地面沉降問題的工程地質(zhì)分析課件

1、地面沉降問題的工程地質(zhì)分析1 2地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 3地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 地面沉降地面沉降 地面沉降是指在一定的地表面積內(nèi)所發(fā)生的地地面沉降是指在一定的地表面積內(nèi)所發(fā)生的地 面水平面降低的現(xiàn)象。面水平面降低的現(xiàn)象。地面沉降現(xiàn)象很早就為史書地面沉降現(xiàn)象很早就為史書 所記載。作為自然災(zāi)害，地面沉降的發(fā)生有著一定所記載。作為自然災(zāi)害，地面沉降的發(fā)生有著一定 的地質(zhì)原因。但是，隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人的地質(zhì)原因。但是，隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人 口的膨脹，地面沉降現(xiàn)象越來越頻繁，沉降面積也口的膨脹，地面沉降現(xiàn)象越來越頻繁，沉降面積也 越來越大。在人口密集的城市，地面沉降現(xiàn)象尤為越來越

2、大。在人口密集的城市，地面沉降現(xiàn)象尤為 嚴(yán)重。現(xiàn)在我們研究地面沉降的原因時(shí)，不難發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重?，F(xiàn)在我們研究地面沉降的原因時(shí)，不難發(fā)現(xiàn)， 人為因素已大大超過了自然因素。現(xiàn)在的地面沉降人為因素已大大超過了自然因素?，F(xiàn)在的地面沉降 現(xiàn)象與其說是自然災(zāi)害，倒不如稱之為人為禍患?，F(xiàn)象與其說是自然災(zāi)害，倒不如稱之為人為禍患。 4地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 地面沉降的地質(zhì)原因地面沉降的地質(zhì)原因 從地質(zhì)因素看，自然界發(fā)生的地面沉降大致有從地質(zhì)因素看，自然界發(fā)生的地面沉降大致有 下列下列3種原因。種原因。 1.地表松散地層或半松散地層等在重力作用下，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)

3、硬或半堅(jiān)硬巖層時(shí)，地面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。會(huì)因地層厚度的變小而發(fā)生沉降。 2.因地質(zhì)構(gòu)造作用導(dǎo)致地面凹陷而發(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。 3.地震導(dǎo)致地面沉降。地震導(dǎo)致地面沉降。 5地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 地面沉降的人為原因地面沉降的人為原因 地面沉降現(xiàn)象與人類活動(dòng)密切相關(guān)。尤其是近幾地面沉降現(xiàn)象與人類活動(dòng)密切相關(guān)。尤其是近幾 十年來，人類過度開采石油、天然氣、固體礦產(chǎn)、地十年來，人類過度開采石油、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，

4、由于各大中城市都處于巨大的人口壓力之下，地國，由于各大中城市都處于巨大的人口壓力之下，地 下水的過度抽采更為嚴(yán)重，導(dǎo)致大部分城市出現(xiàn)地面下水的過度抽采更為嚴(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。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)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)，我國每年因地面沉降導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)統(tǒng)計(jì)，我國每年因地面沉降導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1億元億元 人民幣以上。值得慶幸的是，我國已開始重視這個(gè)問人民幣以上。值得慶幸的是，我國已開始重視這個(gè)問 題，控制人口增長、合理開采地下水等一系列政策的題，控制人口增長、合理開采地

5、下水等一系列政策的 出臺(tái)使我國很多地區(qū)的地面沉降現(xiàn)象已經(jīng)或?qū)⒌玫娇爻雠_(tái)使我國很多地區(qū)的地面沉降現(xiàn)象已經(jīng)或?qū)⒌玫娇?制。制。 6地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 7地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 8地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 9地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 天天 津津 市市 地地 面面 沉沉 降降 10地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 11地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 西西 安安 市市 地地 面面 沉沉 降降 12地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 上個(gè)世紀(jì)上個(gè)世紀(jì)9090年代以來，由于采取限采、禁采地下年代以來，由于采取限采、禁采地下 水和回灌地下水等措施，上海、嘉興、寧波等地水和回灌地下水等措施，上海、嘉興、寧波等地

6、沉降速度趨緩，但總體沉降范圍卻在迅速擴(kuò)展。沉降速度趨緩，但總體沉降范圍卻在迅速擴(kuò)展。 如杭、嘉、湖的沉降正向整個(gè)平原蔓延，長江三如杭、嘉、湖的沉降正向整個(gè)平原蔓延，長江三 角洲地區(qū)的地面沉降在區(qū)域上有連成一片的趨勢。角洲地區(qū)的地面沉降在區(qū)域上有連成一片的趨勢。 蘇錫常地區(qū)的沉降速度也在加大，蘇州市自蘇錫常地區(qū)的沉降速度也在加大，蘇州市自19491949 年以來累計(jì)地面沉降年以來累計(jì)地面沉降600600毫米的面積已達(dá)毫米的面積已達(dá)180180平方平方 公里，常州公里，常州4343平方公里，無錫平方公里，無錫59.559.5平方公里。地平方公里。地 面沉降最嚴(yán)重的是上海，其次是蘇錫常，再次是面沉降

7、最嚴(yán)重的是上海，其次是蘇錫常，再次是 杭嘉湖。杭嘉湖。4040年來，上海市因地面沉降的直接經(jīng)濟(jì)年來，上海市因地面沉降的直接經(jīng)濟(jì) 損失達(dá)損失達(dá)29002900億元，其中潮損億元，其中潮損17551755億元，澇損億元，澇損848848億億 元，安全高程損失元，安全高程損失189189億元。億元。 13地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 北京供水三分之二來自地下水。近年來，由于地北京供水三分之二來自地下水。近年來，由于地 下水的超量開采，北京平原地面沉降呈快速增加下水的超量開采，北京平原地面沉降呈快速增加 趨勢。到目前為止，在東郊八里莊趨勢。到目前為止，在東郊八里莊大郊亭、東大郊亭、東 北郊來廣營、昌平沙

8、河北郊來廣營、昌平沙河八仙莊、大興榆垡八仙莊、大興榆垡禮禮 賢、順義平各莊等地已經(jīng)形成了五個(gè)較大的沉降賢、順義平各莊等地已經(jīng)形成了五個(gè)較大的沉降 區(qū)，沉降中心累計(jì)沉降量分別達(dá)到區(qū)，沉降中心累計(jì)沉降量分別達(dá)到722722毫米、毫米、565565 毫米、毫米、688688毫米、毫米、661661毫米、毫米、250250毫米。最嚴(yán)重的毫米。最嚴(yán)重的 地方，地表還在以每年地方，地表還在以每年2020至至3030毫米的速度下沉。毫米的速度下沉。 由于地面沉降，北京城市基礎(chǔ)設(shè)施受到一定程度由于地面沉降，北京城市基礎(chǔ)設(shè)施受到一定程度 的損害。在部分沉降區(qū)發(fā)現(xiàn)工廠、居民區(qū)樓房墻的損害。在部分沉降區(qū)發(fā)現(xiàn)工廠、居

9、民區(qū)樓房墻 壁開裂、地基下沉、地下管道工程損壞等壁開裂、地基下沉、地下管道工程損壞等5050余處余處 險(xiǎn)情，一些建筑物的抗震能力和使用壽命也受到險(xiǎn)情，一些建筑物的抗震能力和使用壽命也受到 影響。影響。 14地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 15地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 16地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 北京每年平均超采地下水約北京每年平均超采地下水約1 1億立方米，億立方米， 這是造成地面沉降的主要原因。這是造成地面沉降的主要原因。 近年來，北京市每年開采地下水量達(dá)近年來，北京市每年開采地下水量達(dá) 2626億至億至2727億立方米億立方米平均每年超采平均每年超采1 1 億立方米。在億立方米。在200

10、32003年，北京平原形成的年，北京平原形成的5 5 個(gè)沉降區(qū)中，形成了近個(gè)沉降區(qū)中，形成了近11001100平方公里的降平方公里的降 落漏斗，導(dǎo)致大面積地面沉降，根據(jù)落漏斗，導(dǎo)致大面積地面沉降，根據(jù)19991999 年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，累計(jì)地面沉降量大于年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，累計(jì)地面沉降量大于5050毫毫 米的地區(qū)達(dá)到米的地區(qū)達(dá)到28152815平方公里。平方公里。 17地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 18地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 19地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 20地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 21地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 22地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 23地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 24地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 25地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 26地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 27地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 28地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 29地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 30地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 31地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 32地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 33地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 圖圖1 1 34地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 圖圖2 2 由承壓水頭降低引起的土層固結(jié)的模擬試驗(yàn)結(jié)果由承壓水頭降低引起的土層固結(jié)的模擬試驗(yàn)結(jié)果 35地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 36地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 37地面沉降問題的工程地質(zhì)分析 38地