原因:
1.建筑物的自重過大,基礎(chǔ)底的應(yīng)力超過了地基承載力,導(dǎo)致地基土發(fā)生剪切等破壞。
2.地基土彈性模量較小,基礎(chǔ)作用后雖未發(fā)生破壞,但是沉降過大。
3.地基土下有軟弱下臥層,附加應(yīng)力導(dǎo)致軟弱下臥層發(fā)生破壞,從而引起地基下陷。
4.后做相鄰建筑物基礎(chǔ)傳遞的附加應(yīng)力導(dǎo)致地基土發(fā)生破壞,根本原因是兩建筑物距離太近,基礎(chǔ)應(yīng)力有個擴(kuò)散角,再一定范圍內(nèi)影響較大。
5.承壓地下水的過量開。
處理方案:
1、如果是質(zhì)量問題,那么要跟開發(fā)商協(xié)商,若是協(xié)商不成,這時只能到規(guī)劃局申請鑒定來解決了,可以要求開發(fā)商退房。
2、如果是自己建的房子,這種情況下只能自己去處理了,可以把所有出現(xiàn)了裂縫處的混土都將它拋掉,再用水澆透這個土壤,夯實(shí)后再進(jìn)行夯實(shí),再澆上混合土就可以了。
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地面沉降影響因素及形成機(jī)理分析
地面沉降是自然因素和人為因素綜合作用下形成的地面標(biāo)高損失。自然因素包括構(gòu)造下沉、地震、火山活動、氣候變化、地應(yīng)力變化及土體自然固結(jié)等。人為因素主要包括開發(fā)利用地下流體(地下水、石油、天然氣等)、開固體礦產(chǎn)、巖溶塌陷、軟土地區(qū)與工程建設(shè)有關(guān)的固結(jié)沉降等。
擴(kuò)展資料:
地面沉降的危害主要有:
1、毀壞建筑物和生產(chǎn)設(shè)施;
2、不利于建設(shè)事業(yè)和開發(fā)。發(fā)生地面沉降的地區(qū)屬于地層不穩(wěn)定的地帶,在進(jìn)行城市建設(shè)和開發(fā)時,需要更多的建設(shè)投資,而且生產(chǎn)能力也受到限制;
3、造成海水倒灌。地面沉降區(qū)多出現(xiàn)在沿海地帶。地面沉降到接近海面時,會發(fā)生海水倒灌,使土壤和地下水鹽堿化。對地面沉降的預(yù)防主要是針對地面沉降的不同原因而取相應(yīng)的工程措施。
地面沉降會對地表或地下構(gòu)筑物造成危害;在沿海地區(qū)還能引起海水入侵、港灣設(shè)施失效等不良后果。人為的地面沉降主要是過量開地下液體或氣體,致使貯存這些液、氣體的沉積層的孔隙壓力發(fā)生趨勢性的降低,有效應(yīng)力相應(yīng)增大,從而導(dǎo)致地層的壓密。
地面沉降的成因機(jī)制和形成條件
一、影響因素分析
能夠引發(fā)地面沉降的因素包括人為因素和自然因素。德州市地面沉降人為因素包括工程因素和開因素,自然因素為地質(zhì)構(gòu)造,而德州地面沉降產(chǎn)生的主要原因是深層地下水的超量開。
1.工程因素
主要指由上部高層建筑附加荷載作用引發(fā)的地面沉降。該類沉降主要發(fā)生在表土層,即潛水面以上的部分,是人類工程活動的主要層次。根據(jù)工程勘察資料,區(qū)內(nèi)表土層場地屬中軟土,Ⅲ類一般建筑場地。據(jù)建筑施工單位的測量數(shù)據(jù),區(qū)內(nèi)由一般建筑物引起的地面沉降量為2~3mm/a,相對區(qū)內(nèi)每年20~50mm/a的沉降量速率可以忽略,另外對照區(qū)內(nèi)多期墻角水準(zhǔn)標(biāo)石與一般水準(zhǔn)標(biāo)石測量數(shù)據(jù),未有明顯變化,說明區(qū)內(nèi)工程因素不是區(qū)內(nèi)產(chǎn)生地面沉降的主要原因。
2.開因素
深層地下水開因素對地面沉降的影響主要表現(xiàn)在水位降深和含水層巖性特征。
(1)水位的影響
區(qū)內(nèi)自20世紀(jì)60年代開始開深層地下水以來,地下水位埋深不斷下降,水頭不斷降低,深層地下水一直處于超狀態(tài)。深層地下水降落漏斗中心與地面沉降中心位置一致,均處于國棉廠一帶,且漏斗形態(tài)和擴(kuò)展范圍也基本相似。漏斗中位標(biāo)高與地面標(biāo)高隨時間的變化曲線也基本相似。兩者之間存在高度的相關(guān)性(表14-1),由此我們可判定深層地下水的超量開是區(qū)內(nèi)地面沉降產(chǎn)生的一個主要因素。
(2)取水含水層巖性的影響
以滄州和德州地面沉降的對比為例。滄州位于河北省東部,與德州市毗鄰,也因長期超量開深層地下水導(dǎo)致超漏斗和地面沉降。
滄州地面沉降出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代初,至2001年30年間中心累計(jì)沉降量達(dá)2236mm,沉降速率100.45mm/a。德州地面沉降研究比較晚,1991~2000年中心累計(jì)沉降量為517mm,沉降速率為57mm/a,至2006年15年間中心累計(jì)沉降量為992mm,沉降速率為66.1mm/a。
3.構(gòu)造因素
該區(qū)在大地構(gòu)造上屬于華北地臺之遼冀臺向斜之魯西臺背斜,是一個新構(gòu)造運(yùn)動相對穩(wěn)定的區(qū)域,根據(jù)1951~1987年華北地區(qū)垂直形變速率圖(圖14-1)可知,由構(gòu)造運(yùn)動引起的地面下沉速率在2~3mm/a之間,因此區(qū)域構(gòu)造及新構(gòu)造運(yùn)動不是區(qū)內(nèi)地面沉降的主要因素。
表14-1 地面沉降與深層地下水水位相關(guān)性分析表
圖14-1 華北地區(qū)垂直形變速率圖(1951~1987年)
通過兩地地質(zhì)條件對析(表14-2),確定引起兩地地面沉降量差異的主要原因是深層地下水開層的不同,滄州深層地下水主要開層是第四系含水層,而德州主要開新近系含水層。由于第四系地層形成時間短,固結(jié)系數(shù)較第三系大,先期固結(jié)壓力小,所以在相同開條件下,其沉降速率要大于德州。
二、形成機(jī)理分析
1.有效應(yīng)力原理
有效應(yīng)力原理是抽水引起土層壓密的基本原理(圖14-2)。
表14-2 滄州與德州地面沉降相關(guān)背景條件對比表
圖14-2 抽水后有效應(yīng)力變化圖
圖14-2中,P為土層的總應(yīng)力,σ為抽水前的有效應(yīng)力,μw為抽水前的孔隙水壓力,抽水前上述諸壓力處于平衡狀態(tài),即
山東省地質(zhì)環(huán)境問題研究
抽水后隨著水壓力降了μf,土層中孔隙水壓力隨之下降,顆粒間浮托力減小,但由于抽水過程中土層的總壓力基本保持不變,故此下降了的μf值即轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力增值。
山東省地質(zhì)環(huán)境問題研究
大多數(shù)情況下,這種壓密可認(rèn)為是一維的,壓密過程一般近似用Terzaghi一維固結(jié)式。
2.地面沉降機(jī)理分析
地面沉降的實(shí)質(zhì)是松散地層的壓縮固結(jié)或壓密,理論和實(shí)驗(yàn)均證明:在施加壓力等同的情況下,粘性土的壓縮變形量較砂性土大的多,且粘性土的壓縮變形一般不具有可恢復(fù)性,即多屬于塑性(永久)變形。在時間上存在滯后作用,也就是在壓力取消后長時間內(nèi)壓縮變形仍繼續(xù)發(fā)生。區(qū)內(nèi)300~800m深度內(nèi)地層結(jié)構(gòu)以粘性土為主,砂性土僅占10%~15%左右。多年來,由于大量開深層地下水,使地層內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓而壓縮,從而造成地面沉降。對于抽取地下水引起的地面沉降,根據(jù)太沙基有效應(yīng)力原理,當(dāng)承壓水頭降低時,向上作用的水頭壓力也隨之減小,使原土層中的壓力平衡遭到破壞,含水層與粘性土層中的孔隙水大量外流,土體中的地下水滲出使其浮托力減小,有效應(yīng)力增大,粘性土層進(jìn)一步固結(jié),土顆粒骨架中的孔隙壓縮,對砂層而言則使砂層壓密,從而引起地面沉降。因此,超量開地下水造成承壓含水層水位大幅度下降是產(chǎn)生地面沉降的外因,具有較大可壓縮性的土層則是產(chǎn)生地面沉降的內(nèi)因。以沉降中心內(nèi)第三含水層水位標(biāo)高和地面標(biāo)高對比圖可以看出,兩者隨時間的變化規(guī)律基本形似,水位下降引起地面沉降的產(chǎn)生(圖14-3)。
圖14-3 沉降漏斗中位標(biāo)高與地面標(biāo)高對比圖
嚴(yán)格來說,一維固結(jié)理論不能直接用來解決因抽水而導(dǎo)致的沉降問題。然而,如果粗略估計(jì),可用一維固結(jié)理論的“太沙基一維固結(jié)理論”,根據(jù)德州地區(qū)工程地質(zhì)特征,對其進(jìn)行分層計(jì)算。沉降預(yù)算旨在反映地下水水位、開量與地面沉降三者之間的數(shù)值關(guān)系,地面沉降預(yù)測是地下水?dāng)?shù)值模型和地面沉降量模型兩部分的聯(lián)立。
地面下沉地板翹起原因
地面沉降成因主要包括新構(gòu)造運(yùn)動、開發(fā)利用地下流體、開地下固體礦產(chǎn)、巖溶塌陷、凍土融化和工程建設(shè)等因素。其成因機(jī)制和形成條件如下:
(1)地面沉降的成因機(jī)制
由于地面沉降的影響巨大,因此早就引起了各國和研究人員的密切注意。早期研究者曾提出一些不同的觀點(diǎn),如新構(gòu)造運(yùn)動說、地層收縮說和自然壓縮說、地面動靜荷載說、區(qū)域性海平面上升說等。大量的研究證明,過量開地下水是地面沉降的外部原因,中等、高壓縮性黏土層和承壓含水層的存在則是地面沉降的內(nèi)因。因而多數(shù)人認(rèn)為沉降是由于過量開地下水、石油和天然氣、鹵水以及高大建筑物的超量荷載等引起的。
在孔隙水承壓含水層中,抽取地下水所引起的承壓水位的降低,必然要使含水層本身及其上、下相對隔水層中的孔隙水壓力隨之而減小。根據(jù)有效應(yīng)力原理可知,土中由覆蓋層荷載引起的總應(yīng)力是由孔隙中的水和土顆粒骨架共同承擔(dān)的。由水承擔(dān)的部分稱為孔隙水壓力(pw),它不能引起土層的壓密,故又稱為中性壓力;而由土顆粒骨架承擔(dān)的部分能夠直接造成上層的壓密,故稱為有效應(yīng)力(ps);二者之和等于總應(yīng)力。定抽水過程中土層內(nèi)部應(yīng)力不變,那么孔隙水壓力的減小必然導(dǎo)致十中有效應(yīng)力等量增大,結(jié)果就會引起孔隙體積減小,從而使土層壓縮。
由于透水性能的顯著差異,上述孔隙水壓力減小、有效應(yīng)力增大的過程,在砂層和粘土層中是截然不同的。在砂層中,隨著承壓水頭降低和多余水分的排出,有效應(yīng)力迅速增至與承壓水位降低后相平衡的程度,所以砂法壓密是“瞬時”完成的。在黏性土層中,壓密過程進(jìn)行得十分緩慢,往往需要幾個月、幾年甚至幾十年的時間;因而直到應(yīng)力轉(zhuǎn)變過程最終完成之前,黏土層中始終存在有超孔隙水壓力(或稱剩余孔隙水壓力)。它是衡量該土層在現(xiàn)存應(yīng)力條件下最終固結(jié)壓密程度的重要指標(biāo)。
相對而言,在較低應(yīng)力下砂層的壓縮性小且主要是彈性、可逆的,而黏土層的壓縮性則大得多且主要是非彈性的永久變形。因此,在較低的有效應(yīng)力增長條件下,黏性土層的壓密在地面沉降中起主要作用,而在水位回升過程中,砂層的膨脹回彈則具有決定意義。
此外,土層的壓縮量還與土層的預(yù)固結(jié)應(yīng)力(即先期固結(jié)應(yīng)力)、土層的應(yīng)力—應(yīng)變性狀有關(guān)。由于抽取地下水量不等而表現(xiàn)出來的地下水位變化類型和特點(diǎn)也對土層壓縮產(chǎn)生一定的影響。
(2)地面沉降的產(chǎn)生條件
從地質(zhì)條件,尤其是水文地質(zhì)條件來看,疏松的多層含水層體系、水量豐富的承壓含水層、開層影響范圍內(nèi)正常固結(jié)或欠固結(jié)的可壓縮厚層黏土層等的存在,都有助于地面沉降的形成。從土層內(nèi)的應(yīng)力轉(zhuǎn)變條件來看,承壓水位大幅度波動式的持續(xù)降低是造成范圍不斷擴(kuò)大累進(jìn)性應(yīng)力轉(zhuǎn)變的必要前提。具體體觀在以下五個方面:
① 厚層松散細(xì)粒土層的存在
地面沉降主要是抽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)。在廣大的平原、山前傾斜平原、山間河谷盆地、濱海地區(qū)及河口三角洲等地區(qū)分布有很厚的第四系和新近系松散或未固結(jié)的沉積物,因此,地面沉降多發(fā)生于這些地區(qū)。如在濱海三角洲平原,第四紀(jì)地層中含有比較厚的淤泥質(zhì)黏土,呈軟塑狀態(tài)或流動狀態(tài)。這些淤泥質(zhì)黏性土的含水量可高達(dá)60%以上,孔隙比大、強(qiáng)度低、壓縮性強(qiáng),易于發(fā)生塑性流變。當(dāng)大量抽取地下水時,含水層中地下水壓力降低,淤泥質(zhì)黏土隔水層孔隙中的弱結(jié)合水壓力差加大,使孔隙水流入含水層有效壓力加大,結(jié)果發(fā)生黏性十層的壓縮變形。
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,含水層本身及其上、下相對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。
② 長期過量開地下流體
未抽取地下水時,黏性土隔水層或弱隔水層中的水壓力與含水層中的水壓力處干平衡狀態(tài)。抽水過程中,由于含水層的水頭降低,上、下隔水層中的孔隙水壓力較高,因而向含水層排出部分孔隙水結(jié)果使上、下隔水層的水壓力降低。在上覆土體壓力不變的情況下,黏土層的有效應(yīng)力加大,地層受到壓縮,孔隙體積減小。這就是黏土層的壓縮過程。
由于抽取地下水,在井孔周圍形成水位下降漏斗,承壓含水層的水壓力下降,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量和動態(tài)變化有著密切聯(lián)系:地面沉降中心與地下水開漏斗中心區(qū)呈明顯一致性;地面沉降區(qū)與地下水集中開區(qū)域大體相吻合;地面沉降量等值線展布方向與地下水開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量和開速率有良好的對應(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)通過人工回灌或限制地下水的開來恢復(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)了地面沉降與開地下液體引起水位或液體沉降之間的成因聯(lián)系。
③ 新構(gòu)造運(yùn)動的影響
平原、河谷盆地等低洼地貌單元多是新構(gòu)造運(yùn)動的下降區(qū),因此,由新構(gòu)造運(yùn)動引起的區(qū)域性下沉對地面沉降的持續(xù)發(fā)展也具有一定的影響。
西安地面沉降區(qū)位于西安斷陷區(qū)的東緣,由于長期下沉,新生界累計(jì)厚度已經(jīng)超過3000m。10~1987年,渭河盆地大地水準(zhǔn)測量表明,西安的斷陷活動仍在繼續(xù),在北部邊界渭河斷裂及東有部邊界臨渝-長安斷裂測得的平均活動速率分別為3.37mm/a和3.98mm/a,構(gòu)造下沉約占同期沉降速率的3.1%~7%。
④ 城市建設(shè)對地面沉降的影響
相對于抽地下流體和構(gòu)造運(yùn)動引起的地面下沉,城市建設(shè)造成的地面沉降是局部的,有時也是不可逆轉(zhuǎn)的。
城市建設(shè)按施工對地基的影響方式可分為以水平方向?yàn)橹骱鸵源怪狈较驗(yàn)橹鞯膬煞N類型。前者以重大市政工程為代表,如地鐵、隧道、給排水工程、道路改擴(kuò)建等,利用開挖或盾構(gòu)掘進(jìn),并鋪設(shè)各種市政管線。后者以高層建筑基礎(chǔ)工程為代表,如基坑開挖、降排水、沉樁等。沉降效應(yīng)較為明顯的工程措施有開挖、降排水、盾構(gòu)掘進(jìn)、沉樁等。
若揭露有流砂性質(zhì)的飽水砂層或具流變特性的飽和淤泥質(zhì)軟土,在開挖深度和面積較大的基坑時則有可能造成支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn),從而導(dǎo)致基坑周邊地區(qū)地面沉降。而規(guī)模較大的隧道、涵洞的開挖有時具有更顯著的沉降效應(yīng)。降排水常作為基坑等開挖工程的配套工程措施,旨在預(yù)先疏干作業(yè)面滲水,其機(jī)理與抽取地下水引發(fā)地面沉降一致。
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相對頻繁和集中的地層中,與開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。
總言之,地殼沉降活動、松散沉積物的自然固結(jié)、人類開地下水或油氣引起的土層壓縮等因素都會引起地面沉降,但從災(zāi)害研究角度而言的地面沉降是指人類活動引起的地面沉降,或者是以人類活動為主、自然動力為輔而引起的地面沉降。地面沉降的形成條件主要包括兩個方面:一是具有地面沉降的地質(zhì)條件,即具有較高壓縮性的厚層松散沉積物;二是具備地面沉降的動力條件,如人類長期過量開地下水和地下沼氣等。
地面沉降的原因有哪些
地面下沉和地板翹起是在房屋使用過程中常見的問題。這些問題通常由以下因素引起:
1.地基不穩(wěn)定:房屋建造時,如果地基不夠扎實(shí),長期使用就容易導(dǎo)致地基出現(xiàn)下沉和不平整的問題,進(jìn)而導(dǎo)致地面下沉和地板翹起。
2.水分問題:地下水位高或者附近有水源,會導(dǎo)致房屋地面不斷地吸收水分,長時間濕潤會導(dǎo)致地板材料膨脹或者變形,進(jìn)而引起地板翹起等問題。
3.環(huán)境濕度:在潮濕的環(huán)境中,地板表面的水分會明顯增加,長期處于這種環(huán)境中的地板會變形或者扭曲,導(dǎo)致地板翹起等問題。
4.質(zhì)量問題:如果地板材料品質(zhì)不好或者安裝不當(dāng),也可能導(dǎo)致地板翹起和地面下沉等問題。
5.超載問題:如果房屋內(nèi)的物品當(dāng)量過重或者分布不均勻,也可能導(dǎo)致地面下沉和地板翹起等問題。
為了避免以上問題的出現(xiàn),我們可以根據(jù)以下建議進(jìn)行預(yù)防:
1.在裝修房屋前,要請專業(yè)人員對房屋的地基進(jìn)行檢測并做好防水處理。
2.在地面鋪設(shè)地板時,要選用高品質(zhì)的地板材料,并請專業(yè)人員進(jìn)行安裝,保證地板安裝質(zhì)量。
3.在平時維護(hù)房屋時,要注意保持房屋內(nèi)外的干燥環(huán)境。
4.在擺放家具時,要遵守合理布局的原則,以免超載導(dǎo)致地面下沉和地板翹起。
總之,地面下沉和地板翹起是常見的房屋問題,為了避免這些問題的出現(xiàn),我們需要做好房屋的檢測、防水處理和日常維護(hù)工作。
一、什么是地面沉降
地面沉降又稱為地面下沉或地陷,它是在人類工程經(jīng)濟(jì)活動影響下,由于地下松散地層固結(jié)壓縮,導(dǎo)致地殼表面標(biāo)高降低的一種局部的下降運(yùn)動(或工程地質(zhì)現(xiàn)象)。
二、地面沉降能造成哪些危害
地面沉降會對地表或地下構(gòu)筑物造成危害,在沿海地區(qū)還能引起海水入侵、港灣設(shè)施失效等不良后果,其危害主要有:①毀壞建筑物和生產(chǎn)設(shè)施,不利于建設(shè)事業(yè)和開發(fā)。發(fā)生地面沉降的地區(qū)屬于地層不穩(wěn)定的地帶,在進(jìn)行城市建設(shè)和開發(fā)時,需要更多的建設(shè)投資,而且生產(chǎn)能力也受到限制。②造成海水倒灌。地面沉降區(qū)多出現(xiàn)在沿海地帶,地面沉降到接近海面時,會發(fā)生海水倒灌,使土壤和地下水鹽堿化。
三、地面沉降有哪些類型
地面沉降有自然的地面沉降和人為的地面沉降。自然的地面沉降:一種是地表松散或半松散的沉積層在重力的作用下,由松散到細(xì)密的成巖過程;另一種是由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動、地震等引起的地面沉降。人為的地面沉降主要是過量開地下液體或氣體,致使貯存這些液體、氣體的沉積層的孔隙壓力發(fā)生趨勢性的降低,有效應(yīng)力相應(yīng)增大,從而導(dǎo)致地層的壓密。
我國出現(xiàn)地面沉降的城市較多。按發(fā)生地面沉降的地質(zhì)環(huán)境可分為3種模式:①現(xiàn)代沖積平原模式,例如,我國的幾大平原。②三角洲平原模式,尤其是在現(xiàn)代沖積三角洲平原地區(qū),例如,長江三角洲就屬于這種類型。常州、無錫、蘇州、嘉興、蕭山的地面沉降均發(fā)生在這種地質(zhì)環(huán)境中。③斷陷盆地模式,它又可分為近海式和內(nèi)陸式兩類。近海式指濱海平原,如寧波;內(nèi)陸式為湖沖積平原,如西安市、大同市。
不同地質(zhì)環(huán)境模式的地面沉降具有不同的規(guī)律和特點(diǎn),在研究方法和預(yù)測模型方面也應(yīng)有所不同。
另外,根據(jù)地面沉降發(fā)生的原因還可分為①構(gòu)造沉降:由地殼沉降運(yùn)動引起的地面下沉現(xiàn)象。②抽汲地下水引起的地面沉降:由于過量抽汲地下水(或油、氣)引起水位(或油、氣壓)下降,在欠固結(jié)或半固結(jié)土層分布區(qū),土層固結(jié)壓密而造成的大面積地面下沉現(xiàn)象。③空沉降:因地下大面積開石油、天然氣,空引起頂板巖(土)體下沉而造成的地面碟狀洼地現(xiàn)象。④抽汲鹵水引起的地面沉降。
中國出現(xiàn)地面沉降的城市較多。我國已經(jīng)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)具有不同程度的區(qū)域性地面沉降的城市有30多座??赡苓€有一些城市雖已發(fā)生沉降,但因沒有進(jìn)行全國性全面的城市精密測量,所以不能給出沉降城市的準(zhǔn)確數(shù)字。以下簡要介紹幾座地面沉降較嚴(yán)重的城市。
1)上海市。從1921年發(fā)現(xiàn)地面下沉開始,到1965年止,最大的累計(jì)沉降量已達(dá)2.63米,影響范圍達(dá)400平方千米。有關(guān)部門取了綜合治理措施,用人工回灌方法,使地下水位回升,地面部分回彈,市區(qū)地面沉降已基本上得到控制。從1966~1987年22年間,累計(jì)沉降量36.7毫米,年平均沉降量為1.7毫米。
2)天津市。從1959~1982年間最大累計(jì)沉降量為2.15米。1982年測得市區(qū)的平均沉降速率為94毫米。目前,最大累計(jì)沉降量已達(dá)2.5米,沉降量100毫米以上的范圍已達(dá)900平方千米。
3)北京市。自20世紀(jì)70年代以來,北京的地下水位平均每年下降1~2米,最嚴(yán)重的地區(qū)水位下降可達(dá)3~5米。地下水位的持續(xù)下降導(dǎo)致了地面沉降。有的地區(qū)(如東北部)沉降量590毫米。沉降總面積超過600平方千米。而北京城區(qū)面積僅440平方千米,所以,沉降范圍已波及郊區(qū)。
4)西安市。地面沉降發(fā)現(xiàn)于1959年,11年后隨著過量開地下水而逐漸加劇。12~1983年,最大累計(jì)沉降量777毫米,年平均沉降量30~70毫米的沉降中心有5處。1983年后,西安市地面沉降趨于穩(wěn)定發(fā)展,部分地區(qū)還有減緩的趨勢。到1988年最大累計(jì)沉降量已達(dá)1.34米,沉降量100毫米的范圍達(dá)200平方千米。
5)太原市。經(jīng)19年、1980年、1982年3次在市區(qū)600平方千米范圍的測量,發(fā)現(xiàn)沉降量大于200毫米的面積有254平方千米,大于1000毫米的沉降區(qū)面積達(dá)7.1平方千米。最嚴(yán)重的是吳家堡,其次是小店。吳家堡水準(zhǔn)點(diǎn)的累計(jì)沉降量:1980年是819毫米,1982年是1232毫米,到1987年累計(jì)沉降量達(dá)1380毫米。
此外,還有寧波市,常州市,蘇州市,無錫市,嘉興市,杭州市,臺灣省的屏東、彰化、云林、嘉義、臺中和臺北等6個縣(市),均發(fā)生了不同程度的地面沉降。
四、地面沉降發(fā)生的原因
產(chǎn)生地面沉降雖然與許多因素有關(guān),但導(dǎo)致地面沉降災(zāi)害的主要原因是人類工程經(jīng)濟(jì)活動。人類工程經(jīng)濟(jì)活動的作用有兩個方面:一是有可能加劇地面沉降;二是也能減緩地面沉降的速率與強(qiáng)度。人類活動加劇地面沉降,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①大量開地下水、地下水溶性氣體或石油等活動,已被公認(rèn)為人類活動中造成大幅度、急劇地面沉降的最主要原因;②開地下固體礦藏特別是沉積礦床,例如,煤礦、鐵礦,將形成大面積的地下空區(qū),導(dǎo)致地面變形(下沉);③重大的工程建筑物對地基施加的靜荷載,使地基土體發(fā)生變形;④即使是在低荷載的持續(xù)作用下,土體的蠕變也可引起地基土的緩慢變形。地面上的動荷載(振動作用)在一定條件下也將引起土體的壓密變形。
五、地面沉降的觀測和普查
地面沉降的觀測主要是:①對研究區(qū)的水準(zhǔn)測量點(diǎn)定期進(jìn)行測量;②對含水層地下水開量(含回灌量)及地下水位進(jìn)行長期觀測;③室內(nèi)試驗(yàn)和野外試驗(yàn),包括常規(guī)試驗(yàn)、微觀結(jié)構(gòu)研究、高壓固結(jié)、三軸剪切、長期流變、孔隙水壓力消散、室內(nèi)模型試驗(yàn)等,野外試驗(yàn)主要有抽水試驗(yàn)、口灌試驗(yàn)、靜力觸探等;④設(shè)立沉降標(biāo)、孔隙水壓力標(biāo)和基巖標(biāo)用以深入了解各上層和含水層的變形規(guī)律及地下水位動態(tài)變化規(guī)律。
標(biāo)簽: #沉降