一维非线性地面沉降模型参数敏感性分析

以孔隙水压力和位移为基本变量的一维非线性地面沉降模型考虑了土体变形的非线性和渗透系数随土体变形的变化,它包含有km、m、k0、e0、n、kur和m′等7个参数。分析计算结果表明,计算的位移和孔隙水压力对参数km、k0和kur的变化非常敏感,而且当土层不均匀时,靠近孔隙水压力变化边界处的土层的渗透性对整个土层中孔隙水压力消散影响显著,而土层的压缩性对其自身的孔隙水压力消散影响显著。结合模型参数的获取方法,建议在有现场孔隙水压力、沉降等实测资料时,可以将km、k0和kur作为反分析参数。     

上海地面沉降模型研究及存在问题

文章主要对当今国内外地面沉降模型研究进展进行了简要的回顾和总结。针对上海地面沉降现象，就准三维水流－一维耦俣沉降模型中存在的科学问题进行了阐述，并就模型的下一步研究提出了科学的目标。     

地面沉降计算的回顾与展望

本文回顾了３０年来由抽水引起的地面沉降计算,简单介绍了一维固结理论的解析方法和考虑反复荷载因素的次固结计算模型,对计算参数进行了讨论,并指出了今后的方向。     

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。     

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。     

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。     

基于SOBEK的黄河口一维水力学模型适用性研究

基于黄河口生态环境需水及其配置研究的需要,以平水年洪水过程资料为基础,在黄河下游河口段建立了一维河流数学模型,对年度内及年际间的流量水位过程进行模拟,研究模型的适用性。结果表明,模型在冬季冰冻期内的适用性较低,主要原因为冬季冰封期使模型运用条件发生改变,模拟结果出现误差;去除冰封时段后,模型适用性得到恢复,满足河段的年内应用;而年际间模拟结果表明,河床高程变动是影响模型精度的主要原因,在充分考虑河床的冲淤变化后,经适当校正,模型在河口段仍具有较高的适用性。     

MODFLOW和IDP在天津地面沉降数值计算中的应用与开发

本文介绍了美国三维有限差分数学模型ＭＯＤＦＬＯＷ的原理、特点及其在天津市区模拟计算中的使用情况。以一维固结理论为基础开发了夹层排水程序包ＩＤＰ,并与ＭＯＤＦＬＯＷ耦合使用,在模拟市区大厚度沉降层的缓慢排水方面有了突破性的进展,从而使地面沉降的模拟和预测由科研转入实用阶段。     

MODFLOW和IDP在天津地面沉降数值计算中的应用与开发

本文介绍了美国三维有限差分数学模型ＭＯＤＦＬＯＷ的原理，特点及在天津市区模拟计算中的使用情况，以一维固结理论为基础开发了夹层排水程序包ＩＤＰ，并与ＭＯＤＦＬＯＷ耦合使用，在模拟市区大厚度沉降度的缓慢排水方面有了突破性的进展－地面沉降的模拟和预测由科研转入实用阶段。     

中国地面沉降及其需要解决的几个问题

我国地面沉降主要出现在东、中部17个省市,总面积超过5×104km2,同时在17个省市出现成因上与它有关的地裂缝,危害是多方面的。沉降发生在经济高速发展的东部地区,造成的危害和损失也更大。我国地面沉降有下列特点:过量开采地下水是主要原因;各土层变形量既与其压缩性有关,也与它本身的厚度有关;砂土变形基本特征是压缩过程中总的应力与应变关系为非线性,压缩变形以塑性变形为主并包含有蠕变;水位恢复到开采前水平,沉降仍在继续,存在滞后等。从目前研究,特别是模拟研究的现状出发,指出存在8个方面的不足,进而提出需要研究解决的6个科学问题,为提高我国的研究水平献策。     

滨海超大城市多含水层影响地面沉降机制与模型

滨海城市地面高程是宝贵资源,在气候变化、海平面上升的条件下,地面沉降导致滨海城市高程丧失,严重威胁城市地质安全。分析多层含水层对地面沉降的影响规律,研究地面沉降机理,对于保障城市安全高程具有重要意义。本文以上海市采灌深井点位为采样点,采用MAPGIS软件提取各含水层水位和地表沉降值,获取对应点位2011～2019年多层地下水位和地面沉降数据,利用多元回归方法建立了多层分层水位和地面沉降的相关关系。在判定系数R²相对较高区域,地面沉降受深层地下水开采、回灌以及工程降水的影响大;在判定系数R²相对较低区域,地面沉降受工程建设开挖卸荷、高层建筑与密集建筑群长期荷载、地铁振动等影响相对较大。多元回归方程可用于预测未来城市采灌格局下上海市各行政区地面沉降的发展趋势,为上海市地面沉降防控提供参考依据。     

GPS在西安市地面沉降与地裂缝监测中的应用研究

本文从GPS监测网的布网原则和设计方案出发,对GPS外业观测和内业数据处理中的关键技术进行了深入研究,提出了一套适用于大城市地面沉降与地裂缝灾害监测的作业方法和数据处理方案。通过西安地区地面沉降和地裂缝的GPS监测实践,证明了本文提出的监测网的布设原则、GPS外业施测和内业数据处理方案是切实可行的,并且通过GPS监测获取了西安地面沉降和地裂缝近期活动的有关数据信息,且其与精密水准结果具有很好的一致性。     

唐山沿海地区地面沉降渗流固结耦合模拟研究

唐山沿海地区经济在迅速发展,沿海地区城市化规模在扩大,地下水开采量增大,地面沉降加剧.文中分析了唐山沿海地区的水文地质条件,概化为3个含水层、3个弱透水层,共6个压缩层.建立了三维地下水流和垂向一维压缩完全耦合模型.采用25a的观测资料校正模型,计算值与实测值拟合较好,模型具有较高的仿真性和适用性.预测了10a末的地面沉降;当地下水以现有开采量开采时,沉降中心累计达1192.3mm, 10a沉降352.3mm,沉降速率为35.23mma-1;当地下水的开采量在现有开采量的基础上增加10%时,沉降中心累计达1260.8mm, 10a沉降420.8mm,沉降速率为42.08mma-1; 当地下水的开采量在现有开采量的基础上减小10%时,沉降中心累计达1088.7mm, 10a沉降247.9mm,沉降速率为24.79mma-1.增大10%的地下水开采量, 10a地面沉降量增加68.5mm;减少10%的地下水开采量, 10a地面沉降量减少104.4mm.因此,控制地下水开采量是控制地面沉降的有效方法.     

宁波城市地面沉降物理数学模型及沉降预测

根据宁波市地面沉降分层标历年观测数据,用不同的物理模型描述它们的压缩、回弹特征。将可能选用的沉降物理模型和分层标观测数据进行最优拟合,应用这种非线性规划(SUMT)的Powell最优化方法来求解宁波地面沉降的主要压缩层的变形数值,其结果表明宁波地面沉降处于主固结阶段。将宁波地面沉降数学总模型视为各土层变形之总和。各土层的计算主要的参数亦通过最优化方法进行反算求得。利用总模型所得的沉降计算值和同一地层结构区地面水准点实测数据进行比较获得满意的结果。将总模型外推则可预测同一地层结构区今后若干年内沉降数值。以上全部工作将由计算机完成。     

上海软粘土微观特性及在土体变形与地面沉降中的作用研究

对上海软粘土的颗粒及集合体成分、孔径分布、微结构、孔隙溶液与阳离子交换性作了分析 ,对固结前后的孔径变化与人工回灌对土体性质可能带来的影响作了探讨 ,从物理化学角度阐述了软粘土微观特性对土体固结变形及地面沉降的影响.     

一种预测地基沉降的新模型

本文提出预测地基沉降的变速率指数迭代预测模型,并对该模型的原理进行了讨论。选用实例计算取得较好的拟合预测结果。     

无锡地面沉降区弱透水层SEM分析

已有监测结果表明,当前无锡地区地面沉降中土体压缩变形主要来自于弱透水层,对弱透水层压缩性评价有助于对该地区地面沉降发展趋势的判断。本文以无锡光明村一钻孔中第四纪土层为研究对象,采用扫描电镜（SEM）,从微观尺度对位于不同深度弱透水层中的粉质黏土的孔隙分布特征进行了研究,并与固结试验数据进行了对比。研究发现,弱透水层的SEM微观结构图像定量分析结果,与土层的压缩性有很好的相关性,它可以定量反映土中可压缩孔隙的数量以及孔隙的复杂程度;土的孔隙率与概率分布指数可反映土中可压缩孔隙的密度和土的压缩性。概率分布指数越小,土体中可压缩孔隙的数量越多。研究成果从微观上为苏锡常地区地面沉降预测提供依据。     

地面塌陷的模式及特殊危害

地面塌陷有三种模式，即冒落式地面塌陷、沉陷式地面塌陷和地堑式地面塌陷。它们造成的特殊危害分别有塌陷地震、形成槽形移动盆地和产生崩塌、滑坡。     

天津市地面沉降的特征及其危害

天津是我国北方地面沉降最严重的城市之一,40余年的持续沉降不仅直接造成对安全高程、市政基础设施、房屋等建筑物的破坏,而且还通过安全高程的损失加剧了其他自然灾害的发生,使社会经济遭受严重损失.正确认识天津市地面沉降的特点及其危害,有利于控沉部门制定科学而有效的地面沉降减灾防灾政策和措施.基于对地面沉降所造成的危害分析和阐述,认为不合理开发地下流体资源是导致天津市地面沉降的主要原因,并提出相应预防和治理地面沉降的对策.