台湾浊水溪冲积扇地下水位变化及地面沉降对高铁之影响

浊水溪冲积扇是台湾水资源最为丰富但也是地面沉降最严重地区。近年来该区域的地面沉降因有可能威胁高铁行车安全而备受关注。本文整合历年累积的地下水位及地面沉降等相关监测数据,验证了地下水位变化与含水层补给之机制,探讨了地下水周期性波降条件下土层压缩特性以及高铁路堤与桩基础工程结构的沉降行为。认为对于设置桩基础的线型高架结构而言,区域性地下水位波降不致增加桥墩间的差异沉降,但桩基础若承受邻近局部的额外载重,则可能伴随地下水位波降产生持续性的差异沉降,其长期效应将对线型交通结构物的平整度及安全性造成负面影响。     

渤海湾北岸晚第四纪沉积物物理力学性质及其对地面沉降的影响

对渤海湾北岸晚第四纪沉积物进行详细的沉积学、年代学和物理力学性质分析研究发现,渤海湾北岸50 m以浅自上而下分为九个单元,依次为第一海相层、滨海湖、末次冰消期湖沼、末次冰消期初期沼泽、盛冰期硬粘土、河床、第二海相层、末次冰期间冰阶湖沼和末次冰期泛滥堆积。自然压缩固结引发的地面沉降与沉积物的含水率、孔隙比、黏聚力和压缩系数等物理力学性质关系密切。第一海相层的各项指数均较高,其次为第二海相层和末次冰消期的泛滥沉积,最小为盛冰期的硬粘土和末次冰期泛滥沉积。以孔隙比和压缩系数为指标,假设第一海相层压缩固结到沉积环境相似的第二海相层,需要压缩固结196.2 cm;末次冰消期泛滥沉积压缩固结到沉积环境相似的末次冰期泛滥沉积,需要压缩固结114 cm。30 m以浅地层的自然固结压缩速率最大为0.04 mm/a,远远小于目前的地面沉降速率。     

上海地下水流场变化及其对地面沉降发展的影响

地下水开采导致的水位下降是含水层系统流场变化的关键,也是地面沉降形成与发展的重要因素。上海目前深部含水层开采日趋集中水位持续降低,浅部含水层大规模工程降：水以及邻省地下水开采等,使地下水渗流场出现新的变化,并对地面沉降控制造成不利影响。切实加强地下水管理,严格控制地下水位,是深化地面沉降有效防治的重要环节。     

开采孔隙型地热资源对地面沉降的影响

过量开采浅层地卞水是造成天津市地面快速沉降的主要原因。随着引滦人津和控沉措施的实施,地面沉降状况有了显著好转,但随着开发中低温孔隙型地热资源引起的地面沉降在总沉降量中所占的比重增加了。本文以天津市塘沽地区为例,探讨了“三集中”开发孔隙型地热资源对地面沉降形成的机理以及所占比例,通过统计回归方法做出了孔隙型地热流体开采量与地面沉降量的拟合关系。相应地提出了可行的防治对策建议。     

常州市地面沉降以及用水化学标志研究的探讨

常州市过量开采第Ⅱ承压含水层的水使水位大幅度下降,造成含水砂层压密和粘性土层固结而导致地面沉降。试验资料表明该区粘性土层的压缩性较低,它们的压密主要是由主固结阶段完成的。视压榨液,浸提液成分和含水层多年水质的变化,以及抽水时水质与氚量资料说明粘性土层释水在造成本区地面沉降中起着相当重要的作用。这种条件下,用对含水层水化学成分的检测来监视地面沉降的发生、发展是一个经济可靠的方法。     

地面沉降对京津城际铁路工程稳定性影响的数值分析

地面沉降的快速发展对京津城际铁路的安全运行构成潜在威胁,特别是差异沉降较大的地段,对铁路桥梁及轨道稳定性产生较大影响。利用ABAQUS有限元,分析了局部抽水引起的地下水位下降和地面沉降对铁路桥梁桩基承载力和轨道混凝土支承层的影响,探讨了作用方式和影响程度,从而为制定高速铁路地面沉降防治工程措施提供技术依据。     

自然因素对天津市地面沉降影响分析

众所周知,引起天津市地面沉降的主要因素是地下流体的开采导致的地层压缩。实际上,自然因素引起的地面沉降在总沉降量中也占有一定比重。引起天津市地面沉降的自然因素包括构造运动、地震活动以及欠固结土的大面积分布。论述了天津市与地面沉降相关的地质环境背景,并对引起地面沉降的自然因素逐一分析。构造运动引起地面沉降量在沧县隆起、冀中坳陷构造单元为1.41~1.53mm/a,在黄骅坳陷为1.90~2.15mm/a,全市平均1.5mm/a;地震发生前后时间段内,是地震导致地面沉降量变化影响最大的时期;天津市欠固结土(第一海相层)分布区(外环线以东)软土引起平均沉降量1.0mm/a。该研究对地面沉降的防治工作起到一定的参考价值。     

地面沉降对高速铁路的影响分析

北京平原区快速发展的地面沉降对高速铁路的发展构成了威胁,地面沉降与过量开采地下水造成的水位下降关系密切,为此有针对性地开展基于高速铁路的地下水动态与地面沉降相关关系研究对于高铁安全运行意义重大,特别是对于制定高铁沿线地下水开采方案、地面沉降减缓措施和工程措施至关重要。基于其对高速铁路的影响模式,本文将地面沉降分为区域沉降和局部沉降两种类型。针对区域沉降,利用Logistic方程,使用天竺、望京及王四营分层地面沉降和地下水位数据,构建了不同层位地下水水位变化与地面沉降之间的相关关系模型,通过ABAQUS计算局部地区,对于6m高路堤和15m CFG桩处理深度的地基而言,当渗透系数k=2m／d,距离线路边缘25m处浅层地下水下降10m将产生约61—85mm的沉降。     

天津市地面沉降对水利工程的影响分析研究

地面沉降是沿海地区经济和社会发展中所面临的主要环境地质灾害。天津是地面沉降最严重的城市之一,同时也是全国地面标高最低的沿海城市。地面沉降除了对社会生产、人民生活造成严重的影响外,对水利工程的危害也相当严重,如降低河道行洪能力、损失库容、降低闸门挡潮功能等。本文通过对天津市范围内的水利工程,如:河道堤防、闸门、泵站、水库及输水管道等的分析研究计算,并与相应的地面沉降进行对照,分析研究地面沉降对水利工程所造成的影响。     

上海城市建设对地面沉降的影响

上海市区地面沉降在“七一”末与“八五”期间较前期有显著增加,其与大规模城市改造建设密切相关,工程施工的沉降效率与特点,对影响程度作了定量评估,提出了加强设计论证,施工监理与行政监督为主的沉降控制对策。     

北京东部地区地面沉降发育特征分析

结合区域地质背景条件,利用水准测量、分层标地层变形、地下水位动态等监测数据,对北京东部地区地面沉降的发育特征与发展变化规律进行了分析研究。该区域的地面沉降与地下水开采具有显著相关性,深部地层仍是沉降的主要贡献层位;沉降中心地下水具有明显的分层变化规律,深层承压水明显的水位降落漏斗,直接导致深部地层沉降压缩最为显著;地面沉降的区域分布、沉降速率变化与地下水降落漏斗具有一定的时空相关性;南水北调的稳定供水,有效缓解了北京地面沉降快速发展的趋势。     

太原市地面沉降的计算与预测

为分析太原市地面沉降,对太原市区进行了地质模型概化,建立了太原市区大规模开采地下水引起地面沉降的数值计算模型,同时对研究区内的地面沉降进行了预测。分析结果表明,太原市地面沉降主要是由于集中开采深层承压含水层引起的。     

昆明市区地面沉降的机理分析

昆明市区坐落在昆明晚新生代断陷盆地内,广泛发育第四纪松散沉积层,以湖沼相粉砂和粘土为主,夹多层淤泥、泥炭及褐煤层。近年来市区发生了大规模的地面沉降现象,沉降范围日益扩大,沉降速率逐年加剧,新的沉降中心不断产生,小板桥、渔户村、大塘子和严家山等4个漏斗形沉降区已逐渐连成一体,构成最严重的沉降区域,其中前两个沉降区形成了总面积约300km^2的沉降带。截至1998年小板桥沉降中心的累计沉降量达236．2mm以上,平均沉降速率约20．0mm／a,近期高达31．1mm／a;河尾村沉降中心近几年下沉速率也达25．1mm／a。文章依据1987～1998年期间市区地面沉降的4期水准测量数据,结合区内地质及水文工程地质条件,系统分析地面沉降的空间分布和时程演化特征及其与各制约因素的关系。认为除起因于第四纪松散及半固结土层的自重压密尤其是粘性土、泥炭及褐煤层的压密固结和活动构造的差异性断块升降外,集中超采浅层孔隙水、深层基岩地下(热)水导致的水位持续降低和水位降落漏斗不断扩大及其复合叠加作用,使第四系释水固结,是地面沉降的主要诱发因素。因而,应从地下(热)水开采的合理布局及市政规划入手,采取有针对性的综合防治措施,建立完善的监测网络体系和灾害预警系统,及时开展和加强地面沉降各致害因素的定量评价和系统研究。     

哈尔滨市地面沉降预测分析

针对哈尔滨市区地面沉降特点,根据地面沉降痕迹调查,利用岩土工程勘察规范中的“分层总和”法,分别对两个漏斗中心重型机器厂和菅草岭的沉降量进行计算。结果表明,不同的释水厚度、不同的表层黏性土厚度所产生的地面沉降量亦有所不同。到2000年哈尔滨市区两漏斗中心沉降量分别达15.38cm和6.69cm。     

地下水位变化模式下含水砂层变形特征及上海地面沉降特征分析

土体变形特征与其经历的应力状态有关。由于抽灌水位置和水量的变化,同一土层中不同时期的地下水位可以呈现不同的变化模式,土层表现出不同的变形特征。论文根据上海1400多个水位孔近40a的水位观测资料和各土层的变形资料,从土层变形角度将地下水位的变化方式划分为5种模式。分析了每种地下水位变化模式下土层的变形特征,并进一步分析了上海地面沉降在时间和空间上的特征。分析结果表明:地下水位的变化模式对上海土层的变形有显著影响。同一土层在不同的水位变化模式下可表现为弹性、弹塑性或粘弹塑性的变形特征;地面沉降与地下水开采量、地下水开采层次与主要沉降层具有密切的关系,开采地下水是上海地面沉降的主要原因;与现阶段含水层的水位变化模式相联系,第四承压含水层是上海最近几年来地面沉降的主要沉降层。     

福州温泉区地面沉降特点及影响因素分析

在掌握福州市地面沉降状况及其分布规律的基础上,分析得出引起地面沉降的主要原因是过量开采地下温泉;影响某点地面沉降年变化情况的主要因素有城市降雨量、温泉开采量等。     

河北省廊坊市地面沉降调查

文章首次系统调查了河北省廊坊市区地面沉降灾害。结果显示，廊坊市区存在较为严重的地面沉降灾害，灾害程度大体可以分为重度、中度和轻度，主要表现为井台相对抬升、拉裂，井房地面鼓起，抽水管变形弯曲。沉降灾害点集中分布在市区西北和东北两个区域，与地下水位降落漏斗相吻合，证明地面沉降是由于开采地下水所致。根据大地水准测量资料分析，自1966年以来廊坊市区地面累积沉降量近800mm，沉降发展分为4个阶段，1966～1978年地壳自然垂直波动阶段、1979～1983年地壳波动下降阶段、1984～1992年地壳持续下降阶段以及1992年以后的地壳加速下降阶段。根据沉降灾害形迹推算，1990～2004年期同累积沉降量120mm，并在近年有加速发展趋势。廊坊地面沉降还处于灾害发展的初期发展阶段。建议制定包括地下水源取代、井位优化分布、采水方案优化、节约用水等措施的综合防治对策，为廊坊城市社会经济的可持续发展提供一个良好的基础环境。     

上海地面沉降研究的过去、现在与未来

地面沉降是我国东部沿海平原地区城市化进程中,资源与环境如何由对立走向统一的焦点之一.上海地面沉降具有一定的代表性,经几代地质工作者的努力,在地面沉降监测、研究与防治方面取得了一定的经验与成绩.本文初步总结了上海地面沉降研究与防治工作的现状与存在的问题,并分析了我们在新世纪所面临的机遇和挑战.     

江苏海门地区地面沉降成因分析

以江苏海门地区水文地质和工程地质资料为基础,文章通过野外实地调查,结合相关文献资料,对该区近年来地面沉降发展历程进行了系统整理,分析了地面沉降的发展特征和分布规律,进而探讨地面沉降形成的原因。研究结果表明:海门地区早期第Ⅲ承压含水层地下水过度开采,导致全区整体发生沉降;但随着地下水计划开采的实施(2013年以后),沉降区域由全区转为局部,主要发生在软土分布与建筑荷载密集地区,主压缩层是潜水含水层、第Ⅰ黏性土弱透水层以及第Ⅰ承压含水层。区内软土分布与地面沉降关系密切,建筑荷载密集地区与地面沉降频发地区呈高度相关性,即软土分布与建筑荷载是目前地面沉降的影响因素。     

上海市城市化进程引起的地面沉降因素分析

20世纪90年代上海中心城区的地面沉降在地下水开采量没有增加的情况下出现了新一轮的增长。与此同时,上海进行了大规模的城市化建设。通过对中心城区地面沉降量与工程建设进行相关性分析发现,近年来中心城区的地面沉降量与工程建设具有相关性。目前城市化建设引起地面沉降的现象已受到关注,但尚缺乏对城市化进程引起地面沉降机制的系统研究。针对上海市城市化进程引起地面沉降的因素进行分析探讨,城市化进程引起的沉降包括建筑物荷载及交通荷载等外荷载引起的沉降,基坑开挖、降水及隧道施工等工程施工引起的土体压缩,以及隧道渗漏,周边地区对地下水补给量的减小,地下构筑物挡水效应等引起的地下水位持续下降而诱发的沉降