第九章 地面沉降工程地質(zhì)研究

1、地面沉降地面沉降地面沉降是地面沉降是指地殼表面在內(nèi)力地質(zhì)作用、指地殼表面在內(nèi)力地質(zhì)作用、外力地質(zhì)作用與人類活動(dòng)的作用下，造成地殼外力地質(zhì)作用與人類活動(dòng)的作用下，造成地殼表面某一局部范圍內(nèi)或大面積的區(qū)域性的沉降表面某一局部范圍內(nèi)或大面積的區(qū)域性的沉降活動(dòng)，其垂直位移一般大于水平位移?；顒?dòng)，其垂直位移一般大于水平位移。地面沉降的地質(zhì)原因地面沉降的地質(zhì)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)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)

2、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。 地面沉降的人為原因地面沉降的人為原因 近幾十年來，人類過度開采石油、天然氣、固體礦產(chǎn)、近幾十年來，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。在我國，由地下水等直接導(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，地下水的過度開采于各大中城市都處于巨大的人口壓力之下，地下水的過度開采更為嚴(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。了海水入侵。 地面

3、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)國每年因地面沉降導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1億元人民幣以上。億元人民幣以上。比比 薩薩 斜斜 塔塔11731173年：動(dòng)工年：動(dòng)工13601360年：再復(fù)工，至年：再復(fù)工，至13701370年竣工，年竣工， 全塔共全塔共8 8層，高度為層，高度為55m55m12721272年：復(fù)工，經(jīng)年：復(fù)工，經(jīng)6 6年，至年，至7 7層，層， 高高48m48m，再停工，再停工11781178年：至年：至4 4層中，高約層中，高約29m29m， 因傾斜停工因傾斜停工13601360年：再復(fù)工，

4、至年：再復(fù)工，至13701370年竣工，年竣工， 全塔共全塔共8 8層，高度為層，高度為55m55m12721272年：復(fù)工，經(jīng)年：復(fù)工，經(jīng)6 6年，至年，至7 7層，層， 高高48m48m，再停工，再停工11781178年：至年：至4 4層中，高約層中，高約29m29m， 因傾斜停工因傾斜停工地面沉降使橋墩錯(cuò)位地面沉降使橋墩錯(cuò)位蘇州虎丘塔蘇州虎丘塔F概況：位于虎丘公園山頂，建于概況：位于虎丘公園山頂，建于宋太祖建隆二年宋太祖建隆二年( (公元公元961年年) )。磚砌七層，高磚砌七層，高47.5m47.5m，底層直徑，底層直徑13.7m13.7m。呈八角形，。呈八角形，F(xiàn)問題：塔身向東北方向

5、嚴(yán)重傾斜，問題：塔身向東北方向嚴(yán)重傾斜，塔頂離中心線達(dá)塔頂離中心線達(dá)2.31m，底層塔，底層塔身發(fā)生不少裂縫，成為危險(xiǎn)建筑身發(fā)生不少裂縫，成為危險(xiǎn)建筑物。物。F原因：位于傾斜基巖上，復(fù)蓋層原因：位于傾斜基巖上，復(fù)蓋層一邊深一邊深3.8m3.8m，另一邊為，另一邊為5.8m5.8m。不。不均勻粉質(zhì)粘土層產(chǎn)生不均勻沉降。均勻粉質(zhì)粘土層產(chǎn)生不均勻沉降。F處理：在四周建造圈樁排式地下處理：在四周建造圈樁排式地下連續(xù)墻并對(duì)塔周圍與塔基進(jìn)行鉆連續(xù)墻并對(duì)塔周圍與塔基進(jìn)行鉆孔注漿和打設(shè)樹根樁加固塔身?？鬃{和打設(shè)樹根樁加固塔身。天天津津市市地地面面沉沉降降西西安安市市地地面面沉沉降降 上個(gè)世紀(jì)上個(gè)世紀(jì)9090

6、年代以來，年代以來，長江三角洲地區(qū)的地面沉長江三角洲地區(qū)的地面沉降在區(qū)域上有連成一片的降在區(qū)域上有連成一片的趨勢(shì)。蘇州市自趨勢(shì)。蘇州市自19491949年以年以來累計(jì)地面沉降來累計(jì)地面沉降600600毫米毫米的面積已達(dá)的面積已達(dá)180180平方公里，平方公里，常州常州4343平方公里，無錫平方公里，無錫59.559.5平方公里。平方公里。 地面沉降最嚴(yán)重的是地面沉降最嚴(yán)重的是上海。上海。4040年來，上海市因年來，上海市因地面沉降的直接經(jīng)濟(jì)損失地面沉降的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)達(dá)29002900億元，其中潮損億元，其中潮損17551755億元，澇損億元，澇損848848億元，億元，安全高程損失安全高程損失189189億元。億元。 北京供水三分之二來自地下水。近年來，由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于地下水的超量開采，北京平原地面沉降呈快速增加趨勢(shì)。加趨勢(shì)。圖圖1 1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