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地面沉降现状以及地面沉降监测方案

添加时间:2021-03-29 20:07:53

地面沉降现状以及地面沉降监测方案


来源:网络 随着中国经济的发展,城镇化的脚步也越来越快,伴随着城镇化建设而由此引发的地面沉降问题愈来愈突显。因此了解地面沉降引发的成因以及如何尽可能减少地面沉降是非常重要的。 地面沉降又称为地面下沉,它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动。


它是一种不可补偿的永久性环境资源和资源的损失。地面沉降持续时间长、影响范围大、成因复杂以及防止难度大。地面沉降对经济发展、资源利用,城市建设以及人民生命安全造成极大的灾害。地面沉降是我国乃至全世界的较普遍的地质灾害,对社会经济的可持续发展影响巨大。 


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国内地面沉降现状


目前,中国在19个省份中超过50个城市发生了不同程度的地面沉降,累计沉降量超过200毫米的总面积超过7.9万平方公里。地面沉降的重灾区主要是长江三角洲地区、华北平原和汾渭盆地这三个区域。中国地质调查局公布的《华北平原地面沉降调查与监测综合研究》及《中国地下水资源与环境调查》显示:华北平原不同区域的沉降中心有连成一片的趋势;长江区最近30多年累计沉降超过200毫米的面积近1万平方公里,占区域总面积的1/3。 


地面沉降的原因


引起地面沉降的原因较为复杂,主要有以下下几种人为因素:


1、抽汲地下水引起的地面沉降。抽汲地下水引起的地面沉降大多发生在大量开采松散沉积物孔隙承压水的地区。根据有效应力原理,饱和土体的自重应力由颗粒和孔隙水共同承担,由土颗粒所承担的那部分应力为有效应力。


当抽水引起承压水水位下降时,含水层本身及其上下隔水层中孔隙水压力也随之降低。在总应力不变的条件下,饱和土体中孔隙压力减小必然会使土中有效应力等量增大。使土体被压密并导致地面沉降。


2、工程降水引起局部地面沉降。在深基坑和地下构筑物的开挖过程中往往会遇到地下水位高于施工作业面的情况,为防止基坑边坡失稳,保证顺利开挖,避免水下作业,须进行基坑降(排)水。但是,降水方案不当,会引起周围地面沉降。


3、开采固体矿产引起的地面沉降。矿区采空塌陷分布在各矿区,以采煤塌陷最为突出。


4、开采石油天然气引起的地面沉降。


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地面沉降的危害


1.对建筑物造成危害和影响,使建筑地基下沉,房屋开裂等。 

2.形成地裂缝,直接或者间接的对建筑物造成破坏并恶化环境。 

3.影响建筑物抗震能力,致使地震灾害加重。 

4.由于地面沉降作用,局部改变地形地貌条件,形成地面沉降降落漏斗,降低防洪排涝工程效能,造成大面积积水,洪涝灾害加剧。 


5.造成海水倒灌。地面沉降区多出现在沿海地带。地面沉降到接近海面时,会发生海水倒灌,使土壤和地下水盐碱化。对地面沉降的预防主要是针对地面沉降的不同原因而采取相应的工程措施。


地面沉降的预测、监测与防治措施


地面沉降的预测


国内外有关地面沉降的预测方法很多,主要有模糊神经网络、灰色理论等当沉降均匀平稳时,宜采用灰色预测,当沉降波动较大时,宜采用人工神经网络预测。沉降是一个受多方面因素影响的复杂过程,其影响因素与沉降之间存在复杂的非线性关系,正确选择预测方法和建立相应的模型,对于精确的预测沉降和防止事故的发生显得尤为重要。


地面沉降的监测


地面沉降的监测项月主要有大地水准测量、地下水动态监测、地表及地下建筑物设施破坏现象的监测等。监测的基本方法是设置分层标、基岩标、孔隙水压力标、水准点、水动态监测网、水文观测点、海平面预测点等。


定期进行水准测贷和地下水开采量、地下水位、地下水压力、地下水水质监测及地下水回灌监测,同时开展建筑物和其他设施因地面沉降而破坏的定期监测等。根据地面沉降的活动条件和发展趋势,预测地面沉降速度、幅度、范围及可能产生的危害。点我了解天玑科技地面沉降监测系统


追踪监测:地面沉降现象发生地区设施变形破坏情况的追踪监测,如标高损失造成的海水倒灌、港口及堤防工程失效、测绘标志失效、桥梁和库房净空减少、汛期排泄不畅造成积水、内涝;不均匀下沉造成道路和房屋开裂变形、各种井管上升、倾斜、损坏等。


专项监测:各监测网的专项监测包括地面沉降或回弹量测定,地下水水位、水量的动态变化等;


分层监测:水准测量和应用GPS 测量监测地面沉降量的大小,分层监测含水系统各主要层位的沉降量和孔隙水压力变化量。


地面沉降的防治措施


地面沉降一旦出现很难治理,因此地面沉降主要在与防治。目前,国内外顶防地面沉降的主要技术措施大同小异,主要包括建立健全地面沉降监测网络,加强地下水动态和地面沉降监测工作;开辟新的替代水源、推广节水技术;调整地下水开采布局,控制地下水开采量;对地下水开采层位进行人工回灌;实行地下水开采总量控制、计划开采和目标管理。

 

除上述措施外,还应查洁地下地质构造、对高层建筑物的地基进行防沉降处理。在已发生区域性地面沉降的地区,为了减轻海水倒灌和洪涝等灾害损失,还应采取加高加固防洪堤、防潮堤以及疏导河道,兴建排涝工程等措施。


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