地下工程施工环境影响与保护.pptVIP

盾构轴线上方地表中心沉降与土体受施工扰动范围的关系 第六十二页，共八十八页。 （5）岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质现象； （6）地下水位的冻胀作用的影响； （7）对建筑物的影响； （8）对湿陷性黄土、崩解性岩土、盐渍岩土的影响； （9）膨胀性岩土产生胀缩变形 第三十页，共八十八页。 10.2.2 地下水位下降的情况 地下水位下降往往会引起地表塌陷、地面沉降、海水入浸，地裂缝的产生和复活以及地下水源枯竭，水质恶化等一系列不良地质问题，并将对建筑物产生不良的影响。 第三十一页，共八十八页。 1）地表塌陷 2）地面沉降 3）海（咸）水入侵 4）地裂缝的复活与产生 5）地下水源枯竭，水质恶化 6）对建筑物的影响 第三十二页，共八十八页。 第三十三页，共八十八页。 10.2.3 地下水位与地面沉降 在天然条件和人为因素的影响之下，区域性地面标高的降低，称为地面沉降。 主要影响因素，可以分为天然影响因素及人为影响因素，其中，地下水位波动对地面沉降具有重要的影响。 第三十四页，共八十八页。 天然影响因素主要有两类： ① 海平面相对上升及土层的天然固结，导致地表沉降； ② 地震的冲击作用，引起地面沉降。 第三十五页，共八十八页。 人为影响因至少主要有三类： ①抽汲地下液体及表层排水导致地面沉降的有关因素； ②开采地下深处的固体矿藏，也可能引起地面沉降。 ③岩溶地区，塌陷是导致地面沉降的主要影响因素。 第三十六页，共八十八页。 因过度开采地下水，中国华北地区出现世界罕见的漏斗区，面积已经达到4万平方公里，目前仍在扩大之中。　　华北平原形成了30多个小漏斗区。河北省、天津市、山东德州市的漏斗区连成一片，面积为中国之最。 第三十七页，共八十八页。 在沿海地区，漏斗区域极易引起海水内侵，咸水扩散。秦皇岛市区已经遇到这一问题。 沧州，超采地下水最深已达９５米，比水平面低七八十米。 　　 第三十八页，共八十八页。 上海 1999年，中心城区平均沉降量为10.74毫米。 　　引起上海地面沉降的原因主要是开采地下水、市政工程及高层建（构）筑物的建设。上海中心城区的地面沉降在1921年－1965年为快速沉降时期，年均沉降37.6毫米，之后的十几年呈现缓慢沉降态势。 第三十九页，共八十八页。 西安市 　一九九五年以前，迫于西安市生活用水的紧张，许多开采承压水的自备井纷纷涌现 . 城市规划区出现七个较大的下降漏斗，沉降幅度最高超过五百毫米。著名的大雁塔因此而倾斜，建于明代的西安钟楼则下沉了三百九十五毫米。 封井限采后，地面沉降已大大缓解。 第四十页，共八十八页。 阜新新邱区 沉陷区地表沉降深度平均为１.４３米，水平移动距离为０.４７４米。 沉陷区的道路很有特点，坑坑相扣，坡坡相连，道路两侧的房屋、院墙和地面，随处都能看到裂缝，最粗的裂缝手指都能伸进去。 地下有“喀吧喀吧”的响声，似闷雷。 　　 第四十一页，共八十八页。 地面沉降研究现状 （1）地面沉降机理分析 经过若干学者的研究表明: 抽水引起地层压密而产生地面沉降,是有效应力增加的结果。 第四十二页，共八十八页。 （2）地面沉降理论与模型的发展 土层产生压缩，一般认为，固结是主固结和次固结两部分组成。 ① 经典弹性地面沉降理论 ② 准弹性地面沉降理论 取消了关于含水层组的渗透系数K、比贮水系数Ss、压缩系数Mv视为常数的假设，仍采用Terzaghi的一维竖向固结理论的假设。 ③ 地面沉降的流变学理论 次固结作用对地面沉降的影响 、粘弹性地面沉降理论，弹塑性地面沉降理论 。 第四十三页，共八十八页。 本讲要点 理解地下水位的上升与下降对岩土工程的影响； 了解地面沉降研究现状 第四十四页，共八十八页。 （3）抽水压密引起地面沉降的研究方法 ① 黑盒模型 完全以经验为基础的方法，所观察到的地面沉降与总抽水量的有关。 ② 非耦合模型 ③ 半耦合模型 ④ 完全耦合模型 第四十五页，共八十八页。 抽水压密导致地面沉降的计算模型 仅作了解。 （1）Gambolati-Freeze模型； （2）Corapcioglu-Brutsaert模型。 第四十六页，共八十八页。 10.2.4 人工回灌与地面回弹 对地下含水层（组）进行人工回灌，则有利于稳定地下水位，并促使地下水位回升，使土中孔隙水压力增大，土颗粒间的接触应力减小，土层发生膨胀，从而导致地面回弹现象，减缓地面沉降已初步得控制。 地面回弹模型的建立与求解是一个非常复杂 的系统课题。 第四十七页，共八十八页。 10.2.5 控制地面沉降的措施 1）统一制定经济发展规划；(绿色GDP) 2）制定各种政策，合理控制开采地下水；(经济杠杆) 3）人工补给地