3-9地面沉降原因和机制讲解.pptx

地面沉降不良地质作用之

地面沉降基本概念及产生原因地面沉降的形成机制地面沉降的产生条件

地面沉降概念和特点

地面沉降概念和特点地面沉降是指在一定的地表面积内所发生的地面水平面降低的现象。特点：以缓慢的、难于察觉的向下垂直运动为主，只有少量的或基本没有水平向的位移，可能影响的平面范围可大至几千平方公里。在某些实例中地面沉降是一种自然动力地质现象，而在多数实例中这种现象是由人类活动所引起的，常以地壳表层一定深度内岩土体的压密固结或下沉为主要形式。近年来的研究成果表明，地面沉降产生于特定的地质环境中并受到多种诱发因素的制约和影响。

地面沉降的原因地面沉降的地质原因1.?地表松散地层或半松散地层等在重力作用下，在松散层变成致密的、坚硬或半坚硬岩层时，地面会因地层厚度的变小而发生沉降。2.?因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降。3.?地震导致地面沉降。

地面沉降的原因地面沉降的人为原因地面沉降现象与人类活动密切相关。尤其是近几十年来，人类过度开采石油、天然气、固体矿产、地下水等直接导致了今天全球范围内的地面沉降。在我国，由于各大中城市都处于巨大的人口压力之下，地下水的过度抽采更为严重，导致大部分城市出现地面沉降，在沿海地区还造成了海水入侵。地面沉降导致了地表建筑和地下设施的破坏。据统计，我国每年因地面沉降导致的经济损失达1亿元人民币以上。值得庆幸的是，我国已开始重视这个问题，控制人口增长、合理开采地下水等一系列政策的出台使我国很多地区的地面沉降现象已经或将得到控制。

地面沉降的形成机制地面沉降的形成机制1承压水位降低所引起的应力转变及土层的压密位于未固结或半固结疏松沉积层地区内的大城市，因为潜水易于污染往往开发深层的承压水作为工业及生活用水的水源。在孔隙承压含水层中，抽汲地下水所引起的承压水位的降低，必然要使含水层本身和其上、下相对含水层中的孔隙水压力随之而减小。根据有效应力原理可知，土中由覆盖层荷载引起的总应力是由孔隙中的水和土颗粒骨架共同承担的。

地面沉降的形成机制地面沉降的形成机制由水承担的部分称为孔隙水压力，它不能引起土层的压密，故又称为中性压力，而由土骨架承担的部分则能直接造成土层的压密，故称为有效应力；二者之和等于总应力。假定抽水过程中土层内的总应力不变，那么孔隙水压力的减小必然导致土中有效应力的等量增大，结果就会引起土层成比例的固结。（土的固结理论）

地面沉降的形成机制地面沉降的形成机制2土层的性质及其变化与地面沉降的关系在相同的条件下，超固结土层的压密量小于正常固结土层，欠固结土层的压密量大于正常固结土层。在较低的有效应力增长条件下，粘土层的压密在地面沉降中起主要作用，而在水位回升过程中，砂层的膨胀回弹则有决定意义。

地面沉降的产生条件地面沉降的产生条件地面沉降的产生需要一定的地质、水文地质条件和土层内的应力转变(由水所承担的那部分应力不断转移到土颗粒上)条件。从地质、水文地质条件来看，疏松的多层含水体系；其中承压含水层的水量丰富，适于长期开采；开采层的影响范围内，特别是它的顶、底板，有厚层的正常固结甚或欠固结的可压缩性粘性土层等，对于地面沉降的产生是特别有利的。从土层内的应力转变条件来看，承压水位大幅度波动式的趋势性降低，则是造成范围不断扩大的、累进性应力转变的必要前提。

小结了解地面沉降的产生原因理解地面沉降的形成机制分析地面沉降的产生条件

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