第十讲地面沉降介绍.pptVIP

* 地下水超量开采是长江三角洲区域地面沉降的主要影响因素（上海市区90年代占70%）。 地面沉降随地下水的开采而持续发展 年内沉降量随地下水位的升降而变化 地面沉降速率受地下水位控制 地面沉降影响因素分析 大规模城市建设、建筑物荷载是长江三角洲城市局部地区地面沉降的重要影响因素（上海市区90年代占30%）。 代表性高层建筑与所在地区对比 典型区对比 地质环境是区域地面沉降重要的内在因素。 松散沉积层厚度、岩性 松散沉积层垂向组合 含水层补给条件 地面沉降影响因素分析 六、地面沉降的监测与预测 （1）基岩标、分层标组；　 （2）地下水动态监测网； （3）水准监测网。 （隧道口） （塘桥） （高化） （外滩） （劳动公园） （双阳中学） （吴淞） （宝钢） （汽二） （面粉厂） （姜家桥） （桃浦） J5 （北新泾） （小闸） （吴泾） J14 （华漕） L4 L3 L20 L1 L5 L10 L6 L12 L16 L2（1） L19 L17 L15 L24 L25 L22 L21 L27 L28 L23 L30 L29 L7 L11 5.3 17.0 30.9 8.1 10.0 4.2 10.9 4.7 8.4 10.3 4.9 7.69 5.28 14.2 6.9 15.3 6.0 16.4 11.5 3.2 15.9 （源深、杨高路） （高行） （外高桥） L26 L2（2） （复兴岛） L18 L13 L14 （刘行） （上钢五厂） L8 L9 3.14 2.3 8.8 12.3 2.4 9.5 5.2 8.4 10.2 7.5 黄 浦 江 浦 东 浦 西 上海市区一等水准网示意图 地面沉降自动监测系统建设 （1） 自动化监测系统组成 六、地面沉降的监测与预测 （2） JS型静力水准自动化监测系统 六、地面沉降的监测与预测 （3）数据自动采集及处理 六、地面沉降的监测与预测 7、地面沉降的监测 对抽水引起的地面沉降进行预测，因影响因素复杂，预测难度较大。近年来，国内外对此作了大量的研究工作。我国地面沉降问题较严重的几个城市也先后进行了系统的沉降量观测、模型试验、沉降量计算和预测工作。 统计模型 传统的理论模型 数值方法 六、地面沉降的监测与预测 这种方法适用于已长期地面沉降及地下水位详细观测资料的地区。由于大量开采地下水（油、气）引起地下水位（油、气压）持续下降，进而引起介质失水压迷是地面沉降的根本原因。所以可利用地下水开采量或地下水水位于地面沉降量的资料，建立两者之间的回归方程。 例如：根据天津市资料，可得 S =28.13 +0.0067Q 式中：S为地面累计沉降量；Q为累计开采量。 又如，根据上海市资料，得： S = B0 + B1h +B2D +B3H 式中：B0、B1、B2、B3为回归系数；h为水位变幅；D为水位作用天数；H为该水作用期间平均水位。 统计模型 六、地面沉降的监测与预测 统计模型优缺点 如果建立S~Q或S~h的回归方程，即可根据未来的开采计划推算地面沉降量的值。 这种方法的优点是简单明了，适用范围广。只要把主要的影响因素考虑进去，可以不考虑复杂的物理过程。但该方法有很大的弱点，从理论上讲，不能对机理有更深刻的了解。 六、地面沉降的监测与预测 传统的理论模型 这类模型主要是根据土力学固结理论的基本原理，对在某一特定抽水条件下，各岩性层对应的有效应力增量，分别计算器压缩变形量，然后累加，计算地面沉降量。 （1）砂砾质土的变形量计算 （2）粘性土层的变形量计算 （3）地表某一地点的累计计算量 六、地面沉降的监测与预测 （1）砂砾质土的变形量计算 对砂砾质土层可按弹性理论处理，其变形可在短时间内完成。 ΔS =(B*Δρ)/E 式中：ΔS为变形增量；B为该层的初始厚度；E为平均的变形模量；Δρ唯有效应力增量。 具体的计算公式为： ΔS =[(ρw*g*Δh)/Es]*B 式中：ΔS为变形增量（cm）；Δh为水头变化值（m）；ρw为水的密度（t/m3）；g为重力加速度(9.81m/s2)；B为砂砾层的初始厚度（m）；Es为砂砾质土的变形模量，抽水时，Es= 1/a0为压缩系数，停抽或回灌时，地层回弹，Es= 1/as，as为回弹系数。 六、地面沉降的监测与预测 （2）粘性土层的变形量计算 粘性土的变形量可采用线性公式计算： ΔS=[a0/(1+ε0)]ΔP*B 式中：ΔS为粘性土的变形量；a0为某一压应力区间(σ1-σ2)的压缩系数；ε0为粘性土起始孔隙比；B为粘性土层起