地面沉降与地面塌陷概念与预防措施
地质灾害综合讲解地面塌陷、地面沉降以及地裂缝
广西玉林莲塘塌陷
桂林体育场塌陷 1996年
岩溶塌陷形成演化过程示意图
4.3 岩溶地基处理方法
1．岩溶地基处理的一般原则
(1)重要建筑物宜避开岩溶强烈发育区； (2)当地基含石膏、岩盐等易溶岩时，应考虑溶蚀继续作用的不利影响； (3)不稳定的岩溶洞隙应以地基处理为主，并可根据其形态、大小及埋 深，采用清爆换填、浅层楔状填塞、洞底支撑、梁板跨越、调整柱距等 方法处理； (4)岩溶水的处理宜采取疏导的原则； (5)在未经有效处理的隐伏土洞或地表塌陷影响范围内不应作天然地基。 对土洞和塌陷宜采用地表截流、防渗堵漏、挖填灌填岩溶通道、通气降 压等方法进行处理，同时采用梁板跨越。对重要建筑物应采用桩基或墩 基； (6)应采取防止地下水排泄通道堵截造成动水压力对基坑底板、地坪及 道路等不良影响以及泄水、涌水对环境的污染的措施；
现将地面塌陷成因类型分述如下：
1.抽取地下水致地面塌陷
洞穴的岩、土体位于地下水位中，产生对洞穴顶板的 静水浮托力，当抽取地下水使之水位下降时，支撑洞顶岩、 土体的浮托力随之降低。此外，洞穴空腔与松散介质接触 上下侧水、气流体，因地下暗管道内的水流发生变化而产 生的温差效应，为此，出现了与抽取地下水同步发展的塌 陷现象。
江西省景德镇硬石岭火车站附近，1984年前居民饮用 水均抽取土层的潜水，未见地面塌陷。之后，距铁路50～ 500米附近的工厂掘成深达120米的机井8口，抽水量达4820 吨/天，水位下降至基底岩层面以下17～18米，最大30米， 于是在长3.72公里、宽0.5公用的范围内出现地面塌陷100多 个。塌陷使铁路行车中断、房屋变形、道路裂缝、农田和 果园遭到破坏，间接经济损失达1000万元。
昆明新机场岩溶强发育带中所见现象
在预报位置 kh411 ： 一场降雪 后发生了 长６米、 宽２米、 深30公分 的长椭园 形塌陷。
地面沉降防治
地面沉降防治地面沉降是指地表下沉的现象，通常是由于地下水抽取、地质原因或人类活动引起的。
地面沉降不仅会对基础设施和建筑物造成损害，还可能导致水污染、土壤侵蚀和地面塌陷等问题。
因此，采取适当的防治措施对地面沉降至关重要。
1. 了解地面沉降的原因和机制在制定地面沉降防治方案之前，了解地面沉降的原因和机制是至关重要的。
地面沉降通常可以分为自然引起的和人为引起的两种。
自然引起的地面沉降可以由于地质构造、岩石压缩和地下水流动等原因引起。
人为引起的地面沉降则主要由于地下水抽取、矿井开采和地下建筑物施工等活动造成。
2. 进行地面沉降监测和评估在制定地面沉降防治方案之前，需要进行地面沉降监测和评估，以确定沉降的程度和速率。
通过使用测量仪器和技术，可以准确监测地面沉降的变化，并及时采取措施进行评估。
评估结果将有助于确定适当的防治措施。
3. 控制地下水的开采和利用地下水抽取是地面沉降的主要原因之一。
因此，控制地下水的开采和利用是防治地面沉降的重要措施之一。
可以通过限制地下水的抽取量、增加水资源的替代和善用以及实施节水措施等方法来减少地下水的抽取量，从而减缓地面沉降的速度。
4. 加强土壤稳定性和地基加固地面沉降会导致土壤的松散和不稳定，从而对建筑物和基础设施造成损害。
因此，加强土壤的稳定性和地基的加固是防治地面沉降的重要措施之一。
可以采取措施如加固土壤、加大地基承载力、巩固地下水位等来增加地面的稳定性。
5. 修复地面沉降造成的损害地面沉降可能会导致建筑物和基础设施的损坏，因此及时修复地面沉降造成的损害也是防治地面沉降的重要环节。
可以通过填充土壤、加固结构和修补裂缝等方法来修复损坏的建筑和基础设施。
6. 提高公众的意识和参与地面沉降的防治不仅需要政府和专业人士的参与，也需要公众的意识和参与。
提高公众对地面沉降问题的认识和了解，加强对地面沉降防治措施的宣传和教育，鼓励公众参与地面沉降防治工作，共同保护环境和减少地面沉降的发生。
地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治
地面沉降的监测与预测
地面沉降趋势的预测 虽然地面沉降可导致房屋墙壁开裂、楼房因地基
下沉 而脱空和地表积水等灾害，但其发生、发展 过程比较缓 慢，属于种渐进险地质灾害，因此，对 地面沉降灾害只能预测其发展趋势。目前地面沉降 预测计算模型主要有两种： （i）基于释水压密理论的土水模型， （ⅱ）生命旋回模型。
除上述措施外，还应查清地下地质构造，对高层建筑 物的地基进行防沉降处理。在已发生区域性地面沉降的地 区，为减轻海水倒罐和烘劳等灾害损失，还应采取加高固 防红堤，防潮提以及疏导河道，兴建排涝工程等措施。
4.2 滑坡灾害防治
基本定义： 滑坡:是斜坡上的岩体或土体，在重力作用下，沿一定的 滑动面整体下滑的现象。
地面沉降的原因：
（2）人为因素引起的地面沉降：
抽汲地下气、液体引起的地面沉降。抽取地下水而引 起的地面沉降，是地面沉降现象中发育最普通、危害性 最严重的一类；
大面积地面堆载引起的地面沉降；
大范围密集建筑群天然地基或桩基持力层大面积整体 性沉降——工程性地面沉降。 人为因素引起的地面沉降一般范围较小，但速率和幅度 比较大。人为因素主要是开采地下水和油气资源以及局 部性增加荷载。将人为因素引起的地面沉降归属于地质 灾害现象进行研究和防治。
3
15 4
13
10
7
1
6 5
(a)平面
(b)剖面
滑坡要素平剖面示意图 1.滑坡体；2.滑坡周界；3.滑坡壁；4.滑坡台阶；5.滑动面
（带）；6.滑坡床；7.滑坡舌；8.主滑线；9.拉张裂缝；10. 主裂缝；11.剪切裂缝；12.羽毛状裂缝；13.鼓张裂缝；14.扇 形张裂缝；15.封闭洼地（滑坡湖）
（l）大型河流三角洲及沿海平原区 这些地区的地面沉降首先从城市地下水开采中心开始
地面沉降原因及措施
地面沉降原因及措施
一、地面沉降的原因
1. 地下水开采过度
过度开采地下水是导致地面沉降的主要原因之一。
当大量的地下水被抽取时，土层中的孔隙压力发生变化，有效应力减小，使土层在自重作用下发生压缩变形，最终导致地面沉降。
2. 土体固结
土体在自重或外荷载作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙体积减小，土体发生压缩变形。
这种由于孔隙水排出而引起的土体压缩变形是永久性的，土体在固结过程中地面标高降低，导致地面沉降。
3. 构造运动
构造运动包括地震、地壳升降等地质活动，这些活动会导致地面的升降。
地震会使地面产生裂缝和塌陷，地壳升降则会引起大面积的地面沉降。
4. 土壤侵蚀
土壤侵蚀会导致表层土壤流失，降低地表的支撑能力，从而导致地面沉降。
5. 采矿活动
采矿活动如地下采煤、矿石开采等，会破坏地层结构，降低地层的稳定性，导致地面沉降。
二、防止地面沉降的措施
1. 合理控制地下水开采
加强地下水资源的管理和监测，合理控制地下水的开采量，避免过度开采。
同时采取回灌等措施，补充地下水，保持地下水位的稳定。
2. 强化土体固结的预防措施
在建设过程中，采取有效措施防止土体固结。
例如优化排水设计，防止地表水渗入地下，减少土体中的孔隙水压力。
3. 监测与预警系统建设
建立地面沉降监测网络，实时监测地面沉降的变化情况。
同时建立预警系统，根据监测数据及时发出预警信息，为采取应对措施提供依据。
地面下沉处理方案
地面下沉处理方案地面下沉是指地面表面或建筑物基础下沉或下陷的现象，通常是由于地质条件、地下水位变化、地下管道破裂等原因引起的。
地面下沉不仅会给建筑物和基础设施带来严重的损坏，还会影响居民的生活和城市的可持续发展。
因此，采取有效的地面下沉处理方案是至关重要的。
地面下沉处理方案可以分为预防控制和修复两个方面。
预防控制措施主要包括地质勘探与监测、合理的基础设计和建造、地下水管理等；修复措施主要包括补充地基、注浆加固、地下水排泄等。
一、预防控制措施1. 地质勘探与监测在选址和规划阶段，进行详细的地质勘探，了解地质条件，掌握地下水位和地下水变化趋势等信息。
并在地面下沉风险较高的区域进行常规监测，及时发现地面下沉迹象。
2. 合理的基础设计和建造根据地质勘探结果和监测数据，对建筑物基础进行合理的设计和建造。
选择适当的基础形式，并采取加固措施，如扩展基础面积、加固地基、采用桩基等，以增强基础的稳定性和抗下沉能力。
3. 地下水管理合理管理地下水，控制地下水位的变化。
可以采取降低水位、增加排水设施等措施，以减少地面下沉的风险。
同时，要加强监测，及时发现地下水位异常变化，以便采取相应措施。
二、修复措施1. 补充地基对受地面下沉影响的建筑物，可以通过补充地基的方式来修复。
补充地基可以采用人工填筑材料、加固土壤等。
在施工过程中，应控制填筑厚度和工序，以避免过度压实导致地面下沉加剧。
2. 注浆加固注浆是一种常用的地面下沉修复方法。
通过在地下浇注特殊的浆液，填充地下空洞或松散土层，增加地基的稳定性。
注浆加固可以采用单管注浆、双管注浆等不同方式，根据实际情况选择合适的方法。
3. 地下水排泄对于地下水位偏高导致的地面下沉问题，可以采取地下水排泄的方式来修复。
地下水排泄可以通过设置地下水排泄井、推进地下水排泄管道等方式进行。
通过控制地下水位，减少地基受水蚀的风险，从而减缓地面下沉的过程。
总结：地面下沉处理方案包括预防控制和修复两个方面，通过地质勘探与监测、合理的基础设计和建造、地下水管理等措施，可以有效预防和控制地面下沉的发生。
浅析土木工程中的塌陷地沉降防治
浅析土木工程中的塌陷地沉降防治土木工程是一个与我们生活息息相关的学科，它包含着诸多领域的知识，其中之一便是塌陷地沉降防治。
塌陷地沉降是指地面由于地下空洞的形成或者地下水排泄导致地表下沉的现象。
在土木工程中，塌陷地沉降是一个常见的问题，对于工程的稳定性和安全性都有着重要的影响。
因此，如何有效地进行塌陷地沉降防治成为了土木工程师亟待解决的难题。
塌陷地沉降的原因主要有地下空洞、地下水排泄和地质条件等多种因素。
地下空洞是指地下岩层溶解或者岩层坍塌所形成的空洞。
它会导致地表下沉，并在严重的情况下引发地面塌陷事故。
地下水排泄是指地下水大量排泄导致地表下沉。
由于人类活动和气候变化等原因，地下水的排泄问题日益严重，造成了许多地区的地质灾害。
地质条件也是导致地面塌陷的重要原因，比如脆弱的岩层和坚硬的土壤。
为了有效地防治塌陷地沉降，我们需要采取一系列措施。
首先，进行地质勘察和监测，了解地下情况和地面沉降的趋势。
地质勘察可以帮助我们了解地质条件、地下水位和地下空洞等情况，从而为后续的防治措施提供依据。
监测可以帮助我们及时发现地面的沉降情况，以便采取相应的措施。
其次，采取合理的地下空洞填补和加固措施。
地下空洞是塌陷地沉降的主要原因之一，填补和加固空洞可以有效地防止地面的沉降。
我们可以使用适量的填土和水泥等材料填补地下空洞，然后加固填补后的区域，以增加地下的稳定性。
同时，我们还可以采用注浆等技术来加固地下空洞，以提高地下的承载能力。
此外，合理管理和利用地下水资源也是防治塌陷地沉降的重要措施之一。
地下水排泄是造成地面下降的主要原因之一，因此，我们需要合理管理和利用地下水资源，避免过度抽取地下水导致地面塌陷。
合理的水资源管理可以减轻地下水排泄对地面沉降的影响，保护工程的稳定性。
最后，进行地基加固和基础设计也是防治塌陷地沉降的重要措施。
地基加固可以通过改善土壤的力学性质和稳定性来防止地面的沉降。
我们可以采用加固桩、地下连续墙和地下梁等技术来强化地基的承载能力。
地面沉降
第四章地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治4．1 地面沉降灾害防治一、地面沉降的定义：指地层在各种因素的作用下，造成地层压密变形或下沉，从而引起区域性的地面标高下降。
二、地面沉降的原因：（1）自然因素：①新构造运动以及地震、火山活动引起的地面沉降；②海平面上升导致地面的相对下降（沿海）；③土层的天然固结（次固结土在自重压密下的固结作用）。
自然因素所形成的地面沉降范围大，速率小。
自然因素主要是构造升降运动以及地震、火山活动等一般情况下，把自然因素引起的地而沉降归属于地壳形变或钩造运动的范畴，作为一种自然动力现象加以研究。
（2）人为因素：①抽汲地下气、液体引起的地面沉降。
抽取地下水而引起的地面沉降，是地面沉降现象中发育最普通、危害性最严重的一类；②大面积地面堆载引起的地面沉降；③大范围密集建筑群天然地基或桩基持力层大面积整体性沉降——工程性地面沉降。
人为因素引起的地面沉降一般范围较小，但速率和幅度比较大。
人为因素主要是开采地下水和油气资源以及局部性增加荷载。
将人为因素引起的地面沉降归属于地质灾害现象进行研究和防治。
三、地面沉降的成因机制和形成条件（一）地面沉降的成因机制由于地面沉降的影响巨大，因此早就引起了各国政府和研究人员的密切注意。
早期研究者曾提出一些不同的观点，如新构造运功说、地层收缩说和自然压缩说、地面动静荷载说、区域性海平面上升说等。
大量的研究证明，过量开采地下水是地面沉降的外部原因，中等、高压缩性粘土层和承压含水层的存在则是地面沉降的内因。
因而多数人认为沉降是由于过量开采地下水、石油和天然气、卤水以及高大建筑物的超量荷载等引起的。
在孔隙水承压含水层中，抽取地下水所引起的承压水位的降低，必然要使含水层本身及其上、下相对隔水层中的孔隙水压力随之而减小。
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山孔隙中的水和土颗粒骨架共同承担的。
由水承担的部分称为孔隙水压力（p w），它不能引起土层的压密，故义称为中性压力；而由土颗粒骨架承担的部分能够直接造成上层的压密，故称为有效应力（p s）；二者之和等干总应力。
地面沉降与地面塌陷的区别
地面沉降与地面塌陷的区别
首先从定义上来看地面沉降与地面塌陷是不同的。
地面沉降又称为地面下沉或地陷。
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或工程地质现象。
截至2011年12月，中国有50余个城市出现地面沉降，长三角地区、华北平原和汾渭盆地已成重灾区。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑(洞)的一种地质现象。
当这种现象发生在有人类活动的地区时，便可能成为一种地质灾害。
地面塌陷的形成原因中，以人为因素引起的岩溶塌陷和采空塌陷最为常见，据统计，截至2012年，中国24个省市区都有地面塌陷发生，其中主要分布于辽宁、河北、云南、广东、广西等省区。
从成因上来看地面塌陷应该属于地面沉降灾害中的一部分。
地面沉降是指开采地下水条件下的地面标高损失，主要在城市地区。
主要的人为原因包括开发利用地下流体资源(地下水、石油、天然气等)、开采固体矿产、岩溶塌陷、软土地区与工程建设有关的固结沉降等。
地面塌陷一般指煤矿区，是指短时间内比较剧烈的地表高程变化。
地面塌陷产生的人为原因以坑道排水或突水，抽取地下水、水库畜引水为主。
今天。
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地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
地面沉降能引起哪些次生害？
❖ 地面沉降使区域性地面标高降低，因而 会导致一些次生灾害发生。在我国各地 区，地面沉降的危害性表现稍有不同。 下面举例说明之。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
天津市地面沉降引发的次生灾害
❖ 1、地面标高降低，导致海水上岸，防潮堤必 须相应加高。滨海还原潜水位抬高，加重土 壤的次生盐渍化、沼泽化；
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
❖ 案例1： 江苏省无锡市惠山区有一个“沉降村”。 在这个取名为“因果岸”的小村庄，几年前的地面 沉降造成村中路面大片下沉，将居民晒场的水 泥地面折断，沉降断面所经的一幢二层民宅， 被赫然“劈开”一条可以伸得进手掌的裂缝，楼主 人惶然迁居他处。由于这场由东贯西的不均匀 沉降，村民甚至不得不把历来是南北走向的水 田“改造”为东西走向。几年前惠山地区过度开采 地下水的“因”，给居民带去了无奈的苦“果”。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
5 、 太 原 市 经 1979 年 、 1980 年 、 1982年三次在市区600平方公里范围的 测量，发现沉降量大于200毫米的面积 有254平方公里，大于1000毫米的沉降 区面积达7.1平方公里。最严重的是吴 家堡，其次是小店。吴家堡水准点的 累计沉降量：1980年是819毫米，1982 年是1232毫米，到1987年累计沉降量 达1380毫米。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
❖2、天津市 从1959—1982年间 最大累计沉降量为2.15米。1982 年测得市区的平均沉降速率为94 毫米。目前，最大累计沉降量已 达2.5米，沉降量100毫米以上的 范围已达900平方公里。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
❖3、北京市 自从70年代以来，北京 的地下水位平均每年下降1—2米，最 严重的地区水位下降可达3—5米。地 下水位的持续下降导致了地面沉降。 有 的 地 区 （ 如 东 北 部 ） 沉 降 量 590 毫 米。沉降总面积超过600平方公里。 而 北 京 城 区 面 积 仅 440 平 方 公 里 ， 所 以，沉降范围已波及到郊区。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
❖ 地面沉降的概念
❖ 地面沉降的分类
❖ 发生地面沉降的城市
❖ 地面沉降的危害
❖ 地面沉降的成因
❖ 预防措施
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
❖ 2003年七月一日九时许，流沙涌入建设中的上海地铁四号线 (浦东南路至南浦大桥)区间隧道中的浦西联络通道，造成严 重的地面沉降。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
根据地面沉降发生的原因还可分为：
❖ 抽汲地下水引起的地面沉降； ❖ 采掘固体矿产引起的地面沉降； ❖ 开采石油、天然气引起的地面沉降 ❖ 抽汲卤水引起的地面沉降。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
二、我国有哪些城市发生了地面沉降？
我国已经陆续发现具有不同程度的区域性地 面沉降的城市有30多座。可能还有一些城市虽已 发生沉降，但因没有进行全国性的全面的城市精 密测量，所以不能给出沉降城市的准确数字。以 下简要介绍几座地面沉降较严重的城市。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
❖ 地面沉降造成的海平面相对升高， 也不利于防御洪涝旱害。浙江省温 岭市的西部平原，因为地面沉降， 其农田地面低于或接近正常河水位 的面积达9740亩。由于处于长期 受淹或在汛期受淹，这部分农田至 今还无法种植水稻。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
❖ 经中国地质调查局等部门的评估，长 三角因地面沉降造成的经济损失共计 为3150亿元。其中上海地区最甚，直 接经济损失为145亿元，间接经济损失 为2754亿元。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
按发生地面沉降的地质环境可分为三种模式：
❖ 现代冲积平原模式，如我国的几大平原。 ❖ 三角洲平原模式，尤其是在现代冲积三角洲平原地区，
如长江三角洲就属于这种类型。常州、无锡、苏州、嘉 兴、肖山的地面沉降均发生在这种地质环境中。 ❖ 断陷盆地模式，它又可分为近海式和内陆式两类。近海 式指滨海平原，如宁波；而内陆式则为湖冲积平原，如 西安市、大同市的地面沉降可作为代表。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
❖ 案例2： 2004年夏天，上海市天山路 两户居民四口人煤气中毒，经抢救， 所幸没有生命危险。调查发现，煤气 泄漏的原因是地面发生沉降，硬生生 地将一根口径为300毫米的煤气管道 扯断。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
地面沉降又称为地面下沉或地 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（或工程地质现象）。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
此外，还有宁波市、常州市、苏州市、 无锡市、嘉兴市、杭州市、台湾的屏东、 彰化、云林、嘉义、台中和台北等6个县 （市），均发生了不同程度的地面沉降。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
❖ 危害还远远不止这些"看得见"的破坏。 据地质专家介绍，地面沉降所造成的经济 损失，还表现在其对防洪堤的威胁。在嘉 兴市的沿杭州湾地区，由于地面沉降，按 20年一遇洪水位设计的数十公里大河堤岸， 已普遍下降到低于10年一遇。
地面1921年发现地面下沉开 始，到1965年止，最大的累计沉降量已 达2.63米，影响范围达400平方公里。 有关部门采取了综合治理措施后，市区 地面沉降已基本上得到控制。从1966— 1987年22年间。累计沉降量36.7毫米， 年平均沉降量为1.7毫米。
地面沉降与地面塌陷概念和预防措 施
❖4、西安市 地面沉降发现于1959 年、1971年后随着过量开采地下水 而逐渐加剧。1972—1983年，最大 累计沉降量777毫米，年平均沉降 量30—70毫米的沉降中心有5处。 1983年后，西安市地面沉降趋于稳 定发展，部分地区还有减缓的趋势。 到1988年最大累计沉降量已达1.34 米，沉降量100毫米的范围达200平 方公里。