地面变形地质灾害-地面沉降

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1、第六讲变形地质灾害地面1.概述2.类型3.分布规律4.地面沉降一、概述地面变形地质灾害的定义广义：指因内、外动力地质作用和人类活动而使地面形态发生变形破坏，造成经济损失和（或）人员伤亡的现象和过程。如，构造运动引起的山地台升和盆地下沉；抽取地下水、开采地下矿产等人类活动造成的地裂缝、地面沉降和塌陷等。狭义：指地面沉降、地裂缝和地面塌陷等以地面垂直变形破坏或地面标高改变为主的地质灾害。地面沉降-塌陷马路塌陷，还有的人被热水活活烫死山西构造地裂缝-平原，不是滑坡的张裂隙。二、地面变形地质灾害的类型按地面变形的形式分类地面沉降—逐步的地面塌陷—突

2、然的地裂缝渗透变形特殊岩土胀缩变形—黄土湿陷性，膨胀土等。地面沉降主要内容一、概述二、我国地面沉降的现状三、地面沉降的危害四、地面沉降的成因机制五、地面沉降的时空特征六、地面沉降的主要特点七、地面沉降的监测与预测八、地面沉降的防治一、概述1、定义地面沉降：发生在较大面积的地表高程降低、地面舒缓变形的现象和持续过程。2、成因类型（1）自然因素构造升降运动地震火山活动地面加载（2）人为因素开采地下水、油气资源地面加载形成的地面沉降范围大、速率小形成的地面沉降范围小、速率和幅度较大归属于地壳形变或构造运动的范畴，作为自然动力现象加以研究归属于地质

3、灾害现象进行研究和防治构造运动引起的地面沉降急剧变形：因基底断块快速下降造成地表高程降低，地面急剧变形，如地震。构造蠕变：构造运动以一种缓慢连续的方式进行，表现为基底断块持续的缓慢沉降或岩层的拗陷。变形速率小、持续时间长天津市基底下降形成的沉降值约为1.7mm/a地面加载引起的地面沉降自然原因：冰川期大陆冰盖形成厚度达2000m巨大静压力挪威/芬兰发生地面沉降最大值达2.5m冰川消融回弹人为原因：如修建水库、建造房屋等上海市30%地面沉降来自高层建筑和大型工程的影响浦东陆家嘴2004年地面沉降量达3cm上海沉降最严重的地区二、我国地面沉降现

4、状到2003年地面沉降面积已达到93,855km2，形成长三角、华北平原、和汾渭盆地等地面沉降灾害严重区。泾渭分明渭水是黄河最大的支流，泾水又是渭河的支流，现在已经分不清楚那条河流的清与浊了，同流合污了。长江浊黄，汉江碧绿华北平原地面沉降等值线图三、地面沉降的危害1.地面标高损失，地表积水，放泄洪能力下降曼谷洪水泛滥的原因“除了气候，就是地面沉降闹的，海水回灌进曼谷了，前几天，邢台强调自己地势低，污染物也容易聚集2.标高降低，海平面升高，双重因素，海水倒灌，桑田变沧海了。3.地下管线扭曲断裂，天然气泄漏，自来水管泄漏。次生灾害很多。4.桥梁

5、净空减小，影响通航5.农村积水，农作物减产。6.高程资料失效。7.房屋下沉，花钱买一楼，过几年变成地下室了。8.桩基础负摩擦，降低桩承载力-以后《基础工程》详细讲不均匀沉降危害更大，造成房屋倾斜、开裂、倒塌。建筑物受损地面不均匀沉降错断供水管道四、地面沉降的成因机制1、饱水多孔介质的失水压密原理（1）抽水条件、地面加载条件下压密2、不同类型岩土失水压密特点（1）砂砾质含水层失水压密特点（2）粘性土的失水压密特点3、地面沉降的产生条件土力学p90-板书一下地面原水位下降后水位2、不同类型岩土失水压密特点（1）砂砾质含水层失水压密特点（做含水率

6、实验时讲过，沙子孔隙度小，但孔隙大，亲水矿物含量低，持水性差，要求取样粘性土5～10g，砂性土20～30g）①砂砾质含水层一旦被抽汲，释水快，压力传递快，压密作用显现得快，地面可在较短时间内出现沉降，即滞后时间短，延迟效应不明显；②由于砂砾质含水层本身的孔隙度较小，可供压密的空间小，所以，地面总沉降量较小；--天然砂层一般都比较密实③砂砾质含水层颗粒间为硬连接，失水和充水能够以可逆方式进行，形成的地面沉降具有弹性变形的特点，抽水时，地面下沉，水位恢复时，又可回弹。-基坑回弹，所以基坑开挖后要尽快施工，否则，一是风吹日晒水泡，而是回弹使得建筑

7、物沉降大，土的性质，大家学过压缩系数，回弹指数，见土力学。（2）粘性土的失水压密特点①粘性土孔隙虽小，但孔隙度大，远远超过砂砾质土，粘性土一旦失水压密，可压缩空间大，能够产生较大的地面下沉量；--尤其是软土，如上海。②由于粘性土中的水主要是结合水，水压传递和应力消散慢，失压后需要相当长的时间才可建立新的压力平衡，所以抽水对它的影响来得慢，即滞后时间长，延迟效应也十分明显，这就是为什么在许多粗细颗粒相迭置的地下水分布区抽水时地面沉降不明显，水位恢复后，地面沉降仍会持续发展的原因；③粘性土失水压密过程失去的水主要是结合水，骨架的压密是塑性变形，

8、两者都是不可逆过程，所以，所造成的地面沉降大部分是永久性的。---回弹很小。4、地面沉降的产生条件(1)厚层松散细粒土层的存在(2)长期过量开采地下流体(3)新构造运动的影响(4