现场工程人员勘察发现确定，造成已浇筑完的混凝土地面、路面、人货梯坡道出现下沉、开裂、坍塌等现象主要是由于基坑周边回填物大量的流失造成，为保证工地安全顺利的前提下是施工，根据各方的建议尽快对有安全隐患的部位进行修复，主要是混凝土地面沉降修复面积约为800㎡，路面修复面积约为200㎡，坡道的坍塌等。故编制以下修复方案：
工艺流程 本施工方案结合本工程特点主要为混凝土地面沉降进行修复。原面层为混凝土压光地面，对混凝土基层的平整度要求较高。 施工方式如下： 1.操测处理范围→原混凝土地面破碎→垃圾清理外运→地 沙回填下沉部分→150~200厚钢筋砼地坪浇筑→振捣→拉毛→养护→割缝 2.先用水平仪操测,再由建设单位确定地坪修复范围， 计算工程量，工程量现场确认。 3.基层处理 3.1.地面塌陷范围确定后，用地面切缝机沿外边切割深 度不少50mm的缝，然后用大型镐机将该范围内的地面破碎后再 用挖机装车运走。 3.2.基层做300~1500厚地沙回填用打夯机夯实，并在 地坪修复范围内的水平方向满铺Φ10@150双向网片，再浇筑200 厚砼。 4.混凝土浇筑 地坪为强度等级C30砼浇筑，砼地面最薄处保证150mm厚, 最厚处以地面实际下沉深度实测为准，地面边缘接缝用1:2水泥 砂浆处理。 5.地面的切缝。 为防止混凝土干缩产生的不规则裂缝,将其裂缝控制有规则的切
地面沉降研究及其防治
地面沉降研究及其防治 摘要：地面沉降是城市主要地质灾害之一，主要是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区域性的缓变地质灾害,成灾慢,但损失大,不易治理。随着中国城市化进程的加快, 地面沉降规模扩大, 危害加剧。本文主要介绍了国内外地面沉降的现状、引起沉降的原因、地面沉降的机理和地面沉降灾害防治措施。 关键字：地质灾害；地面沉降；地裂缝；地下水 Abstract: the ground subsidence is one of the city’s main geo logical hazards, mainly in the natural and artificial factors effect, because the surface soil crust and lead to regional ground elevation compression reduced a regional geological disasters of slowly, with slow, but the loss of large, is not easy to control. With the acceleration of China’s urbanization process, ground subsidence scale expanding and harm the worse. This paper mainly introduces the present situation of domestic and foreign land subsidence, cause, the cause of subsidence land subsidence mechanism and ground subsidence disaster prevention and control measures. Key word: geological disasters; The ground settlement; To crack; groundwater 1 地面沉降概述 地面沉降是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,是一种不可补偿的永久性环境和资源损失。地面沉降具有生成缓慢、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大等特点,是一种对资源利用、环境保护、经济发展、城市建设和人民生活构成威胁的地质灾害。地面沉降是我国乃至世界范围较为普遍的地质灾害,对社会经济的可持续发展影响巨大。我国的地面沉降主要出现在上海、天津、江苏、河北等17个省市的东、中部地区,沉降总面积超过7×104 km2 ,最大累计沉降量已达3 m,主要分布于长江三角洲、华北平原、松嫩平原和下辽河平原、汾渭河谷平原和一些山间盆地。由于地面沉降，近几年来全国各地地裂缝和地面塌陷等地质灾害频频发生，有城市甚至被预言会在几十年后消失，防治地面沉降已经成为关系国计民生的迫切任务。 2 地面沉降的类型和特征 地面沉降按其成因可划分为五种类型：压实压密型、塌陷型、升降运动
地面沉降
人类活动对地面沉降的影响 当中国的城市正竭力向上发展，农村正拼命追求高产的时候，却没想到脚下的土地，已不堪重负，正悄无声息地下降。 千年古城西安在不知不觉中变“矮”，大雁塔可能成为“比萨斜塔”；天津塘沽地区九十年代海拔高度降低了3米，海河出现海水倒灌；北京有五个地区出现较大的地面塌陷，最严重的地方地表还在以每年20至30毫米的速度下沉；上海的地面以平均每年10毫米的速度下沉，有专家惊呼：再下沉2米，上海将陷于一片汪洋之中。 这一系列的现象均是由地面沉降所引起，同时与人类工程活动息息相关。 一、地面沉降的概念 地面沉降，又被称为地面下沉、地陷。它是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散、地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动。 二、我国地面沉降的重灾区 “目前，中国在19个省份中超过50个城市发生了不同程度的地面沉降，累计沉降量超过200毫米的总面积超过7.9万平方公里。”2011年12月，国土资源部地质环境司副司长陶庆法表示，“地面沉降的重灾区主要是华北平原、长江三角洲地区和汾渭盆地这三个区域。” 所谓重灾区，是以累积地面沉降量超过200毫米的面积达到一定程度来判断的。据相关报道，选取200毫米作为临界点，是因为地面沉降量达到200毫米将对地质环境产生很大影响。 中国地质调查局公布的《华北平原地面沉降调查与监测综合研究》及《中国地下水资源与环境调查》显示：华北平原不同区域的沉降中心有连成一片的趋势。在累计地面沉降量超过200毫米的7.9万平方千米地区中，华北平原占比最大，达到6.2万平方千米。其中天津和沧州地区的地面沉降中心最大累计沉降量超过2500毫米，此外，在沧州、衡水和保定等地区不同程度地发生地裂缝。长江三角洲地区最近30多年累计沉降超过200毫米的面积近1万平方公里，占区域总面积的1/3。其中，上海中心城区和江苏无锡等沉降中心的最大累计沉降量超过2500毫米，上海市、江苏省的苏锡常三市开始出现地裂缝等地质灾害。地面沉降的第三大重灾区汾渭盆地，其地面沉降量累计大于200毫米的沉降面积达7000平方千米，同时出现大量地裂缝。公开资料显示，西安是汾渭盆地遭受地裂缝最严重的城市，地面沉降超过1米的面积已经有42.5平方千米，而全城出现的14条地裂缝，最长的长达十几千米。 地面沉降的一个很大的危害就是出现地裂缝。地面沉降比较均匀时，其破坏性显得不那么突然，而不均匀时，就容易出现地裂缝。一位地质专家指出，在地裂缝可能的危害范围内，不宜建设重要工程设施；已建工程设施无法避开时，则应采取必要的防治措施，以保障工程设施的安全和正常使用。 三、地面沉降的主要原因(结合一段典型材料分析) 1 自然因素
城市地面沉降成因分析及防治对策
城市地面沉降成因分析及防治对策 摘要:针对国内外城市地面沉降的现状及造成的严重危害,从影响因素方面出发，阐明地面沉降的原因,并相应采取防治措施,从而控制城市地面沉降的深度发展。 关键词:地面沉降,成因分析,影响因素,防治措施 Abstract: aiming at the city ground at home and abroad and the present condition of the subsidence caused serious harm, from the aspects of influencing factors, expounds the cause of ground subsidence, and take corresponding prevention and control measures, so as to control the city ground settlement depth development. Key words: the ground settlement, cause analysis, influence factors, prevention and control measures 地面沉降又称为地陷。在我国《地质灾害防治条例》中，它被定义为“缓变性地质灾害”。它的影响因素可分为自然地质因素和人为因素，在城市中，随着城市建设的步伐加快，城市地面沉降是一种受城市经济活动影响的人为地质灾害。它是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动（或工程地质现象），只要人们找准原因，采用合理的控制手段，城市地面沉降是完全可以控制的。 1、国内外城市地面沉降的现状与危害 1.1、现状 据资料记载，1891年墨西哥最早发生地面沉降，首都墨西哥城座落在高山谷地冲击平原上，现在该城市已形成世界上罕见的大面积沉降区，城市地面大约下陷9米。 美国路易斯安那州的新奥尔良，自1978年以来，地面下沉4.5米，是全美下降速度最快的地方，被称为“下陷之城”。 日本的地表沉降面积约8450平方公里，占全国陆地总面积2.23%。其中，年下降2厘米以上的为624平方公里，在海平面以下的为1125平方公里。1898 年，在新泻发生地面沉降,是日本最早的地面沉降，至1958年地面沉降速率达530 mm/a ,1952-1956年新泻是日本地面沉降最严重的地区。
国内外地面沉降现状与研究
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内外地面沉降现状与研究 国内外地面沉降现状与研究摘要:系统地介绍了国内外地面沉降的现状、引起沉降的原因、地面沉降的机理和地面沉降灾害预测与监测。 特别针对上海地区随着大规模的城市建设产生的由工程环境效应引起的地面沉降及其监测与研究做了阐述。 关键词:地面沉降;地质灾害;工程环境效应 0 、引言地面沉降是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,是一种不可补偿的永久性环境和资源损失。 地面沉降具有生成缓慢、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大等特点,是一种对资源利用、环境保护、经济发展、城市建设和人民生活构成威胁的地质灾害。 地面沉降是我国乃至世界范围较为普遍的地质灾害,对社会经济的可持续发展影响巨大。 1 、地面沉降现状 1.1、国外地面沉降现状现有文献资料表明,1891 年墨西哥城最早记录地面沉降现象,但当时由于地面沉降量不大,危害也不明显[1],所以没有引起人们的重视。 目前平均沉降量达到 0.3cm/a,最大累计沉降量超过 7.5m,有的地区甚至超过 15m。 日本于 1898 年在新泻最早发生地面沉降,至 1958 年地面沉 1 / 9
降速率达530mm/a,1952-1956 年新泻是日本地面沉降最严重的地区。 日本产生严重地面沉降的城市或地区还有东京、大阪和佐贺县平原,其它地区还有名古屋、川崎、山口、尼崎及西宫等[2]。 上个世纪意大利的 Ravenna 地区发生了大面积的地面沉降[324]。 起初沉降不大,每年数毫米;第二次世界大战后,由于过度抽取地下水,以每年110mm的沉降量剧增。 美国于 1922 年最早在加州萨克拉门托 SanJoaquin 流域发现沉降,1920-1969年地下水位下降达 137m,累积地面沉降达 2.6m,影响范围 9100km2。 至 20世纪 70 年代初期,美国已有 37 个州因开采地下流体而产生的不同程度的地面沉降现象;至 1995 年,美国 50 个州均有地面沉降发生[5]。 据统计[6],目前世界上已有 60 多个国家和地区发生地面沉降,包括美国、中国、日本、墨西哥、意大利、泰国、英国、俄罗斯、委内瑞拉、荷兰、越南、匈牙利、德国、印度尼西亚、新西兰、比利时、南非等。 1.2、国内地面沉降现状 20 世纪 20 年代初,中国最早在上海和天津市区发现地面沉降灾害,至 20 世纪 60 年代两地地面沉降灾害已十分严重[7]。 20 世纪70 年代,长江三角洲主要城市及平原区、天津市平原区、华北平原东部地区相继产生地面沉降;80 年代以来,中小城市和农村
城市地面沉降判定常见方法介绍与分析
城市地面沉降判定常见方法介绍与分析 李 陆，王 宁 (安徽省地质环境监测总站，安徽蚌埠233000) ［摘 要］选用适当监测方法测得地面沉降的数值对地面沉降易发区和控制区的划分起着重要作用。通过对 安徽省阜阳市地面沉降控制区划分项目实例中地面沉降判定的各种方法进行简要分析研究，认为传统的水准测量、GPS 监测和合成孔径干涉雷达监测InSAＲ技术都能很好反映一个城市地面沉降程度，但也有各自的优缺点，需根据具体情况采用合适的判定方法。 ［关键词］地面沉降;水准测量;GPS ;InSAＲ［中图分类号］TU433［文献标识码］B ［文章编号］1004－1184(2019)05－0090－01 ［收稿日期］2019－03－27 ［作者简介］李陆(1984－)，男，山东泰安人，工程师，主要从事地下水环境监测及水文地质、工程地质和环境地质勘查工作。 地面沉降是目前世界各大城市的一个主要工程地质问题。中国超过50个城市发生地面沉降。由于地面沉降是一种大面积地面高程逐渐累计下降的损失，形变缓慢，以毫米、厘米计，初始阶段难以被人们的肉眼察觉，只有采用精密测量才会发现，但往往还会因量小而难以肯定，或被忽略不计，因此能准确判断一个城市发生地面沉降的程度显得尤为重要，本文拟通过阜阳市地面沉降控制区划分项目实例来分析城市地面沉降判定常见方法及各自优缺点。 1地面沉降监测常用方法介绍 现地面沉降的监测主要有三种方法，即传统测量监测、GPS 监测、合成孔径干涉雷达监测。传统地面沉降测量方法包括密水准测量、基岩标和分层标测量等，只能在比较小的范围内开展工作;GPS 监测采用先进的全球定位系统进行监测， 可以对大规模的区域进行实时监测;合成孔径干涉雷达监测是新兴起的一种卫星遥感技术，选择合理的遥感影像数据也可以敏感地监测出地面沉降的变化。 2地面沉降监测方法实例 笔者曾参与过安徽省阜阳市地面沉降控制区划分项目，现对判定该市地面沉降监测的各种方法作简要介绍及分析。由于该市前期未布设GPS 监测点，因此该项目主要采用了传统三角水准测量和合成孔径干涉雷达监测D —InSAＲ技术，同时大规模收集了地下水开采和地下水位降落漏斗等相关水文资料，为判定结果提供佐证。 2．1地下水开采及区域水位观测 根据地下水开采量调查及地下水动态观测数据分析，阜阳市各市县受区域性长期大量开采深层地下水影响，区域及县市集中开采区深层地下水位呈持续下降趋势，城市中深层地下水位亦呈持续下降趋势，现状已形成阜阳－太和－界首与临泉的区域深层地下水开采降落漏斗(水位埋深大于40m ，图1)，各分漏斗中心最大水位埋深50 60m 以上;阜阳城区中深层地下水降落漏斗水位埋深达60m 。 2．2水准监测 该项目通过建立阜阳市地面沉降水准监测网，以国家水 准点为起始点，采用二等水准联测，测定新埋设沉降点的同 时联测已收集到的所有国家三等以上的水准点，利用搜集到的6个国家一等水准点(含起算点)和249个沉降点共255个点组成共28个水准闭合环的水准路线网，总长1580km 。使用电子自动安平水准仪观测，利用清华三维软件进行严密平差，选定可靠点作为起算点，推算其它联测已知水准点高程，以两期水准高程差值比较说明大致情况。 测量结果对比表明，阜阳市域除南部阜南至颖上地区外，普遍存在不同程度地面沉降，其中最大沉降量点为阜阳城市城区，累积沉降量达1289mm (1987－2017年)，阜阳城市地下水集中开采区及其外围地区平均沉降速率达20 43mm /a (与深层地下水位埋深大于40m 的范围有较好的吻合)，其次为临泉、太和、界首及其北部地区平均沉降速率为15 20mm /a 。区域上中北地区平均沉降速率为10 15mm /a ;南部地区一般小于10mm /a 。 图1城市中深层(FB810孔)水位变化图 2．3D —InSAＲ遥感解译 项目利用合成孔径干涉雷达技术D —InSAＲ方法进行工 作区地面沉降遥感解译，解译面积10118km 2 。项目充分利用了可获得的卫星遥感数据，开展了2015－2017年度144个像对的地面沉降InSAＲ观测，干涉效果良好，充分显示了不同时期地面变形的特征。 D —InSAＲ技术精确计算表明，阜阳市地面沉降遍布全区，多数地带沉降速率约5 8mm /a ，颖上北部煤矿区、阜阳市城区及其北部地带、太和县城区、临泉县城区均存在明显较快速地面沉降区块:矿区沉降速率大于50mm /a ，阜阳、太 和、临泉城市区沉降速率一般20 50 (下转第209页)0 92019年9月第41卷第5期地下水Ground water Sept．，2019Vol.41NO.5
地面下沉处理方案教学教材
地面下沉处理方案
利保商贸中心 地下室外围地面下沉处理施工方案 编制： 审核： 批准： 龙元建设集团股份有限公司 2018年8月1日
一、工程概况 本工程位于佛山市顺德区龙江镇，建筑面积约18万平方米，占地面积约2.3平方米，其中地下室三层，基坑深度达16米左右，地上有3栋建筑物，最高一栋为120米。现1/3地下室已完成，已形成的地下室外墙进行了回填，其他地下室结构正在进行施工中。 二、事故原因 2018年6月8日顺德区遭受特大暴雨，且连续不停雨量之大是顺德数十年不遇的特大暴雨。本工程位于顺德地区的龙江镇，周边为家具材料城，本身工地位于整个市场的最低部位，由于暴雨在短时间内雨量很大，导致周边市政管道及周边的排水河道来不及及时的排出，大量的雨水倒灌入工地。倒灌雨水的入口在工程的东南角，当时积水深度达到 1.5米左右。由于大量积水灌入基坑和地下室外围回填区域，导致地下室基坑周边回填并已完成混凝土硬化临时地面出现不同程度的沉降和开裂，道路路面也有不同程度的裂缝沉降，人货梯坡道出现倒塌的现象。经现场工程人员勘察发现确定，造成已浇筑完的混凝土地面、路面、人货梯坡道出现下沉、开裂、坍塌等现象主要是由于基坑周边回填物大量的流失造成，为保证工地安全顺利的前提下是施工，根据各方的建议尽快对有安全隐患的部位进行修复，主要是混凝土地面沉降修复面积约为800㎡，路面修复面积约为200㎡，坡道的坍塌等。故编制以下修复方案：
工艺流程 本施工方案结合本工程特点主要为混凝土地面沉降进行修复。原面层为混凝土压光地面，对混凝土基层的平整度要求较高。施工方式如下： 1.操测处理范围→原混凝土地面破碎→垃圾清理外运→地沙回填下沉部分→150~200厚钢筋砼地坪浇筑→振捣→拉毛→养护→割缝 2.先用水平仪操测,再由建设单位确定地坪修复范围，计算工程量，工程量现场确认。 3.基层处理 3.1.地面塌陷范围确定后，用地面切缝机沿外边切割深度不少50mm的缝，然后用大型镐机将该范围内的地面破碎后再用挖机装车运走。 3.2.基层做300~1500厚地沙回填用打夯机夯实，并在地坪修复范围内的水平方向满铺Φ10@150双向网片，再浇筑200厚砼。 4.混凝土浇筑 地坪为强度等级C30砼浇筑，砼地面最薄处保证150mm厚,最厚处以地面实际下沉深度实测为准，地面边缘接缝用1:2水泥砂浆处理。 5.地面的切缝。 为防止混凝土干缩产生的不规则裂缝,将其裂缝控制有规则的切
地面沉降的灾情评估及防治措施
吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学 §13.3地面沉降的灾情评估及防治措施 一、地面沉降的概念及产生原因 地面沉降（Land Subsidence）是指在自然因素或人为因素影响下发生的幅度较大、速率较大的地表高程垂直下降的现象。地面沉降，又称地面下沉或地陷，是指某一区域内由于开采地下水或其它地下流体所导致的地表浅部松散沉积物压实或压密引起的地面标高下降的现象。意大利威尼斯城最早发现地面沉降。之后随着经济发展，人口增加和地下水（油气）开采量增大，世界上许多国家如美国、日本、墨西哥、欧洲和东南亚一些国家均发生了严重的地面沉降。 地面沉降的特征是主要发生于大型沉积盆地和沿海平原地区的工业发达城市及油气田开采区。其特点是涉及范围广，下沉速率缓慢，往往不易被察觉；在城市内过量开采地下水引起的地面沉降，其波及的面积大；地面沉降具有不可逆特性，就是用人工回灌办法，也难使地面沉降的地面回复到原来的标高。因此地面沉降对于建筑物、城市建设和农田水利设施危害极大。 经过对地面沉降的长期观测和研究，对地面沉降的主要原因已取得比较一致的看法。地面沉降的原因颇多，有地质构造、气候等自然因素，也有人为原因。人类工程活动是主要原因之一，人类工程活动既可导致地面沉降，又可加剧地面沉降，其主要表现在以下几方面： 1. 大量抽取液体资源(地下水、石油等)、地下气体(天然气、沼气等)活动是造成大幅度、急剧地面沉降的最主要原因； 2. 采掘地下团体矿藏(如沉积型煤矿、铁矿等)形成的大范围采空区，及地下工程(隧道、防空洞、地下铁道等)是导致地面下沉变形的原因之一。 3. 地面上的人为振动作用(大型机械、机动车辆等及爆破等引起的地面振动)在一定条件下也可引起土体的压密变形。 4. 重大建筑物、蓄水工程(如水库)对地基施加的静荷载，使地基土体发生压密下沉变形。 5. 由于在建筑工程中对地基处理不当，即地基勘探不周。 从地层结构而言，透水性差的隔水层(粘土层)与透水性好的含水层(砂质土层、砂层、砂砾层)互层结构易于发生地面沉降，即在含水性较好的砂层、砂砾层内抽排地下水时，隔水层中的孔隙水向含水层流动就会引起地面沉降。根据土的固结理论可知，含水层上覆荷载的总应力P应由含水层中水体和土体颗粒共同承受。其中由水体所承受的孔隙压力P w并不能引起土层压密，称之为中性压力。由土体承受的部分压力直接作用于含水层固体骨架之上。可直接造成土层压密，称之为有效压力Ps。水压力P w和有效压力P s共同承担上覆荷载，即P=P w+P s。从孔隙承压含水层中抽汲地下水，引起含水层中地下水位下降，水压降低，但不会引起外部荷载的变化，这将导致有效应力的增加。
国内外地面沉降现状与研究
国内外地面沉降现状与研究 摘要:系统地介绍了国内外地面沉降的现状、引起沉降的原因、地面沉降的机理和地面沉降灾害预测与监测。特别针对上海地区随着大规模的城市建设产生的由工程环境效应引起的地面沉降及其监测与研究做了阐述。 关键词:地面沉降;地质灾害;工程环境效应 0、引言 地面沉降是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,是一种不可补偿的永久性环境和资源损失。地面沉降具有生成缓慢、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大等特点,是一种对资源利用、环境保护、经济发展、城市建设和人民生活构成威胁的地质灾害。地面沉降是我国乃至世界范围较为普遍的地质灾害,对社会经济的可持续发展影响巨大。 1、地面沉降现状 1.1、国外地面沉降现状 现有文献资料表明,1891年墨西哥城最早记录地面沉降现象,但当时由于地面沉降量不大,危害也不明显[1],所以没有引起人们的重视。目前平均沉降量达到0.3cm/a,最大累计沉降量超过7.5m,有的地区甚至超过15m。 日本于1898年在新泻最早发生地面沉降,至1958年地面沉降速率达
530mm/a,1952-1956年新泻是日本地面沉降最严重的地区。日本产生严重地面沉降的城市或地区还有东京、大阪和佐贺县平原,其它地区还有名古屋、川崎、山口、尼崎及西宫等[2]。 上个世纪意大利的Ravenna地区发生了大面积的地面沉降[324]。起初沉降不大,每年数毫米;第二次世界大战后,由于过度抽取地下水,以每年110mm的沉降量剧增。 美国于1922年最早在加州萨克拉门托SanJoaquin流域发现沉降,1920-1969年地下水位下降达137m,累积地面沉降达2.6m,影响范围9100km2。至20世纪70年代初期,美国已有37个州因开采地下流体而产生的不同程度的地面沉降现象;至1995年,美国50个州均有地面沉降发生[5]。据统计[6],目前世界上已有60多个国家和地区发生地面沉降,包括美国、中国、日本、墨西哥、意大利、泰国、英国、俄罗斯、委内瑞拉、荷兰、越南、匈牙利、德国、印度尼西亚、新西兰、比利时、南非等。 1.2、国内地面沉降现状20世纪20年代初,中国最早在上海和天津市区发现地面沉降灾害,至20世纪60年代两地地面沉降灾害已十分严重[7]。20世纪70年代,长江三角洲主要城市及平原区、天津市平原区、华北平原东部地区相继产生地面沉降;80年代以来,中小城市和农村地区地下水开采利用量大
2020届高三一轮复习地理小专题之地面沉降
2020届高三一轮复习地理小专题之地面沉降 典型例题一：阅读材料，回答问题。 材料一加利福尼亚州位于美国西海岸，面积41万平方千米，人口3769万(全美第一)，人口密度86人/km2，是美国城市化程度最高的一个州，2000年，94%的加州人口居住在城市或城镇。 材料二加利福尼亚州有发达的航空运输系统及高速、快速公路系统。其经济的主体是农业，其他重要的产业还有航空及硅谷的高科技产业。 材料三美国“调查报道中心”在报告中说，加利福尼亚州2014年出现了至少50年来最严重的地面下沉，2015年情况继续恶化。 （1）指出2014年加州地面沉降最严重的季节并分析其原因。 （2）分析加州主体经济虽然为农业，但城市化水平高的原因。 （3）分析加州人口多、密度大的原因。 参考答案： （1）夏季；加州属于地中海气候，夏季降水少，气温高，蒸发大；农业发达，农业生产和生活用水量大；过度抽取地下水，地下水位下降，形成地下漏斗区，导致地面下沉。
（2）加州农业高度发达，机械化水平高，农业生产率高；农业生产所需劳动力少。 （3）加州气候温暖，阳光充足，环境优美；对内、外交通便利；工农业发达，就业机会多；科技水平高，各产业发展活力强，吸引力强。 典型例题二：阅读材料，完成下列问题（14分） 材料一2003年，全国有40多个大中城市地面下沉，其中尤以沿海大城市沉降现象最为明显，每年直接经济损失超过百亿元人民币。 材料二2003年，中国沿海海平面平均上升了2.5毫米，高于全球海平面上升速率，且有逐年加快的趋势。 （1）根据所学知识，分析沿海大城市地面沉降的主要人为原因。（4分）（2）试用所学知识分析中国沿海海平面上升的原因。（2分） （3）从自然灾害与人类活动的关系角度分析，沿海城市地面沉降应该属于那一种人为自然灾害？请简要列出它们之间的因果关系来说明你的判断理由。（4分） （4）海平面上升和地面沉降给沿海带来的主要危害有哪些？可采取哪些措施来解决这些问题？（4分） 参考答案： （1）沿海大城市因经济发达，人口稠密，对水资源需求量大，且地表水污染严重，不得不大量抽取地下水，形成了地下水漏斗区，使地面沉降；且沿海大城市建筑物过于高大密集，也使地面沉降。（4分）
上海市地面沉降防治管理条例(草案)
上海市地面沉降防治管理条例（草案） 第一章总则 I 第一条（目的和依据） 为了加强和规范地面沉降防治工作，避免和减轻地面沉降造成的损失，维护人民生命和 财产安全，促进经济和社会可持续发展，根据《地质灾害防治条例》和其他有关法律、行政法规的规定，结合本市实际，制定本条例。 第二条（适用范围） 本条例适用于本市行政区域内地面沉降的监测、防治及其相关监督管理活动。 第三条（定义） 本条例所称地面沉降，是指由于自然因素或者人为活动引发地壳表层松散土层压缩并导致地面标高降低的地质现象。 第四条（管理部门） 市规划国土资源行政管理部门是本市地面沉降防治工作的综合监督管理部门，并具体负 责区域性地面沉降防治的监督管理。 市水务行政管理部门负责本市地面沉降防治工作中的地下水开采与回灌的监督管理；其所属的市供水管理处具体负责日常监督管理。
市建设交通行政管理部门负责本市建设工程涉及的周边地面沉降防治的监督管理。 区（县）人民政府和本市发展改革、财政、交通港口、民防、房屋等行政管理部门在各自职责范围内，协同实施本条例。 第二章地面沉降防治规划 第五条（地面沉降调查和数据发布） 市规划国土资源行政管理部门应当结合本市地质环境状况，组织开展地面沉降调查， 发布本市区域性地面沉降的相关数据。 第六条（监测网络） 市规划国土资源行政管理部门应当会同市水务、建设交通行政管理部门建立地面沉降监 测网络，对土层形变以及地下水水位、水质等实施动态监测。 第七条（防治规划） 市规划国土资源行政管理部门应当会同市水务、建设交通行政管理部门编制地面沉降防 治规划，经市政府批准后公布，并报国土资源部备案。地面沉降防治规划在报批前，应当组 织专家论证。 市规划国土资源行政管理部门会同市水务、建设交通行政管理部门编制地面沉降防治规 划时，应当根据地面沉降调查与监测成果，划定地面沉降易发区，并根据地面沉降的发育和 危害程度、城市建设现状和发展等因素，在地面沉降易发区中划定重点防治区。 第八条（防治年度工作计划） 市规划国土资源行政管理部门应当会同市水务、建设交通行政管理部门根据地面沉降防 治规划，编制地面沉降防治年度工作计划。 地面沉降防治年度工作计划主要包括以下内容： （一）地面沉降年度控制目标；