我国地面沉降若干问题研究

摘要：地面沉降主要有（1）主要由过量开采地下水引起的和（2）在新构造活动构造沉降的基础上，由开采地下水、油气、地下热水形成的地面沉降两种类型。不仅不同的土层有不同的变形特点，在不同地点的同一层土也有不同的变形特点。同一地点同一层土在不同时期的变形特点也不尽相同。建立数学模型时要根据土层实际变形特点分别建立相应的模型，才能模拟出真实的地面沉降情况。解决耦合问题和垂向、水平向尺度不同带来的困难也是正确模拟必不可少的。     

上海地面沉降研究

介绍了上海地区近年来开展地面沉降研究过程中的一些最新认识,以及上海市地面沉降预警预报系统探索 性研究过程中的一些初步成果。结合上海市地面沉降防治“十一五”规划目标,提出了当前研究工作中迫切需要解 决的主要问题,以及今后的研究思路和方向。     

上海地面沉降研究综述

对上海50余年的地面沉降研究工作进行了回顾与初步总结。     

上海地面沉降监控中心

1 前言 上海自二十世纪六十年代初开始系统的开展地面沉降研究工作,至今已积累了大量的监测数据资料,近年来地面沉降监测设施不断完善,至2000年底已建成了覆盖全市范围的具有高新技术全新的地面沉降监测网络。     

中国城市地面沉降研究的有关问题

根据作者近年来参与地面沉降研究及管理的实践,对国内地面沉降研究中出现的有关问题作了分析探讨,并对目前国内使用的地面沉降计算模型作了评述,指出了地面沉降研究应进一步深化的几个方向。     

一维地面沉降模型及其求解

推导了以垂向有效应力为基本变量的一维地面沉降的普遍模型 ,并用半解析方法予以求解。模型考虑了土体变形过程中渗透系数和压缩性随有效应力的变化而变化的特性 ,反映了土体变形的非线性特征。计算实例表明 ,该模型的计算结果比太沙基方法的计算结果有了很大程度的改善 ,与实际情况非常接近。     

上海城市可持续发展与地面沉降防治管理

上海的地面沉降在国内外具有典型性。沉降洼地的形成与发展在城市防汛、城区地面积水、重大线型工程差异沉降影响等方面对上海城市的可持续发展带来不利影响。地面沉降也通过洪涝、潮汛等显性灾害的成灾风险与致灾频率的增加，而体现出缓变型灾害的本质。上海目前已对全市地下水资源的开发利用实施有序管理，建立了覆盖全市整个陆域与第四纪地层的地面沉降监测网络体系，并融入了自动化测控与GPS监测等高新技术手段。同时密切结合城市总体建设发展规划，开展针对性的专题研究，深化城市地质工作，并注重与长江三角洲地区的联动。以科学有效的管理，落实可持续发展战略，使地区经济发展与地质生态环境保护协调统一。     

天津市地面沉降数值模拟研究

地面沉降是天津市的主要环境地质问题。造成天津市地面沉降的原因很多,但主要原因是大量开采地下水。本文重点研究开采地下水条件下的地面沉降数学模型及模拟,为控制地面沉降提供科学依据。通过对第四系的水文地质条件分析,建立第四系的水文地质概念模型和地层压缩概念模型,并建立相应的准三维水流数学模型和一维地层压缩数学模型,两者通过含水层水头和弱透水层粘性土中孔隙水头的内在联系耦合在一起。利用以往系列水位数据和沉降数据对模型进行标定,模型基本上反映了天津市地面沉降的实际情况。     

城市高架道路沉降监测研究

结合工程实际,系统总结了城市高架道路监测的若干关键技术问题,在对城市高架道路沉降监测数据进行系统分析后,从区域地面沉降,地质条件等角度分析阐述了城市高架道路产生不均匀沉降的原因。     

神经网络技术在地面沉降区划中的应用研究

复杂的第四系沉积环境构成地面沉降的地质背景，在对比分析第四系厚度、地下水位、含水层以及软土层发育程度的基础上，尝试性地运用人工神经网络技术对苏锡常地区地面沉降易发区进行识别。除基岩出露区外全区共被划分成4类块段，这种分布与第四系条件具有很强的空间相关性，经检验具有较高的可信度。     

北京地区地面沉降与地裂缝关系研究

地面沉降与地裂缝是北京平原区的主要地质灾害。本文在大量的实际资料的基础上,分析了地面沉降、地裂缝在时间、空间和活动方式上的关联,认为二者在加剧活动时间上具有同步性,在活动特征上具有相似性;但发育起点不同,分布上也存在某些不一致性。并以高丽营地裂缝为例,分析了地面沉降与地裂缝之间的相互作用,通过八仙庄地面沉降监测站分层监测结果、地下水监测孔的年水位变幅和勘察孔揭露的地层情况,计算出地裂缝两侧土层不均匀沉降差占地裂缝垂向位错量的30%。研究结果可为二者的联合防治提供理论依据。     

灰色线性回归组合模型在北京地面沉降分层预测中的应用

灰色系统理论GM(1,1)模型,应用于地面沉降模拟和预测中只能分析数据的指数变化规律。对于地面沉降发展过程中,存在的线性关系不能有效地反映。本文利用灰色组合模型中的第一类灰色组合模型即GM(1,1)与线性回归模型相融合。选取北京东部某地面沉降监测站2004～2012年的分层监测数据建立模型,计算出各监测层位沉降的数学模型,并以此预测各监测层位地面沉降量。结果表明：利用灰色线性回归组合模型在对地面沉降进行分层模拟和预测是可行的。在已有数据的基础上,利用数学模型进行沉降模拟时,两种模型的精度均很高,但通过模型预测未来一年沉降量时,灰色线性回归组合模型的精度,要远高于普通均值GM(1,1)模型。     

地面沉降几种致灾模式的初步探讨

提出并探讨了地面沉降的"抬升-塌陷模式、开裂模式、下降模式、漏斗模式、土体结构破坏和地下水流场改变"等6个致灾模式,初步探讨了各种模式致灾的特点,提出了对不同模式开展有针对性的地面沉降治理工作的建议。     

北京市地面沉降控沉目标分析

《全国地面沉降防治规划(2011-2020年)》明确提出了北京市的控沉目标。本文介绍了控沉指标的计算方法,对如何界定区域地面沉降速率的计算范围进行了探讨,提出了基于控沉目标的地面沉降分区标准,最后提出了用好南水北调来水等地面沉降的防控措施,以为北京市切实有效进行地面沉降防治工作提供参考。     

北京沙河-八仙庄地面沉降区粘土矿物分析

粘性土压缩层的粘粒含量和矿物成分是土层形变的微观信息,其分析研究有助于定性或定量了解地面沉降的范围、速率和幅度。在北京沙河-八仙庄地面沉降区内采集20个粉质粘土样品进行了X衍射实验分析,结果表明粘土矿物以伊蒙混层矿物为主,这样的粘土矿物组成有利于地面沉降的形成和发展。     

天津市地面沉降特征研究

天津市地面沉降分布和产业布局有关,其深层沉降比重较大。全市平均沉降量与平均降水量密切相关,年度沉降随季节变化,部分地区地面沉降过程具有可逆性。     

北京南部地区地面沉降发育特征及成因分析

本文总结了北京市南部地区地面沉降的发育特征,主要对区内地面沉降的历史,现状和垂向发育特征,进行了总体描述,分析了地面沉降成因,对区内今后的工程建设提出了合理化建议。     

天津市控制地面沉降分区管理模式研究

天津市平原区出现了不同程度的地面沉降现象,全市年均沉降速率约30mm,地面沉降造成的经济损失很大。本文采用分类赋值打分的方法,利用ArcGIS软件进行后期处理绘制天津市地面沉降分级管理区域,并提出相应的控沉管理措施。