地面沉降问题的工程地质课件.pptVIP

地面沉降問題的工程地質分析國名地點沉降面積（km2）最大沉降速率（cm/a）最大沉降量（m）發生沉降的主要時間備注州或省市具體地點日本東京江東及城北工業區29019.54.231892－1968開發地下水大阪16.32.81925－1968九州佐賀縣白石平原88201954－1965尼崎3.1美國加州聖克拉拉流域600213.901915－1967聖華金流域900046.08.551935－1968洛斯貝諾斯－開脫爾曼市2330404.88－1955邱拉裏華茲科＞303.961926－1954長灘市威明頓油田327191926－1968開採石油內華達州拉斯維加斯50011935－1963抽取地下水亞利桑那州鳳凰城31031952－1970德克薩斯州休斯頓－加爾維斯頓100001－21943－1969路易斯安那州巴吞魯日5000.31934－1965墨西哥墨西哥城7560427.51890－1957義大利波河三角洲80030＞0.251953－1960開採石油中國上海天津臺灣市區及郊區臺北盆地730010.121.622.6671.761.701921－19871959－19831963－抽取地下水表8－18.l基本概念及研究意義主要危害(1).沿海地區沉降使地面低於海面，受海水侵襲；(2)一些港口城市，由於碼頭、堤岸的沉降而喪失或降低了港灣設施的能力;(3)橋墩下沉，橋樑淨空減小，影響水上交通.(4)在一些地面沉降強烈的地區，伴隨地面垂直沉陷而發生的較大水平位移，往往會對許多地面和地下構築物造成巨大危害;(5)在地面沉降區還有一些較為常見的現象，如深井管上升、井臺破壞，高擺脫空，橋墩的不均勻下沉等，這些現象雖然不致於造成大的危害，但也會給市政建設的各方面帶來一定影響。天津市地面沉降西安市地面沉降8.2地面沉降的形成機制8.2.1承壓水位降低所引起的應力轉變及土層的壓密位於末固結或半固結疏鬆沉積層地區內的大城市，因為潛水易於污染往往開發深層的承壓水作為工業及生活用水的水源。’在孔隙承壓含水層中，抽汲地下水所引起的承壓水位的降低，必然要使含水層本身和其上、下相對含水層中的孔隙水壓力隨之而減小。根據有效應力原理可知，土中由複蓋層荷載引起的總應力是由孔隙中的水和土顆粒骨架共同承擔的。由水承擔的部分稱為孔隙水壓力，它不能引起土層的壓密，故又稱為中性壓力，而由土骨架承擔的部分則能直接造成土層的壓密，故稱為有效應力；二者之和等於總應力。假定抽水過程中土層內的總應力不變，那麼孔隙水壓力的減小必然導致土中有效應力的等量增大，結果就會引起土層成比例的固結。由於區域性地面沉降範圍較廣闊，壓縮層厚度與沉降範圍相比較，又相對較小，因此無論從理論或實際應用上，即可以把這類由於抽水引起的地面沉降問題按一維固結問題處理。以三層結構條件下單層抽水的情況為例，對抽水過程中土層中應力的轉變及土層的固結問題進行具體分析。由於透水性能的顯著差異，上述孔隙水壓力減小，有效應力相應增大的過程，在砂層和粘土層中的表現是截然不同的。在砂層中這一過程基本上可志著固結進展程度的應力轉換線逐漸地向最終邊界線壩推進[如圖8—5(b)]，而達到AB線(與降低後的承壓水位相平按的孔隙水壓力線)所需的時間，正如模型試驗(圖8—6)所表明的，拄往需要幾個月、幾年甚至幾十年(取決於土層厚度和透水性)。這樣，在承壓水位降低後，直到應力轉變過程(也就是固結過程)最終完成之前的相當長的一段時間裏，粘土層中始終不同程度地存在有高於和新的承壓水位相平衡的孔隙水壓力，這部分孔陷水壓力通常被稱為剽餘孔隙水壓力或超孔隙水壓力。土層內現有的剽餘孔隙水壓力的大小，是衡量該土層在現存的應力條件下可能最終產生的固結、壓密的強烈程度的重要標誌，通常可以通過實測加以查明。以上通過一種較簡單的三層結構、單層抽水模式，的機制。其他多層結構(甚至多層抽水)類型的沉降，制仍然是相同的，所以就不再一一地進行討論了。8.2.2土層的性質及其變