地質(zhì)大學(xué)地面沉降詳解講義ppt95

第十講地面沉降提綱一、概述二、我國(guó)地地面沉降現(xiàn)現(xiàn)狀三、地面沉沉降形成機(jī)機(jī)理及規(guī)律律四、地面沉沉降主要特特征五、地面沉沉降的調(diào)查查與評(píng)價(jià)六、地面沉沉降監(jiān)測(cè)與與預(yù)測(cè)七、地面沉沉降防治一、概述地面沉降定義:地殼運(yùn)動(dòng)或或開采地下下流體引起起的區(qū)域性性地面標(biāo)高高降低。區(qū)別于地表表塌陷、地地裂縫世界上已有有50多個(gè)國(guó)家和和地區(qū)發(fā)生生了地面沉沉降，比較較嚴(yán)重的國(guó)國(guó)家是美國(guó)國(guó)、日本、、墨西哥和和意大利等等。我國(guó)也也有50多個(gè)大中城城市出現(xiàn)了了不同程度度的地面沉沉降，較嚴(yán)嚴(yán)重的有上上海、天津津、臺(tái)北、、蘇州、常常州、無(wú)錫錫、寧波等等。地面沉降災(zāi)災(zāi)害《地質(zhì)災(zāi)害分分類分級(jí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（試行行）》（DZ0238-2004）定義：在自然和和人為作用用下發(fā)生的的大面積地地表高程降降低，并對(duì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)濟(jì)和環(huán)境造造成危害的的地質(zhì)現(xiàn)象象或過(guò)程。。地面沉降災(zāi)災(zāi)害會(huì)給城城市建筑物物、道路交交通、管道道系統(tǒng)及給給排水、防防洪等帶來(lái)來(lái)諸多困難難。因此，，城市地面面沉降已被被列為十大大地質(zhì)災(zāi)害害之一。它它具有生成成緩慢、持持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)、成因復(fù)復(fù)雜和防治治難度大等等特點(diǎn)，其其影響范圍圍之廣、治治理難度之之大遠(yuǎn)遠(yuǎn)超超過(guò)了其它它城市地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害。一、概述地面沉降的的危害一、概述蘇州防汛堤堤有三次明明顯加高據(jù)統(tǒng)計(jì)，嘉嘉興市平均均田面高程程為2.29m，水位每增增加10mm，淹沒面積積增加1.6萬(wàn)畝。洪澇災(zāi)害加加劇一、概述洪澇災(zāi)害加加劇2003.7.7雨后西工大大沉降中心心太原市武家家莊村常年年積水一、概述洪澇災(zāi)害加加劇河北平原地地面沉降區(qū)區(qū)寧波地面沉沉降區(qū)常年年積水一、概述建筑物受損損2003年2月28日因地面不不均勻沉降降錯(cuò)斷西安安子午路2m粗的供水管管道2002年12月10因地面不均均勻沉降錯(cuò)錯(cuò)斷西安翠翠華南路2米粗的供水水管道一、概述太原市西安大雁塔塔無(wú)錫市建筑物受損損一、概述建筑物受損損太原市江陰長(zhǎng)涇西安長(zhǎng)安路路一、概述建筑物受損一、概述珠海西區(qū)海華華新村住宅區(qū)區(qū)落成僅10年，地面沉降降最大達(dá)1.5m建筑物受損一、概述不均勻地面沉沉降加速了地地鐵隧道設(shè)施施的磨損建筑物受損一、概述不均勻地面沉沉降加速了地地鐵隧道設(shè)施施的磨損建筑物受損一、概述海岸災(zāi)害加劇劇天津市因地面面沉降受風(fēng)暴暴潮危害嚴(yán)重重上海市因地面面沉降致使防防浪堤三次加加高一、概述根據(jù)長(zhǎng)江三角角洲、華北地地區(qū)、汾渭地地塹主要城市市等的研究，，粗略統(tǒng)計(jì)，，建國(guó)以來(lái)，，我國(guó)地面沉沉降和地裂縫縫造成的損失失累計(jì)高達(dá)4500～5000億元，其中，，直接經(jīng)濟(jì)損損失累計(jì)為350～400億元，年均總總損失為90～100億元,年均直接損失失8～10億元。一、概述到2003年地面沉降面面積已達(dá)到93,855km2，形成長(zhǎng)三角角、華北平原原、和汾渭盆盆地等地面沉沉降災(zāi)害嚴(yán)重重區(qū)。二、我國(guó)地面面沉降現(xiàn)狀圖例沉降量大于2000mm沉降量500~1000mm沉降量1000~2000mm沉降量小于500mm西安太原天津上海無(wú)錫唐海蘇州常州杭州湖州阜陽(yáng)滄州北京曲周紹興寧波溫嶺溫州南通泰州徐州衡水晉州石家莊大城任丘保定霸洲德州東營(yíng)濟(jì)寧菏澤許昌洛陽(yáng)開封淮北宿州臺(tái)北大同榆次臨汾運(yùn)城廣州珠海?？诶ッ鞴枮I大慶福州嘉興揚(yáng)州00200100300400500KM洪湖屏東云林臺(tái)北云林屏東廣州珠海海口我國(guó)發(fā)現(xiàn)地面面沉降的主要要城市二、我國(guó)地面面沉降現(xiàn)狀長(zhǎng)江三角洲地地面沉降現(xiàn)狀狀圖二、我國(guó)地面面沉降現(xiàn)狀上海市地面累累積沉降量等等值線圖（一九九六∣二○○一年）二、我國(guó)地面面沉降現(xiàn)狀蘇錫常地區(qū)2002年地面沉降速率率圖蘇錫常地區(qū)至至2002年地面累計(jì)沉降降量等值線圖圖二、我國(guó)地面面沉降現(xiàn)狀華北平原地面面沉降等值線線圖二、我國(guó)地面面沉降現(xiàn)狀太原市累計(jì)地地面沉降等值值線圖(1956～2000年)大同市累計(jì)地地面沉降等值值線圖(1988～1993年)二、我國(guó)地面面沉降現(xiàn)狀三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律飽水多孔介質(zhì)質(zhì)的失水壓密密原理太沙基有效應(yīng)應(yīng)力原理σ=σ’+μσ=γ土·Hμ=γ水·hσ=(σ’+△σ’)+(μ-△μ)△σ’=△μ垂直位移的變變化圖1江蘇張家港市市、廣東珠海海市的地面沉沉降三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律圖3垂直位移量的的空間變化規(guī)律性：由沉沉降中心向周周邊方向逐漸漸減小三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律ABABOO垂直位移量三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律圖4上海閔行區(qū)華華漕地面沉降降與地下水位位變化發(fā)展趨趨勢(shì)垂直位移量隨隨著地下水位位的降低而逐逐漸增大三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律圖5蘇錫常地區(qū)地地面沉降面積積不斷擴(kuò)大1985年1991年2000年三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律水平位移的變變化圖6在亞利桑那州州皮卡喬附近近，因抽地下下水的沉降引引發(fā)地裂縫。。圖7河北滄州因開開采地下水而而產(chǎn)生的地裂裂縫三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律圖8水平位移量的的空間變化規(guī)律性：最大大位移在沉降降中心的兩側(cè)側(cè)，沉降中心心及最外圍較較小三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律圖9地面破壞的表表現(xiàn)形式三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律抽水對(duì)地面沉沉降的影響（1）抽水量的影影響規(guī)律性：抽水水量越大，沉沉降量、沉降降速率和沉降降范圍越大。。圖10抽水量對(duì)地面沉降的影響Q2Q1Q1<Q2三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律抽水對(duì)地面沉沉降的影響（2）抽水方式的的影響連續(xù)抽水，抽水量恒定，補(bǔ)給充沛連續(xù)抽水，抽水量恒定，補(bǔ)給不足間斷抽水，抽水量恒定

間斷抽水，抽水量不定

三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律eб圖11土體反復(fù)受壓縮過(guò)程三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律（3）開采布局的的影響圖12不同的開采布布局對(duì)地面沉沉降的影響抽水對(duì)地面沉沉降的影響三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律地層對(duì)地面沉沉降的影響（1）地層巖性的的影響圖13不同的地層巖巖性對(duì)地面沉沉降的影響規(guī)律性：砂礫礫層的壓縮量量小于等有效效應(yīng)力作用下下粘性土的壓壓縮量。三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律地層對(duì)地面沉沉降的影響（2）地層厚度的的影響圖14不同的地層巖巖性對(duì)地面沉沉降的影響規(guī)律性：粘性性土的累積厚厚度越大，壓壓縮總量越大大三、地面沉降降的形成機(jī)理理及規(guī)律地層對(duì)地面沉沉降的影響（3）地層層組合合的影影響圖15不同的的地層層組合合對(duì)地地面沉沉降的的影響響規(guī)律性性：在在同等等開采采條件件下，，粘性性土層層數(shù)越越多，，沉降降速率率越大大。三、地地面沉沉降的的形成成機(jī)理理及規(guī)規(guī)律圖16在某些些情況況下地地下水水開采采漏斗斗區(qū)與與地面面沉降降中心心并不不一致致三、地地面沉沉降的的形成成機(jī)理理及規(guī)規(guī)律四、地地面沉沉降的的主要要特點(diǎn)點(diǎn)區(qū)域易易發(fā)性性時(shí)間累累進(jìn)性性過(guò)程漸漸變性性成因復(fù)復(fù)雜性性難以逆逆轉(zhuǎn)性性區(qū)域易易發(fā)性性國(guó)內(nèi)：：17個(gè)?。ǎ▍^(qū)市市）95個(gè)城市市多見見面廣廣國(guó)外：：200多個(gè)城城市或或地區(qū)區(qū)三角洲洲平原原：上海、、蘇錫錫常、、南通通、嘉嘉興、、桐鄉(xiāng)鄉(xiāng)、海海寧、、廣州州、珠珠海、、中山山、臺(tái)臺(tái)山、、東莞莞等城城市。。沖積－－海積積平原原：唐山、、滄州州、衡衡水、、任丘丘、河河間、、南宮宮、保保定等等12個(gè)沉降降中心心；天天津、、鹽城城、大大豐、、寧波波、溫溫州、、臺(tái)州州、海?？凇?、北海海等城城市。。沖積－－洪積積平原原：北京、、許昌昌、濮濮陽(yáng)、、開封封、商商丘、、洛陽(yáng)陽(yáng)、安安陽(yáng)；；濟(jì)寧寧、阜阜陽(yáng)等等城市市。河谷平平原和和山間間盆地地：西安、、太原原、大大同、、榆次次、臨臨汾、、昆明明福州州等城城市。。世界上上最早早發(fā)現(xiàn)現(xiàn)地面面沉降降：1898年在日本新新瀉；有50多個(gè)地地區(qū)的的地面面沉降降量達(dá)達(dá)到了了10m（墨西西哥、、日本本、美美國(guó)等等）中國(guó)最最早發(fā)發(fā)現(xiàn)地地面沉沉降：：1921年上海；總沉降降面積積達(dá)5萬(wàn)多km2；最大沉沉降量量3.14m（天津津塘沽沽區(qū)））時(shí)間累累進(jìn)性性長(zhǎng)江三三角洲洲典型型城市市地面面沉降降發(fā)展展歷時(shí)時(shí)曲線線過(guò)程漸漸變性性錫西地地區(qū)石石塘灣灣鎮(zhèn)歷歷年地地面沉沉降圖圖成因復(fù)復(fù)雜性性影響因因素多多構(gòu)造沉沉降：：新構(gòu)構(gòu)造沉沉降、、斷裂裂活動(dòng)動(dòng)軟土層層次固固結(jié)變變形沉沉降排水固固結(jié)變變形沉沉降工程加加荷引引起承承載土土體固固結(jié)變變形沉沉降復(fù)合性性強(qiáng)二種、、三種種或四四種因因素疊疊加，，綜合合作用用后果不不可逆逆性粘性土土釋水水壓密密時(shí)，，結(jié)構(gòu)構(gòu)發(fā)生生不可可逆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的變變化，，即使使孔隙隙水壓壓力恢恢復(fù)，，粘性性土仍仍保持持壓密密狀態(tài)態(tài)，發(fā)發(fā)生塑塑性變變形。。當(dāng)?shù)叵孪滤怀殖掷m(xù)下下降，，含水水層附附加應(yīng)應(yīng)力增增加至至其前前期固固結(jié)壓壓力時(shí)時(shí)，含含水層層通過(guò)過(guò)顆粒粒間的的明顯顯滑動(dòng)動(dòng)與滾滾動(dòng)來(lái)來(lái)調(diào)整整含水水層顆顆粒骨骨架而而逐漸漸形成成新的的應(yīng)力力平衡衡。當(dāng)當(dāng)含水水層附附加應(yīng)應(yīng)力超超過(guò)其其的前前期固固結(jié)壓壓力時(shí)時(shí)，也也將呈呈現(xiàn)塑塑性變變形特特征。。地面沉沉降造造成的的社會(huì)會(huì)經(jīng)濟(jì)濟(jì)損失失是不不可挽挽回的的。五、地地面沉沉降的的調(diào)查查與評(píng)評(píng)價(jià)地質(zhì)環(huán)環(huán)境條條件；；人類工工程經(jīng)經(jīng)濟(jì)活活動(dòng)的的方式式、強(qiáng)強(qiáng)度；；地面沉沉降現(xiàn)現(xiàn)狀與與發(fā)生生發(fā)展展歷史史；分析預(yù)預(yù)測(cè)沉沉降發(fā)發(fā)展趨趨勢(shì)及及可能能的成成災(zāi)范范圍；；了解地地面沉沉降勘勘查、、監(jiān)測(cè)測(cè)和防防治現(xiàn)現(xiàn)狀（（人工工回灌灌、控控制地地下水水開采采量等等措施施）及及效果果，提提出預(yù)預(yù)防與與控制制地面面沉降降的建建議。。五、地地面沉沉降的的調(diào)查查與評(píng)評(píng)價(jià)平原區(qū)區(qū)地質(zhì)質(zhì)環(huán)境境條件件地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造：：新構(gòu)構(gòu)造沉沉降、、活動(dòng)動(dòng)斷裂裂；地形地地貌：：濱海海平原原、三三角洲洲平原原、沖沖積－－海積積平原原、沖沖積－－湖積積平原原、沖沖積－－洪積積平原原前緣緣、山山間盆盆地的的地表表形態(tài)態(tài)及高高程變變化、、水系系分布布及流流向、、湖沼沼水域域面積積及其其變化化；松散沉沉積層層厚度度、巖巖性、、垂向向組合合；各土體體（重重點(diǎn)是是軟弱弱壓縮縮層））的分分布及及其工工程地地質(zhì)特特征；；含水層層的分分布、、厚度度、補(bǔ)補(bǔ)給條條件。。人類工工程經(jīng)經(jīng)濟(jì)活活動(dòng)的的方式式、強(qiáng)強(qiáng)度地下水水、油油氣資資源的的開采采利用用現(xiàn)狀狀；地下水水水位位降低低及影影響范范圍；；城市建建設(shè)（（路、、橋、、高層層建筑筑、地地下工工程等等）對(duì)對(duì)地質(zhì)質(zhì)環(huán)境境的影影響程程度、、施工工中和和竣工工后出出現(xiàn)的的地質(zhì)質(zhì)環(huán)境境問(wèn)題題。五、地地面沉沉降的的調(diào)查查與評(píng)評(píng)價(jià)地面沉沉降現(xiàn)現(xiàn)狀與與發(fā)生生發(fā)展展歷史史地面沉沉降區(qū)區(qū)沉降降發(fā)生生時(shí)間間、分分布范范圍、、形狀狀、面面積及及累計(jì)計(jì)沉降降量、、歷年年變化化與沉沉降速速率的的調(diào)查查與分分析；；地面沉沉降影影響因因素分分析；；地面沉沉降造造成的的直接接與間間接經(jīng)經(jīng)濟(jì)損損失評(píng)評(píng)估。。五、地地面沉沉降的的調(diào)查查與評(píng)評(píng)價(jià)實(shí)例介介紹長(zhǎng)江三三角洲洲（長(zhǎng)長(zhǎng)江以以南））地下下水資資源與與地地質(zhì)災(zāi)災(zāi)害調(diào)調(diào)查評(píng)評(píng)價(jià)（（1：25萬(wàn)）南京地地質(zhì)礦礦產(chǎn)研研究所所江蘇省省地質(zhì)質(zhì)調(diào)查查研究究院上海市市地質(zhì)質(zhì)調(diào)查查研究究院浙江省省地質(zhì)質(zhì)調(diào)查查研究究院江蘇省省浙江省省總面積積30340km2，海拔高高度3－5m,環(huán)太湖湖地帶帶1－2m，沿江江6－8m長(zhǎng)江三三角洲洲平原原第四四紀(jì)地地質(zhì)特特征厚度大大，變變化迅迅速第四系系厚度度160－210米，自自西向向東、、自南南向北北厚度度增大大；上上海浦浦東第第四系系厚度度250米左右右；蘇蘇錫常常地區(qū)區(qū)第四四系相相對(duì)較較薄，，厚度度變化化大，，第四四系厚厚度100－200米，地地下潛潛山分分布區(qū)區(qū)僅60－80米。成因類類型多多，沉沉積相相變快快海相、、海陸陸過(guò)渡渡相、、沖積積相、、沖洪洪積相相、湖湖相和和湖沼沼相歷經(jīng)破破壞，，難以以對(duì)比比經(jīng)歷了了長(zhǎng)江江大沉沉積、、大破破壞的的形成成過(guò)程程，保保留下下來(lái)的的第四四系已已非連連續(xù)沉沉積，，加大大了建建立第第四紀(jì)紀(jì)地層層層序序、進(jìn)進(jìn)行區(qū)區(qū)域第第四系系劃分分對(duì)比比的難難度。。地質(zhì)環(huán)環(huán)境條條件調(diào)調(diào)查充分收收集、、分析析區(qū)內(nèi)內(nèi)鉆孔孔資料料、物物探資資料；；有針對(duì)對(duì)性地地部署署了6個(gè)第四四系綜綜合測(cè)測(cè)試孔孔，系系統(tǒng)采采集了了古地地磁測(cè)測(cè)試、、孢粉粉、微微體古古生物物分析析、14C測(cè)年年、、ESR測(cè)年年、、熱熱釋釋光光測(cè)測(cè)年年、、粒粒度度分分析析、、重重礦礦物物、、碳碳酸酸鹽鹽等等樣樣品品，，建建立立了了依依據(jù)據(jù)較較充充分分的的第第四四系系基基準(zhǔn)準(zhǔn)孔孔。。由多多個(gè)個(gè)基基準(zhǔn)準(zhǔn)孔孔帶帶動(dòng)動(dòng)區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)各各類類鉆鉆孔孔第第四四紀(jì)紀(jì)地地層層的的劃劃分分和和對(duì)對(duì)比比。。在對(duì)對(duì)第第四四系系沉沉積積結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)新新認(rèn)認(rèn)識(shí)識(shí)的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上，，進(jìn)進(jìn)一一步步完完善善了了區(qū)區(qū)內(nèi)內(nèi)含含水水層層組組的的劃劃分分和和對(duì)對(duì)比比，，確確定定地地下下水水資資源源評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)的的邊邊界界條條件件。。技術(shù)術(shù)路路線線基巖巖構(gòu)構(gòu)造造模模型型—基巖巖起起伏伏面面地面面沉沉降降現(xiàn)現(xiàn)狀狀與與發(fā)發(fā)生生發(fā)發(fā)展展歷歷史史調(diào)調(diào)查查、、分分析析地面面沉沉降降跡跡象象及及損損失失調(diào)調(diào)查查訪訪問(wèn)問(wèn)。。井管管拔拔高高、、海海水水倒倒灌灌，，河河（（渠渠））水水倒倒流流、、港港口口、、碼碼頭頭或或堤堤岸岸失失效效加加高高、、橋橋梁梁凈凈空空減減少少、、城城市市排排水水不不暢暢、、河河流流泄泄洪洪能能力力降降低低、、建建筑筑物物破破壞壞、、農(nóng)農(nóng)田田受受淹淹、、一一次次降降水水過(guò)過(guò)程程地地面面積積水水范范圍圍等等。。以5年為為間間隔隔進(jìn)進(jìn)行行上上海海市市水水準(zhǔn)準(zhǔn)復(fù)復(fù)測(cè)測(cè)，，全全面面掌掌握握了了地地面面沉沉降降的的現(xiàn)現(xiàn)狀狀與與發(fā)發(fā)展展趨趨勢(shì)勢(shì)。。上海海市市一一九九九九六六∣二○○○一一年累累積積地地面面沉沉降降圖圖蘇錫錫常常地地區(qū)區(qū)2002年地面面沉沉降降速速率率圖圖蘇錫錫常常地地區(qū)區(qū)至至2002年地面面累累計(jì)計(jì)沉沉降降量量等等值值線線圖圖長(zhǎng)江江三三角角洲洲地地區(qū)區(qū)地地面面沉沉降降發(fā)發(fā)生生發(fā)發(fā)展展及及現(xiàn)現(xiàn)狀狀累積積沉沉降降量量200-600mm的沉沉降降面面積積約約4650km2；0.6-1.0m的沉沉降降面面積積約約1350km2；1.0－1.4m的沉沉降降面面積積約約300km2；1.4－1.8m的沉沉降降面面積積約約30km2；大大于于1.8m的沉沉降降面面積積約約6.5km2。地下下水水超超量量開開采采是是長(zhǎng)長(zhǎng)江江三三角角洲洲區(qū)區(qū)域域地地面面沉沉降降的的主主要要影影響響因因素素（（上上海海市市區(qū)區(qū)90年代代占占70%）。。地面面沉沉降降隨隨地地下下水水的的開開采采而而持持續(xù)續(xù)發(fā)發(fā)展展年內(nèi)內(nèi)沉沉降降量量隨隨地地下下水水位位的的升升降降而而變變化化地面面沉沉降降速速率率受受地地下下水水位位控控制制地面面沉沉降降影影響響因因素素分分析析大規(guī)規(guī)模模城城市市建建設(shè)設(shè)、、建建筑筑物物荷荷載載是是長(zhǎng)長(zhǎng)江江三三角角洲洲城城市市局局部部地地區(qū)區(qū)地地面面沉沉降降的的重重要要影影響響因因素素（（上上海海市市區(qū)區(qū)90年代代占占30%）。。代表表性性高高層層建建筑筑與與所所在在地地區(qū)區(qū)對(duì)對(duì)比比典型型區(qū)區(qū)對(duì)對(duì)比比地質(zhì)質(zhì)環(huán)環(huán)境境是是區(qū)區(qū)域域地地面面沉沉降降重重要要的的內(nèi)內(nèi)在在因因素素。。松散散沉沉積積層層厚厚度度、、巖巖性性松散散沉沉積積層層垂垂向向組組合合含水水層層補(bǔ)補(bǔ)給給條條件件地面面沉沉降降影影響響因因素素分分析析六、、地地面面沉沉降降的的監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)與與預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)（1）基巖巖標(biāo)標(biāo)、、分分層層標(biāo)標(biāo)組組；（2）地下下水水動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)網(wǎng)網(wǎng)；（3）水準(zhǔn)準(zhǔn)監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)網(wǎng)網(wǎng)。（隧道口）（塘橋）（高化）（外灘）（勞動(dòng)公園）（雙陽(yáng)中學(xué)）（吳淞）（寶鋼）（汽二）（面粉廠）（姜家橋）（桃浦）J5（北新涇）（小閘）（吳涇）J14（華漕）L4L3L20L1L5L10L6L12L16L2（1）L19L17L15L24L25L22L21L27L28L23L30L29L7L115.317.030.98.110.04.210.94.78.410.34.97.695.2814.26.915.36.016.411.53.215.9（源深、楊高路）（高行）（外高橋）L26L2（2）（復(fù)興島）L18L13L14（劉行）（上鋼五廠）L8L93.142.38.812.32.49.55.28.410.27.5

黃浦江浦東浦西上海市區(qū)一等水準(zhǔn)網(wǎng)示意圖地面沉降降自動(dòng)監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)建設(shè)（1）自動(dòng)動(dòng)化監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)組組成六、地面面沉降的的監(jiān)測(cè)與與預(yù)測(cè)（2）JS型靜力水水準(zhǔn)自動(dòng)動(dòng)化監(jiān)測(cè)測(cè)系統(tǒng)六、地面面沉降的的監(jiān)測(cè)與與預(yù)測(cè)（3）數(shù)據(jù)自自動(dòng)采集集及處理理六、地面面沉降的的監(jiān)測(cè)與與預(yù)測(cè)7、地面沉沉降的監(jiān)監(jiān)測(cè)對(duì)抽水引引起的地地面沉降降進(jìn)行預(yù)預(yù)測(cè)，因因影響因因素復(fù)雜雜，預(yù)測(cè)測(cè)難度較較大。近近年來(lái)，，國(guó)內(nèi)外外對(duì)此作作了大量量的研究究工作。。我國(guó)地地面沉降降問(wèn)題較較嚴(yán)重的的幾個(gè)城城市也先先后進(jìn)行行了系統(tǒng)統(tǒng)的沉降降量觀測(cè)測(cè)、模型型試驗(yàn)、、沉降量量計(jì)算和和預(yù)測(cè)工工作。統(tǒng)計(jì)模型型傳統(tǒng)的理理論模型型數(shù)值方法法六、地面面沉降的的監(jiān)測(cè)與與預(yù)測(cè)這種方法法適用于于已長(zhǎng)期期地面沉沉降及地地下水位位詳細(xì)觀觀測(cè)資料料的地區(qū)區(qū)。由于于大量開開采地下下水（油油、氣））引起地地下水位位（油、、氣壓））持續(xù)下下降，進(jìn)進(jìn)而引起起介質(zhì)失失水壓迷迷是地面面沉降的的根本原原因。所所以可利利用地下下水開采采量或地地下水水水位于地地面沉降降量的資資料，建建立兩者者之間的的回歸方方程。例如：根根據(jù)天津津市資料料，可得得S=28.13+0.0067Q式中：S為地面累累計(jì)沉降降量；Q為累計(jì)開開采量。。又如，根根據(jù)上海海市資料料，得：：S=B0+B1h+B2D+B3H式中：B0、B1、B2、B3為回歸系系數(shù)；h為水位變變幅；D為水位作作用天數(shù)數(shù)；H為該水作作用期間間平均水水位。統(tǒng)計(jì)模型型六、地面面沉降的的監(jiān)測(cè)與與預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)模型型優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)如果建立立S~Q或S~h的回歸方方程，即即可根據(jù)據(jù)未來(lái)的的開采計(jì)計(jì)劃推算算地面沉沉降量的的值。這種方法法的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是簡(jiǎn)單單明了，，適用范范圍廣。。只要把把主要的的影響因因素考慮慮進(jìn)去，，可以不不考慮復(fù)復(fù)雜的物物理過(guò)程程。但該該方法有有很大的的弱點(diǎn)，，從理論論上講，，不能對(duì)對(duì)機(jī)理有有更深刻刻的了解解。六、地面面沉降的的監(jiān)測(cè)與與預(yù)測(cè)傳統(tǒng)的理理論模型型這類模型型主要是是根據(jù)土土力學(xué)固固結(jié)理論論的基本本原理，，對(duì)在某某一特定定抽水條條件下，，各巖性性層對(duì)應(yīng)應(yīng)的有效效應(yīng)力增增量，分分別計(jì)算算器壓縮縮變形量量，然后后累加，，計(jì)算地地面沉降降量。（1）砂礫質(zhì)質(zhì)土的變變形量計(jì)計(jì)算（2）粘性土土層的變變形量計(jì)計(jì)算（3）地表某某一地點(diǎn)點(diǎn)的累計(jì)計(jì)計(jì)算量量六、地面面沉降的的監(jiān)測(cè)與與預(yù)測(cè)（1）砂礫質(zhì)質(zhì)土的變變形量計(jì)計(jì)算對(duì)砂礫質(zhì)質(zhì)土層可可按彈性性理論處處理，其其變形可可在短時(shí)時(shí)間內(nèi)完完成。ΔS=(B*Δρ)/E式中：ΔS為變形增增量；B為該層的的初始厚厚度；E為平均的的變形模模量；Δρ唯有效應(yīng)應(yīng)力增量量。具體的計(jì)計(jì)算公式式為：ΔS=[(ρρw*g*Δh)/Es]*B式中：ΔS為變形增增量（cm）；Δh為水頭變變化值（（m）；ρw為水的密密度（t/m3）；g為重力加加速度(9.81m/s2)；B為砂礫層層的初始始厚度（（m）；Es為砂礫質(zhì)質(zhì)土的變變形模量量，抽水水時(shí)，Es=1/a0為壓縮系系數(shù)，停停抽或回回灌時(shí)，，地層回回彈，Es=1/as，as為回彈系系數(shù)。六、地面面沉降的的監(jiān)測(cè)與與預(yù)測(cè)（2）粘性土土層的變變形量計(jì)計(jì)算粘性土的的變形量量可采用用線性公公式計(jì)算算：ΔS=[a0/(1+ε0)]ΔP*B式中：ΔS為粘性土土的變形形量；a0為某一壓壓應(yīng)力區(qū)區(qū)間(σ1-σ2)的壓縮系系數(shù)；ε0為粘性土土起始孔孔隙比；；B為粘性土土層起始始厚度；；ΔP為水頭下下降值。。若按靜水水壓力來(lái)來(lái)考慮，，上式可可寫成：：ΔS=[mr/(1+ε0)]*ΔΔh*ρ*B六、地面面沉降的的監(jiān)測(cè)與與預(yù)測(cè)（3）地表某某一地點(diǎn)點(diǎn)的累計(jì)計(jì)計(jì)算量量ΔS總(t)=ΣΣΔSi(t)=ΣΣ[avi/(1+εi0)]*Bi0*ρwiw*g*Δhi式中：：ΔS總(t)為t時(shí)刻地地面沉沉降累累計(jì)量量；avi為第i層壓縮縮系數(shù)數(shù)；εi0為第i層起始始時(shí)刻刻(t0)的孔隙隙比；；Bi0為第i層起始始時(shí)刻刻(t0)的厚度度；ρwiw第i層水的的密度度；Δhi(t)為第i層t時(shí)刻的的水頭頭與起起始水水頭的的差值值。六、地地面沉沉降的的監(jiān)測(cè)測(cè)與預(yù)預(yù)測(cè)數(shù)值方方法比奧固固結(jié)理理論地下水水滲流流模型型與土土體的的固結(jié)結(jié)模型型耦合合六、地地面沉沉降的的監(jiān)測(cè)測(cè)與預(yù)預(yù)測(cè)濟(jì)寧市市地面面沉降降模型型由研研究范范圍內(nèi)內(nèi)的地地下水水準(zhǔn)三三維數(shù)數(shù)學(xué)模模型和和一維維垂向向固結(jié)結(jié)模型型耦合合組成成。六、地地面沉沉降的的監(jiān)測(cè)測(cè)與預(yù)預(yù)測(cè)六、地地面沉沉降的的監(jiān)測(cè)測(cè)與預(yù)預(yù)測(cè)六、地地面沉沉降的的監(jiān)測(cè)測(cè)