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《地面變形地質(zhì)災(zāi)害-地面沉降》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第六講變形地質(zhì)災(zāi)害地面1.概述2.類型3.分布規(guī)律4.地面沉降一、概述地面變形地質(zhì)災(zāi)害的定義廣義:指因內(nèi)、外動(dòng)力地質(zhì)作用和人類活動(dòng)而使地面形態(tài)發(fā)生變形破壞,造成經(jīng)濟(jì)損失和(或)人員傷亡的現(xiàn)象和過程。如,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的山地臺(tái)升和盆地下沉;抽取地下水、開采地下礦產(chǎn)等人類活動(dòng)造成的地裂縫、地面沉降和塌陷等。狹義:指地面沉降、地裂縫和地面塌陷等以地面垂直變形破壞或地面標(biāo)高改變?yōu)橹鞯牡刭|(zhì)災(zāi)害。地面沉降-塌陷馬路塌陷,還有的人被熱水活活燙死山西構(gòu)造地裂縫-平原,不是滑坡的張裂隙。二、地面變形地質(zhì)災(zāi)害的類型按地面變形的形式分類地面沉降—逐步的地面塌陷—突
2、然的地裂縫滲透變形特殊巖土脹縮變形—黃土濕陷性,膨脹土等。地面沉降主要內(nèi)容一、概述二、我國地面沉降的現(xiàn)狀三、地面沉降的危害四、地面沉降的成因機(jī)制五、地面沉降的時(shí)空特征六、地面沉降的主要特點(diǎn)七、地面沉降的監(jiān)測與預(yù)測八、地面沉降的防治一、概述1、定義地面沉降:發(fā)生在較大面積的地表高程降低、地面舒緩變形的現(xiàn)象和持續(xù)過程。2、成因類型(1)自然因素構(gòu)造升降運(yùn)動(dòng)地震火山活動(dòng)地面加載(2)人為因素開采地下水、油氣資源地面加載形成的地面沉降范圍大、速率小形成的地面沉降范圍小、速率和幅度較大歸屬于地殼形變或構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的范疇,作為自然動(dòng)力現(xiàn)象加以研究歸屬于地質(zhì)
3、災(zāi)害現(xiàn)象進(jìn)行研究和防治構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的地面沉降急劇變形:因基底斷塊快速下降造成地表高程降低,地面急劇變形,如地震。構(gòu)造蠕變:構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以一種緩慢連續(xù)的方式進(jìn)行,表現(xiàn)為基底斷塊持續(xù)的緩慢沉降或巖層的拗陷。變形速率小、持續(xù)時(shí)間長天津市基底下降形成的沉降值約為1.7mm/a地面加載引起的地面沉降自然原因:冰川期大陸冰蓋形成厚度達(dá)2000m巨大靜壓力挪威/芬蘭發(fā)生地面沉降最大值達(dá)2.5m冰川消融回彈人為原因:如修建水庫、建造房屋等上海市30%地面沉降來自高層建筑和大型工程的影響浦東陸家嘴2004年地面沉降量達(dá)3cm上海沉降最嚴(yán)重的地區(qū)二、我國地面沉降現(xiàn)
4、狀到2003年地面沉降面積已達(dá)到93,855km2,形成長三角、華北平原、和汾渭盆地等地面沉降災(zāi)害嚴(yán)重區(qū)。涇渭分明渭水是黃河最大的支流,涇水又是渭河的支流,現(xiàn)在已經(jīng)分不清楚那條河流的清與濁了,同流合污了。長江濁黃,漢江碧綠華北平原地面沉降等值線圖三、地面沉降的危害1.地面標(biāo)高損失,地表積水,放泄洪能力下降曼谷洪水泛濫的原因“除了氣候,就是地面沉降鬧的,海水回灌進(jìn)曼谷了,前幾天,邢臺(tái)強(qiáng)調(diào)自己地勢低,污染物也容易聚集2.標(biāo)高降低,海平面升高,雙重因素,海水倒灌,桑田變滄海了。3.地下管線扭曲斷裂,天然氣泄漏,自來水管泄漏。次生災(zāi)害很多。4.橋梁
5、凈空減小,影響通航5.農(nóng)村積水,農(nóng)作物減產(chǎn)。6.高程資料失效。7.房屋下沉,花錢買一樓,過幾年變成地下室了。8.樁基礎(chǔ)負(fù)摩擦,降低樁承載力-以后《基礎(chǔ)工程》詳細(xì)講不均勻沉降危害更大,造成房屋傾斜、開裂、倒塌。建筑物受損地面不均勻沉降錯(cuò)斷供水管道四、地面沉降的成因機(jī)制1、飽水多孔介質(zhì)的失水壓密原理(1)抽水條件、地面加載條件下壓密2、不同類型巖土失水壓密特點(diǎn)(1)砂礫質(zhì)含水層失水壓密特點(diǎn)(2)粘性土的失水壓密特點(diǎn)3、地面沉降的產(chǎn)生條件土力學(xué)p90-板書一下地面原水位下降后水位2、不同類型巖土失水壓密特點(diǎn)(1)砂礫質(zhì)含水層失水壓密特點(diǎn)(做含水率
6、實(shí)驗(yàn)時(shí)講過,沙子孔隙度小,但孔隙大,親水礦物含量低,持水性差,要求取樣粘性土5~10g,砂性土20~30g)①砂礫質(zhì)含水層一旦被抽汲,釋水快,壓力傳遞快,壓密作用顯現(xiàn)得快,地面可在較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)沉降,即滯后時(shí)間短,延遲效應(yīng)不明顯;②由于砂礫質(zhì)含水層本身的孔隙度較小,可供壓密的空間小,所以,地面總沉降量較?。?-天然砂層一般都比較密實(shí)③砂礫質(zhì)含水層顆粒間為硬連接,失水和充水能夠以可逆方式進(jìn)行,形成的地面沉降具有彈性變形的特點(diǎn),抽水時(shí),地面下沉,水位恢復(fù)時(shí),又可回彈。-基坑回彈,所以基坑開挖后要盡快施工,否則,一是風(fēng)吹日曬水泡,而是回彈使得建筑
7、物沉降大,土的性質(zhì),大家學(xué)過壓縮系數(shù),回彈指數(shù),見土力學(xué)。(2)粘性土的失水壓密特點(diǎn)①粘性土孔隙雖小,但孔隙度大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過砂礫質(zhì)土,粘性土一旦失水壓密,可壓縮空間大,能夠產(chǎn)生較大的地面下沉量;--尤其是軟土,如上海。②由于粘性土中的水主要是結(jié)合水,水壓傳遞和應(yīng)力消散慢,失壓后需要相當(dāng)長的時(shí)間才可建立新的壓力平衡,所以抽水對(duì)它的影響來得慢,即滯后時(shí)間長,延遲效應(yīng)也十分明顯,這就是為什么在許多粗細(xì)顆粒相迭置的地下水分布區(qū)抽水時(shí)地面沉降不明顯,水位恢復(fù)后,地面沉降仍會(huì)持續(xù)發(fā)展的原因;③粘性土失水壓密過程失去的水主要是結(jié)合水,骨架的壓密是塑性變形,
8、兩者都是不可逆過程,所以,所造成的地面沉降大部分是永久性的。---回彈很小。4、地面沉降的產(chǎn)生條件(1)厚層松散細(xì)粒土層的存在(2)長期過量開采地下流體(3)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響(4