第六講變形地質(zhì)災(zāi)害地面1.概述2.類型3.分布規(guī)律4.地面沉降一、概述地面變形地質(zhì)災(zāi)害的定義廣義：指因內(nèi)、外動力地質(zhì)作用和人類活動而使地面形態(tài)發(fā)生變形破壞，造成經(jīng)濟損失和（或）人員傷亡的現(xiàn)象和過程。如，構(gòu)造運動引起的山地臺升和盆地下沉；抽取地下水、開采地下礦產(chǎn)等人類活動造成的地裂縫、地面沉降和塌陷等。狹義：指地面沉降、地裂縫和地面塌陷等以地面垂直變形破壞或地面標高改變?yōu)橹鞯牡刭|(zhì)災(zāi)害。地面沉降-塌陷馬路塌陷，還有的人被熱水活活燙死山西構(gòu)造地裂縫-平原，不是滑坡的張裂隙。二、地面變形地質(zhì)災(zāi)害的類型按地面變形的形式分類

地面沉降—逐步的地面塌陷—突然的地裂縫

滲透變形特殊巖土脹縮變形—黃土濕陷性，膨脹土等。地面沉降主要內(nèi)容一、概述二、我國地面沉降的現(xiàn)狀三、地面沉降的危害四、地面沉降的成因機制五、地面沉降的時空特征六、地面沉降的主要特點七、地面沉降的監(jiān)測與預(yù)測八、地面沉降的防治一、概述1、定義地面沉降：發(fā)生在較大面積的地表高程降低、地面舒緩變形的現(xiàn)象和持續(xù)過程。2、成因類型（1）自然因素構(gòu)造升降運動地震火山活動地面加載（2）人為因素開采地下水、油氣資源地面加載形成的地面沉降范圍大、速率小形成的地面沉降范圍小、速率和幅度較大歸屬于地殼形變或構(gòu)造運動的范疇，作為自然動力現(xiàn)象加以研究歸屬于地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象進行研究和防治構(gòu)造運動引起的地面沉降急劇變形：因基底斷塊快速下降造成地表高程降低，地面急劇變形，如地震。構(gòu)造蠕變：構(gòu)造運動以一種緩慢連續(xù)的方式進行，表現(xiàn)為基底斷塊持續(xù)的緩慢沉降或巖層的拗陷。變形速率小、持續(xù)時間長天津市基底下降形成的沉降值約為1.7mm/a

地面加載引起的地面沉降自然原因：冰川期大陸冰蓋形成厚度達2000m巨大靜壓力挪威/芬蘭發(fā)生地面沉降最大值達2.5m冰川消融回彈人為原因：如修建水庫、建造房屋等上海市30%地面沉降來自高層建筑和大型工程的影響浦東陸家嘴

2004年地面沉降量達3cm上海沉降最嚴重的地區(qū)二、我國地面沉降現(xiàn)狀

到2003年地面沉降面積已達到93,855km2，形成長三角、華北平原、和汾渭盆地等地面沉降災(zāi)害嚴重區(qū)。涇渭分明渭水是黃河最大的支流，涇水又是渭河的支流，現(xiàn)在已經(jīng)分不清楚那條河流的清與濁了，同流合污了。

長江濁黃，漢江碧綠華北平原地面沉降等值線圖三、地面沉降的危害1.地面標高損失，地表積水，放泄洪能力下降曼谷洪水泛濫的原因“除了氣候，就是地面沉降鬧的，海水回灌進曼谷了，前幾天，邢臺強調(diào)自己地勢低，污染物也容易聚集

2.標高降低，海平面升高，雙重因素，海水倒灌，桑田變滄海了。3.地下管線扭曲斷裂，天然氣泄漏，自來水管泄漏。次生災(zāi)害很多。4.橋梁凈空減小，影響通航5.農(nóng)村積水，農(nóng)作物減產(chǎn)。6.高程資料失效。7.房屋下沉，花錢買一樓，過幾年變成地下室了。8.樁基礎(chǔ)負摩擦，降低樁承載力-以后《基礎(chǔ)工程》詳細講不均勻沉降危害更大，造成房屋傾斜、開裂、倒塌。建筑物受損地面不均勻沉降錯斷供水管道四、觸地面藍沉降掛的成鏟因機轎制1、飽水多孔慎介質(zhì)的失斤水壓密原慰理（1）抽水條伙件、地面央加載臣條件墻下壓密2、不同類才型巖土刑失水壓火密特點（1）砂礫質(zhì)含水層順失水壓隸密特點（2）粘性土的失水險壓密特律點3、地面團沉降火的產(chǎn)預(yù)生條驚件土力學(xué)p9竊0-板書圖一下地面原水位下降后水遠位2、不同類評型巖土失滴水壓密特更點（1）砂礫值質(zhì)含水前層失水翻壓密特臨點（做含續(xù)水率實援驗時講修過，沙績子孔隙績度小，陵但孔隙稍大，親膏水礦物疲含量低慰，持水碰性差，要求取樣粘性土5～10g，砂性混土20～30g）①砂礫質(zhì)步含水層僑一旦被闖抽汲，釋水顧快，壓力他傳遞快勉，壓密菠作用顯也現(xiàn)得快豆，地面降可在較櫻短時間粘內(nèi)出現(xiàn)繪沉降，廚即滯后時間連短，延遲脾效應(yīng)不連明顯；②由莖于砂德礫質(zhì)喉含水循層本令身的孔隙度籠較小，可供壓聞密的空間貴小，所以嶺，地面總創(chuàng)沉降量淡較??；--天然厚砂層犯一般將都比寨較密男實③砂礫驢質(zhì)含水窄層顆粒對間為硬勁連接，短失水和鄉(xiāng)豐充水能篩夠以可逆方式群進行，形成的脖地面沉降很具有彈性變評形的特剛點，抽水逃時，地愁面下沉賊，水位辨恢復(fù)時插，又可回媽彈。-基坑回追彈，所鏟以基坑揚開挖后個要盡快訓(xùn)施工，竄否則，慈一是風脂吹日曬讓水泡，軟而是回介彈使得嶺建筑物寨沉降大民，土的贈性質(zhì)，渠大家學(xué)歲過壓縮把系數(shù)，赤回彈指麗數(shù)，見場土力學(xué)間。（2）粘蜘性土吵的失接水壓梁密特助點①粘性沿土孔染隙雖寫小，沒但孔隙度大，遠遠手超過砂甚礫質(zhì)土杜，粘性演土一旦沸失水壓泛密，可壓縮夫空間大，能夠敬產(chǎn)生較輔大的地雄面下沉船量；--尤其是軟圈土，如上徒海。②由塘于粘澡性土斧中的告水主刺要是速結(jié)合裕水，棋水壓碼傳遞籍和應(yīng)御力消半散慢僻，失休壓后聚需要鞏相當偉長的查時間娘才可糠建立希新的速壓力唱平衡即，所命以抽扛水對臣它的唯影響飼來得資慢，訓(xùn)即滯后國時間擺長，延遲效閱應(yīng)也十宴分明顯，這就怪是為什疤么在許話多粗細壘顆粒相俘迭置的暢地下水軋分布區(qū)馬抽水時燈地面沉巡壽降不明蜂顯，水碌位恢復(fù)洗后，地魔面沉降米仍會持職續(xù)發(fā)展元的原因質(zhì)；③粘性卡土失水斑壓密過悲程失去苗的水主沉要是結(jié)鋸合水，床骨架的猴壓密是極塑性變病形，兩宅者都是不可逆傲過程，所以，飄所造成的地面沉僅降大部司分是永衣久性的民。---回彈很小。4、地挖面沉掉降的慎產(chǎn)生專條件(1夢)厚層松散氏細粒土層湖的存在(2么)長期過量蹈開采地下掉流體(3榆)新構(gòu)渠造運償動的摘影響(4)城市建設(shè)魂對地面沉虧降的影響五、傅地面劇沉降圣的時熔空特慮征綜合影響邁的結(jié)果導(dǎo)關(guān)致地面沉漫降時空分害布呈現(xiàn)復(fù)碎雜的局面截，后面詳根細講。1、地絹面沉卸降的壯變形床形式垂直蛇位移水平位移（1）垂直茶位移地面鍬沉降稍以地墾層的螞垂直犁位移刃變形狂為主伍，并嶼隨各鉛地點災(zāi)有效馳應(yīng)力緣瑞增量撫大小霸的不舞同而光不同永。初始頃地形纖面垂直位移劇量的空間說變化圖規(guī)律性：亦由沉降中惠心向周邊尸方向逐漸測減小ABO垂直位漆移量由于賴垂直父應(yīng)變驕不均樸勻，逮在沉完降區(qū)作中心或，兩根側(cè)土壯體會質(zhì)向中姓心擠梳壓，慣產(chǎn)生單剪切疤破裂囑面，懂地面能出現(xiàn)嚷地裂辛縫。上海閔灣行區(qū)華透漕地面抽沉降與盛地下水躁位變化北發(fā)展趨棚勢垂直位透移量隨平著地下滴水位的補降低而伙逐漸增喚大（2）水平位藝移地面沉降為垂直變形撲的過程中土，土體也飼會形成側(cè)恩向拉力，菜產(chǎn)生水平慣位移。與更垂直位移蘆相比，水降平位移形圈成的變形貼量要小得多2、地疾面沉賺降的咽影響否因素盛及其毒對地雖面形擋變的導(dǎo)作用（1）地層組探合對地鍵面沉降羅的影響?zhàn)W作用地層巖性地層厚搶度巖性仔組合（2）抽水螺對地釋面沉揪降的紅影響距抽水園井遠近信的影響抽水量的治影響抽水梅方式（1）地層組底合對地面的沉降的影級響作用1）地層巖洽性的影響不同的亡地層巖由性對地骨面沉降扎的影響規(guī)律竹性：價砂礫嫌層的洞壓縮五量小裝。2）地焦層厚漆度的咐影響不同的陽地層巖裕性對地醫(yī)面沉降甜的影響規(guī)律性節(jié)：粘性度土的累柔積厚度嫌越大，瘋壓縮總濱量越大3）地層組延合的影響規(guī)律蜜性：疾在同竭等開符采條剩件下椅，粘芝性土良層數(shù)霞越多缺，沉汁降速且率越惜大。不同的襪地層組繪合對地愛面沉降臉的影響在某些情及況下地下偷水開采漏桑斗區(qū)與地仗面沉降中發(fā)心并不一食致，還和娘巖性版有關(guān)（2）抽水對急地面沉降護的影響作在用1）距抽水渠井遠近的塌影響規(guī)律性站：地層賓巖性組泊合相似窄時，地灘面沉降卡中心往陵往與地效下水開快采中心周在位置玻上吻合愛一致。

距離抽水井遠近對地面沉降的影響Q1（2）抽水對壩地面沉降晃的影響作杰用2）抽水蒼量的影奇響規(guī)律性某：抽水欺量越大法，沉降幻玉量、沉桌降速率般和沉降仿范圍越拖大。

抽水量對地面沉降的影響Q2Q1Q1<Q23）抽水方陣式的影響連續(xù)抽水，抽水量恒定，補給充沛連續(xù)抽水，抽水量恒定，補給不足間斷抽水，抽水量恒定

間斷抽水，抽水量不定

eб土體反復(fù)受壓縮過程4）開采樓布局的翠影響不同的開絨采布局對扭地面沉降字的影響規(guī)律性：驅(qū)同樣的開懂采量，集董中布井方是式產(chǎn)生的勝地面沉降鹽量和危害健比分散布銜井方式大康。六、地妹面沉降景的主要撕特點區(qū)域盞易發(fā)舊性—三大粒區(qū)，燒回憶時間嘆累進動性-上海192敗1年過程丸漸變矮性-累計才竟能顯出輝，但稍彈一留溫心，宇還是抖會發(fā)月現(xiàn)許宮多細氧節(jié)：哄穿過蘿城區(qū)認的京旺滬鐵葡路，逐由于膚地面盾沉降閥，鐵枯軌下堂面需海要年修年墊由石，梅市區(qū)赤里，僚新修樂的街蜘道路貨面要指比舊顧馬路收高出加一截頭，以mm為單尤位統(tǒng)村計，喉大家予感受荷不強提烈，釣生活探中，言別人韻的孩賭子長團得快雞。有彩人用蛛溫水秤煮青炒蛙比蟻喻，銷都是懂文科拼人的尼杜撰蒼，許轉(zhuǎn)多媒熔體都渠是迷軋信傳攪播的獨幫兇吼，博爬眼球心，而泛且有押利可銅圖，堆無知襯者無榮畏，評而且污，中錯國人朋清談遲多，喝實驗欲少，掙饅頭逆哪層氧先熟蠻，討革論了炒十萬攝字。插沒一筐個做胸實驗孔的。棉所以萄，大湖家還李應(yīng)該普做好倍實驗積，比泉如，膚比重院試驗搭，15謙g土占蹄的體劣積才6g左右，測鞠水的質(zhì)量震時，稍微股不注意，1g誤差對蔑實驗結(jié)蒙果影響姜很大，挎大家計騙算的從的都有，3.0以上請的都叛讓大利家重煩做了競，所圣以要谷特別雄仔細辮，另回外，驕我自仙己也寺試驗螞了一襖下，半多加俘點土拐，50g，這樣的碑話1g誤差對岸實驗結(jié)發(fā)果影響尼就小多棄了，當和然，主貫要是大攪家不細至心，大仗家知道1g水是多少嫁嗎？滴管50滴，惡比重閘瓶那世個圓領(lǐng)柱形鑒小嘴盜剛好1g。成因復(fù)逃雜性—巖層，地榨下水，加追載難以逆浩轉(zhuǎn)性-地面標悔高，經(jīng)濟損棕失無力回鮮天（地跑）七、地面迅沉降的監(jiān)際測與預(yù)測區(qū)域地姥面沉降楊監(jiān)測技脈術(shù)精密水準灘測量GP才S測量InS送AR技術(shù)2.地面沉降勿分層動態(tài)頑監(jiān)測3.自動化光監(jiān)測技故術(shù)4.地面沉慎降量預(yù)厘測區(qū)域地面駱沉降監(jiān)測凝技術(shù)精密水準嘉測量目前古較為痕普遍腎和常營用的榮方法特點：精榜度高瞞，成晚果可貞靠，駐操作伏方便韻，儀慘器便嫌宜效率長低、筐勞動根強度河大、獻難以鵝自動泛化GP偶S測量近10多年碌來，撕美國聽等國械家開禮始將GPS技術(shù)用謎于區(qū)域死地面沉偏降監(jiān)測心，并取膝得初步裝成效。我國的成擾功經(jīng)驗不拿多，這就是為帳什么經(jīng)緯儀退出奸歷史型舞臺測距瘦儀退出歷線史舞臺區(qū)了水準儀還在大范錯圍使用的副原因，就千是因為一便般的全站帆儀和GP肝S都不能滿藏足監(jiān)測環(huán)猜境下的高程要求家。特點：設(shè)備油昂貴曠，精自度低否，難捧以進君行大排規(guī)模醉布網(wǎng)In第SA榮R技術(shù)利用講不同樂時間晉測量吩的地免面圖炒像相絨重疊給而形孟成微進分干芹涉圖廟像，號圖像嚴中一顯個相雷干顏越色條寶紋循桃環(huán)代淋表一突定數(shù)幕量的語地面殘變形巖量，際并通剖過對倡比地諷面變焦形實賄測值咸來確姻定，檢最終模處理蟻成地所面變腔形等腥值線明圖。特點：具有澇大面瓶積、于快速朽的優(yōu)火勢，套是水首準測糊量和GP澇S測量的有效紐奉補充。2、地面軟沉降分期層動態(tài)更監(jiān)測基巖標焰和分層墾標監(jiān)測爽室進行喜地面沉攏降監(jiān)測氣的重要男技術(shù)手閑段。基巖儉標：埋設(shè)在頂?shù)叵峦旰喺鶐r劫上的特降殊觀測厲點，可紛作為地慚面沉降豈測量的比高程控商制點。分層深標：根據(jù)土牢層的性質(zhì)盲，埋設(shè)在鉆地下不同松深度土層獄和含砂層狠中的特殊枝觀測點，蘿是有效測老量松散土挎層變形量召的設(shè)施。3、自動醋化監(jiān)測宗技術(shù)（1）興自動障化監(jiān)再測系匠統(tǒng)組忍成4、地面深沉降量浴預(yù)測對抽水引菊起的地面勞沉降進行稠預(yù)測，因梳影響因素仙復(fù)雜，預(yù)擺測難度較杯大。近年芒來，國內(nèi)壇外對此作稅了大量的儉研究工作掌。我國地怖面沉降問郵題較嚴重療的幾個城坦市也先后叔進行了系猛統(tǒng)的沉降殊量觀測、鏟模型試驗拋、沉降量辯計算和預(yù)汪測工作。統(tǒng)計模型傳統(tǒng)的理偽論模型數(shù)值方已法這種方法邁適用于已長期地六面沉降及模地下水位柄詳細觀測寺資料的地錯區(qū)。由好于大睬量開渣采地藏下水土（油慶、氣服）引吃起地廉下水腐位（鄉(xiāng)豐油、紹氣壓箱）持風續(xù)下誘降，宋進而準引起騰介質(zhì)梨失水潮壓密紫是地浩面沉鳥降的范根本息原因巨。所宵以可賭利用第地下駐水開霜采量拾或地終下水欲水位晌與地斜面沉彈降量陵的資濫料，婚建立丹兩者著之間去的回歸方前程。例如：根榆據(jù)天津市半資料，可翻得S=2殼8.13鉗+0.某0067斬Q式中：S為地勸面累找計沉蘇降量幸；Q為累計開行采量。又如縣，根溜據(jù)上巡壽海市筐資料吼，得躲：S杠=青B0芒+遮B匠1h永+朽B2響D抗+B彈3H式中：B0、B1、B2、B3為回歸針系數(shù)；h為水北位變衛(wèi)幅；D為水位熄作用天稈數(shù)；H為該水書作用期莫間平均蘆水位。統(tǒng)計模型統(tǒng)計模貫型優(yōu)缺饞點如果建立S~Q或S~h的回歸扶方程，即療可根乖據(jù)未療來的深開采旗計劃獵推算繡地面斧沉降銅量的墨值。這種方法步的優(yōu)點是簡夢單明旬了，添適用代范圍巷廣。碗只要模把主德要的籮影響鋒因素種考慮包進去壓，可沉以不炎考慮嚼復(fù)雜魚的物龜理過戶程。網(wǎng)但該英方法誕有很蒙大的弱點，從理論割上講，不攔能對機理有更深痰刻的了易解。-比如，很憂多統(tǒng)計報它告，都是杏事后諸葛連亮，先有碎靶子，再狹射箭，比友如，中央2臺的該股票到新聞竿“由哈于xx，某股從票大漲冰”如果經(jīng)你知道只這個規(guī)程律，你落怎么不離買股票料？還有鞋，很多眠彩民，兄個個都腦是數(shù)學(xué)戴家，費月勁心思致找規(guī)律蔥，本來門就是隨市機事件們，非要理找出規(guī)更律來，箭結(jié)果只訴能是機競關(guān)算盡線太聰明掩。傳統(tǒng)蝴的理步論模完型這類模型差主要是根讓據(jù)土力學(xué)固套結(jié)理論的基本惹原理，工對在某自一特定碰抽水條倘件下，訴各巖性殖層對應(yīng)璃的有效噸應(yīng)力增搬量，分洲別計算離器壓縮蠢變形量霧，然后晌累加，扛計算地齊面沉降俱量。八、恨地面兩沉降念的防殊治合理規(guī)劃撇水資源開叨發(fā)利用布冠局-根據(jù)影響蜘因素可以僚采取相關(guān)倍措施，自刊己看。這是在開尾采利用地爆下水之前摔進行的一病項工作，倡包括：①取水地點盡可能菠安排在腦砂礫石茫層厚、炊粘性土罵夾層少嫩的地段肆；②在橡粘性幼土層微多且劃相變舍復(fù)雜壩的地題區(qū)，蔑盡量誦以地郵表水澆作為龜供水嘩水源怨，減少或燈不開采制地下水；③減糠少開耐采量幸，且寶盡量網(wǎng)采用恒定楊開采辦法，債不要形溉成長期膜增長的譽開采局國面。④將工集中以開采迫變?yōu)榉稚㈤_喂采；⑤減少各地開采恨強度，使降奇落漏斗昂平且緩菜，減少撒沉降的范不均勻書性和局記部沉降刊過大，渠避免出躺現(xiàn)明顯質(zhì)的擠壓遇帶和拉該張帶，塞以減少雞水平位皇移和垂寶直位移降集中的嶼現(xiàn)象。----掏----要求摔半天貪，嚴返禁私劈燕自取距地下因水，送只要提開個寨口子字，就乳是無之底洞痰，比替如，駕某家盜不安志電表扭，估變計用蓋電的奸超n家，20休10年，茅上海卸地下搜水開遙采量黑已壓貧縮到1963年開洞采量下的十濕分之談一，才有效遏觸制了地下口水引起的挽地面沉降等量置換主要用于絡(luò)油氣田通過人甜工回灌聯(lián)對抽汲貨的液體迷進行等據(jù)體積替窄換，以佛保證孔蜻隙水（濕油）壓嫁力不造多成明顯贏下降。課堂作業(yè)學(xué)以致恐用以自己疊家鄉(xiāng)（匯最好是尾本縣市彩，若實燒在沒有絞，本省寇也行）伙為例，聞舉例說某明地面謊沉降的伶危害，虹也可以挨從網(wǎng)絡(luò)投上了解哄。字數(shù)響大于300字。下節(jié)課匹交作業(yè)乖，尤其進是上次崇作業(yè)沒搶交的同鞭學(xué)，一獎定要交墾，否則夜沒成績耕。上升仍的經(jīng)擇濟和尸下沉安的地辟面--指-平遙、滄沉州和上海著為例我來定個拋耍磚引到玉吧饅，說城說我征的家勵鄉(xiāng)古倘城平柳遙，熄“我普家住失在黃疏土高飯坡”束，聯(lián)父母嫂或許下太喜禍歡水版了，女給我餅取名食張洪滔泉。水就濕是錢陜，就恢是命技根子辭，大聚家或刮許都歌看到占過非懼洲水轟池旁殼動物牢們的解生死貸戰(zhàn)吧陣，這陶時候撒可沒賺有上師甘嶺的戰(zhàn)友緩間的兇謙讓聽，“該天上度下雨濃地下繞流，辰為水酷打架奧來記起仇”蠶，己解放綠前甚漿至油破鍋抓被銅錢溫。機井越拼打越深尚，小時祥候在菜加園子和煤父親用傾轆轤澆吊水的場密景只能剃留在夢唯里了，矮現(xiàn)在都繳是靠深雕層水，折每天定肅點放水胃。千里迢迢疼來到保定件，看到老虛鄉(xiāng)院子里舌都有壓水臣井，還能胸種個小菜本園，很是斤羨慕，（辱現(xiàn)在也多宏改為機井錘了。）滄州山西缺水盡，華北也香缺水。黃驊市歸，是整凳個滄州積最缺水衛(wèi)的地方猶，衛(wèi)星漁地圖上藍，該地都區(qū)所有宵的河道霧都顯示炮為白色調(diào)，即為披干涸。過去兄，海倘河與刺黃河丸的多壇次泛倚濫，漢給滄析州帶歌來大累量的蔽泥沙枯沉淀謝，改撕善了塊土壤奴，反梳而利懷于耕制作。如如今鼓，且寬不說貴洪水斜，就午連地普下水稻也越阻來越勵少，撫地里粗的土棚層越殼來越雪薄，蘋不利仰于耕慚種。----店-中央電樓視臺報烘道的人傾工造地娛，坡上逗毀樹造熄地，反蔽而造成姜了滑坡采和泥石第流的危燒險。滄州所以嚼華北鄉(xiāng)豐平原俯的農(nóng)秤業(yè)一茶年耗火水量尾高達870毫米，而餃多年平均枕降雨量只封有50豈0毫米左右購，這多出興來的370毫米，都迷依賴地下蟲水的補足菌，農(nóng)業(yè)用癢水占到地惱下水開采稿量的70%以上。小麥嶄是高省耗水嫩作物療，不率應(yīng)再巨繼續(xù)關(guān)耕種畢，而釘應(yīng)選夕取某炕個高犧產(chǎn)玉蒜米品置種作舌為主竿要的烘作物現(xiàn)在滄施州有的更地方用