地面沉降地裂缝地面塌陷地质灾害危险性评估二

地面沉降、地裂缝、地面塌陷

地质灾害危险性评估坍陷（沉降）的分析调查

前言1、坍陷（沉降）的定义2、土体压密3、土体收缩4、地面沉降5、地裂缝6、岩溶坍陷7、构造与火山活动引起的沉降8、人工开挖引起的坍陷结语补充材料亚利桑那州地面沉降和地裂缝成因前言

地质事件本身具有二大特点：

1）事件都不完全相同；

2）事件都不是单因素造成。

所以地质事件不存在有模式可套，只能从最基本的原理去分析和掌握。

本讲义要着重介绍一些基本原理和实际例子。

1、坍陷（沉降）的定义

坍陷、沉降（Subsidence），该专有名词用于地壳表面，通常定义为地面的点下沉到更低的水平位置。换句话说，亦可定义为点的垂向位移，同时意味着临近点借助于向下运动而产生横向位移。2、土体压密

2.1影响土体压密的重要因素

2.2土体压密过程概要

实例2—1砂土液化概述实例2—1砂土液化概述

（摘自Pipkin，，2001，GeologyandtheEnvironment）日本新泻1964年地震时砂土液化影响。这些设计为抗震的建筑物倾斜而未受损坏。加州沃森维尔附近的野外涌沙图C2—1—2砂土液化（横向移动）系因地震时球粒（理想砂粒）的重新堆集。地震振动造成这种固体颗粒堆集更加有效，这会占据少量体积。一部分覆盖层荷载由水来支撑，这就无法阻止水体横向运移。震前，水，不稳定（立体）堆集，震后，液化土中剩余孔隙水负担覆盖层荷载稳定（六边形）堆集C2—1—3唐山地造成的喷水冒砂区分布图震（a）圣华金河谷位置。湿陷土几乎完全沿河谷西界分布，因抽地下水引起的沉降在整个河谷随处可见。（b）在河谷的湿陷土中，做注水试验的小块地。这小块地的总沉降达到3m（10英尺）。3、土体收缩

3.1季节性收缩试验

3.2树根效应

3.3粘土收缩效应

3.4土体收缩过程概要

实例3—1茂名民房裂缝和膨胀土图3-1树根效应（SHE1965）4、地面沉降

4.1含水层弹性的概念

4.2含水层压密引起沉降的模拟

4.3水位下降引起沉降过程概要

实例4—1上海市地面沉降监测资料

实例4—2上海地面沉降和开采水量关系4.1含水层弹性的概念4.2含水层压密引起沉降的模拟图4壁-2搂含桨水层沸压密闪过程女模拟乔弹簧煮，静侧水压悟力，场过剩口压力图1甩0.脂7降之落漏霜斗的涝形成吓与效鸭应（A）在潜水蒸含水层中陆，一个抽催水井周围布降落漏斗令的水位下竟降。（B）重朗迭的辨降落虑漏斗幻玉造成赖水位击的净项下降锯，浅曾井干品枯。图10.脉9过度开福采地下链水引起诊的地面夹沉降使膏威尼斯刘下沉，诵慢慢淹麻掉具有得建筑艺慎术的宝昼库。4.摇3牛上叛海市进地面雄沉降潜(洲摘自蜜上海绒市地爽质调闷查研弦究院遮成果航)4.3宫.1屑地耍面沉降撤动态F16F1世1F174.彩3.梢2制地面荐沉降咬与地众下水钞开采轧分析图4-2纳-13述第2含滚水层采灌垫量与地下篇水位图4-抵2-1扮4歪第3含能水层采割灌量与庸地下水英位图4-船2-1孕5盯第4含亲水层采劣灌量与赞地下水神位图4-隔2-1港6复第5含栋水层采蒸灌量与映地下水门位图4-坟2-5救第我2含水世层水量曾、水位隶、沉降来历时变零化曲线型图图4-2假-6第搬3含水层例水量、水究位、沉降围历时变化己曲线图图4-2赔-7虾第4含水慰层水量、太水位、沉运降历时变蛮化曲线图图4-写2-8蓄第挎5含水樱层水量偷、水位狸、沉降猫历时变旷化曲线著图4.钞3.述3梁地面扭沉降趟体积你和地零下水平开采杨水量序体积胶大致航相当通过基本季以5年为闪间隔纲的全尤市水钱准复惑测，桶可以环全面香地了耗解地哪面沉压降的袋现状劫与发浇展趋均势。在198岸0、1996、2001年一倒、二骗等水穴准测驶量数声据基医础上篮，编框制了宅全市19都80从~1厌99洗5、19霜96受~2拾00鸽1年地闹面沉展降等讯值线籍图。上海市封198尊0~1晶995促年累积趁地面沉隆降图反映治出地倦面沉娘降主田要发绣育在精中心书城区沟、闵颈行华塔漕地瞧区，宴影响纹范围遍不断条扩大街；受邻猜近省锻区地宋下水概开采雁影响撕，在靠金山忧枫泾禁、嘉羽定华鹊亭附僵近沉叮降量姜较大伸。上海市1警996~护2001颂年累积地副面沉降图上海外特滩百年碗巨变，吩外滩防灵汛墙不衬断加高简的过程遮从侧面生反映了阿市区地胶面沉降膛的演化柏历史！4.4劣上海地办面沉降匠选例(摘自咽上海市辰地质调代查研究龟院成果槐)4.4.企1京妨沪高速铁煤路(上海同段)图3-远4-3劳京订沪高速纲铁路(棍上海段励)工程盾地质分徐区图图4-2凉-2西京沪高速谱铁路(上业海段)舌1980纠-199业5沉降等灾值线图4-雕2-3虎京声沪高速跑铁路(锐上海段彻)

1网995滥-20设01沉距降等值熊线4.苗4.页2稍南浦士大桥南浦大拜桥4.蚁3.压3卧延煌安东篮路隧禽道4.榴4.辽4品地铁庆二号哭线由于陷地铁潜等线跃型市叹政设冶施穿革越不羽同沉钥降速肉率的粥空间绳，不吓可避例免地点受到贝不均炮匀沉趴降的悦影响励！区域困地面谢沉降裙是地级铁一多、二绣号线演隧道艺变形压的主叹要影算响因义素。盾构掘指进中扰睡动土体庭产生的惕固结变梦形随时虫间逐渐训趋于稳轧定后，系隧道变京形则表滑现出区曾域地面羊沉降动抛态的规圆律。地铁二号员线隧道平现均累计沉远降量为4毫0.3毫顷米，东方度路—人民蓝广场区间愉隧道累计晓沉降量为接59.7康毫米。隧道穿越伍黄浦江段灾沉降量明来显小于相递邻区间。尸隧道差异撑性变形明伏显，陆家疑嘴—黄浦多江段、黄急浦江段—靠人民广场俘、人民广舍场—石门社路段累计搅差异性变邮形分别为孙74.3鉴、131瞎.2、9筑1.9毫幼米/公里。5、汇地裂义缝车5猾.1帜张诞裂隙果发育宁成地司裂缝粮5.狗2已不胃均匀菊沉降浮引起阻张裂距隙蔽实例浇5—静1弃西例安地绍裂缝区成因墨及治朝理措助施物实例托5—贿2延苏隆锡常的地区优地裂移缝成灵因分醉析拒实例融5—喉3峰亚利煤桑那励州菲墓尼克茎斯的垂地裂通缝5.1约张甚裂隙发书育成地衬裂缝图5-1静地裂缝吹发育概图境（Bel传l19骡81）西安进地裂太缝分仰布面住积约屡15项5k升m2，由1歇1条地等裂缝组销成，其功中最长鬼的有2粱0余公软里。西安地辞裂缝造键成房屋饱和城墙拳开裂河北沧赴州地裂当缝长4称公里20很02搏年沧骂州市奏给水呢管网征破裂仙77令6次在亚密利桑济那州合皮卡标乔附盼近，肉因抽悬地下向水的罪沉降释引发淹地裂锐缝。无锡市间东亭镇浮，地裂址缝错断运无锡-龟-上海涛公路，衫两侧高照差达1扒5-2等0cm刃，威胁币行驶安创全。江阴里市长浴泾镇斥双平如大楼纸因地番裂缝菠影响无现已勇被迫梁拆除苏锡常地延区地裂缝锻对房屋造遍成严重破鹊坏图C悲5-麦3-忘2状亚利僵桑那石州卡牌萨格燃兰德匙西南茂约3粪2k豪m泰条布尔战山附躺近显竟示地肢裂缝里的航对空照认片排A.割小比盖例尺尿航片膛，箭帮头指循向地嚼裂缝图C5枕-1-峰1序西安煤市地裂捆缝与地混貌的关钞系图5.付2场不浮均匀葵沉降供引起糟张裂肥隙图5-2茫与曲地裂缝有修关的三种揪地质条件画（M.K摩.Lar笔son腾and缺198申6）图C5凝-3-伍3勺显示比亚利桑无那州南搜部地裂底缝与地锦下水下枕降和地装貌关系记的示意妇图

A缸和B盆仓地和山揉脉的理草想化演阀化。C犁由于地战下水下蒙降形成欢的地裂滴缝亚利桑那诱州中南部雄的水位下省降，地面疲沉降与地府裂缝图C5—购2—2谁地裂缝箭成因模式图C5-须2-1漏江阴旗——无锡逆地裂缝分疏布图（吴扇士良、王份瑞久，2也001）闻1、基维岩残丘；爆2、地俩面沉降等我值线（m奏）；3杆、地裂缝军及方向6、岩溶肉坍陷粗6.厨1碳陈酸盐岩地日区的地基劫问题初6.受2灰贸岩岩层中面自然坍陷递发育的基返本特征晌6掌.3豆岩溶坍陷陪的概要块6淋.4追充泥洞穴晶内压密作束用引起坍绘陷浮6.5垃洞穴耀充填物的柱地下侵蚀戒过程

实捞例6—1源贵妥州瓮福磷许矿供水的靠抽水试验柱实例6前—2诉武汉市气陆家街地每区岩溶坍兔陷岩溶恳地形隔的地贫面和婶地下总特征图6-刘2惰充泥仆洞穴压烦密作用桑引起坍粗陷耗A.原养水面瓜B.水赴平下降芽引起钙采质红土千和充填垒物压密图6-变3低由于随抽水引接起灰岩肯充填物数的地下用侵蚀旦A.水塔位下降贵前的平磨衡状态逐；B.洗水位下确降，随深着向上郑侵蚀过及程使通哭道被排恩空，出造现活跃汽的地下插侵蚀（安潜蚀进禁入开阔傍的洞穴声）；C脏.洞穴毛的顶部机逐渐坍伪陷，可押能短期裂内受铁尚化中砾似标志层全的抑制俗；D.强最后的亚拱顶坍读陷，形待成了被礼同心球资状张力黄裂缝包脆围的落冈水洞（a）开始畜沉下去夹不久，惭注意昂驱贵的赛娱车掉入理坑内。（b）从空魄中看，嘉这个坑满几乎完按全对称柏。（c）堵塞趁后的景刚观，落嫁水洞地烫区现在攀成了一壁个城市晴公园。佛罗里达灾州温特帕社克的落水欺洞表示岩箩溶地区侧有断开陵的河流脸，上百时个湖泊锤和几千热个落水罚洞。佛甚罗里达嫩州中部聋下伏第刃三纪欧抗卡拉灰功岩，沿景海地带害由年轻针的碎屑晕砂质沉习积组成敌。这张议图解释许了沿着味该州南孤北轴向欠的岩溶振地区位麦置。佛罗里嘴达州中颤部的卫赶星照片实例例武汉黄市陆家街抹地区岩溶远坍陷自1抛97驻7年遗以来日，陆划家街弊地区梅及周旋围已忽发生禁多次躲地面露塌陷靠，计伴有：赤19赶77意年汉松阳中迎南轧岔钢厂导堆料益场塌祝陷捞1醒98篮3年纸阮家厅巷塌君陷腊1丝式98钻8年强武昌此陆家能街塌槽陷赚1欧99汽9年滩茅坦招村小岭学塌忙陷炼2构00丙0年跳2月把武昌粉司法此学校认塌陷题20颜00托年4便月青设菱乡匠烽火默村塌慕陷陆家车街降压水潜敏蚀-邪重力拦致塌返形成蓄过程都模式允略图归h声1孔挺隙水宽位摇；h榨2岩胃溶水忍位；脑h3趟混合辣水位陆家街制地区岩益溶地面住塌陷预袜测分区迈图

1扫.相对闲稳定区仗；2.色潜在塌扎陷区；逼3.塌茧陷危险胃区；4鞭.区；掏5.亚犬区；6爆.塌陷下坑7档、构孩造与掏火山酿活动脸引起件的沉禁降颜7.灯1盖构漏造和晴火山叙活动合引起数沉降似的过悔程概苦述停7.叫2迎地承震活穿动引稠起沉张降图宾解晴7.绘3怎地球壳运表动引浆起自社然沉沈降图7-2止主要顶地壳运动喉引起自然紧沉降基本私特征在1煌96步4年昌耶稣源受难新节，候阿拉绘斯加殿地震愤导致洁沉降庆和上伶升（演倾斜狗）的司地区逐，发股生的补沉降书达到宾1m刚。8、帆人工晓开挖肆引起霞的坍各陷规8.香1订地蚕下采歌煤沉环