地面沉降地裂缝地面塌陷地质灾害危险性评估

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翻含废水层压洁密引起合沉降的惠模拟图4群-2肿含询水层桥压密插过程侵模拟泰弹簧巡寿，静丝式水压奸力，原过剩鸣压力图1戴0.断7降斥落漏都斗的筐形成隐与效袜应（A）在团潜水雁含水猪层中趴，一厌个抽仙水井押周围添降落刘漏斗智的水础位下蹦降。（B）重迭旨的降落签漏斗造喷成水位市的净下域降，浅皆井干枯。图10.阔9过度开胜采地下胁水引起骆的地面参沉降使滨威尼斯容下沉，豪慢慢淹乒掉具有携建筑艺摸术的宝益库。4.卡3毒上滋海市蹈地面悄沉降扇(由摘自抓上海蜜市地邀质调鸟查研吃究院搞成果侦)4.初3.辟1洞地面葱沉降饰动态F1绍6F11F174.3闷.2密地昌面沉降铲与地下扎水开采烛分析图4佳-2恶-1吃3螺第秆2含丸水层票采灌弓量与锻地下押水位图4-换2-1董4倍第3含挎水层采招灌量与摧地下水各位图4-剧2-1姑5殖第4含芹水层采器灌量与魔地下水得位图4俘-2纳-1谎6赴第环5含字水层杠采灌须量与促地下碎水位图4-间2-5促第擦2含水劳层水量亲、水位宋、沉降榴历时变坟化曲线怠图图4-禽2-6挑第3箭含水层扰水量、纯水位、降沉降历岛时变化赤曲线图图4充-2岔-7侍第4寺含水究层水役量、剥水位跑、沉跑降历令时变斯化曲轿线图图4撕-2朽-8乓第5滨含水册层水归量、材水位欠、沉萄降历拼时变娘化曲红线图4.羡3.帐3毒地面漏沉降块体积欠和地水下水英开采狡水量酒体积勺大致斥相当通过倒基本芦以5年为伏间隔歪的全线市水冠准复速测，笋可以卧全面叼地了睁解地芬面沉冈降的汽现状短与发绝展趋席势。在198控0、199肥6、20李01年一、叛二等水爽准测量休数据基练础上，捞编制了批全市198乎0~1香995、19献96诱~2用00芬1年地面伍沉降等摇值线图弯。上海市赶198紫0~1事995码年累积蹲地面沉帝降图反映咳出地幻玉面沉焦降主例要发宫育在哄中心搜城区父、闵龟行华良漕地具区，亲影响雅范围跑不断兽扩大兔；受邻漠近省份区地苹下水黑开采跌影响误，在蜻金山抄枫泾木、嘉斩定华露亭附恨近沉框降量起较大闸。上海市猜199全6~2酿001刊年累积石地面沉达降图上海位外滩浮百年坛巨变院，外垒滩防界汛墙蜘不断彻加高迹的过洋程从抓侧面袋反映痰了市葬区地天面沉德降的身演化吓历史厅！4.浊4肉上海茶地面珍沉降抗选例(摘自铸上海市字地质调肌查研究低院成果亏)4.4申.1目京沪乞高速铁触路(上同海段)图3拍-4予-3耗京沪牺高速辅铁路柏(上架海段秆)工研程地君质分缎区图图4中-2元-2木京沪轮高速黎铁路亭(上临海段劲)珍19辱80单-1请99寨5沉昂降等糠值线图4-妥2-3因京怎沪高速蓬铁路(奏上海段丘)

1找995锁-20炎01沉捞降等值婆线4.4五.2冷南王浦大桥南浦大竟桥4.3喉.3舱延安脖东路隧桃道4.4恳.4吐地责铁二号馒线由于地抖铁等线端型市政社设施穿不越不同起沉降速郑率的空浓间，不端可避免屿地受到俱不均匀乘沉降的凭影响！区域地雷面沉降尿是地铁孕一、二男号线隧掘道变形市的主要添影响因惹素。盾构掘题进中扰类动土体陈产生的么固结变土形随时战间逐渐汉趋于稳烧定后，促隧道变慎形则表盟现出区升域地面债沉降动莫态的规鉴律。地铁二好号线隧断道平均略累计沉资降量为漂40.蝴3毫米吊，东方夸路—人那民广场暂区间隧哈道累计长沉降量掘为59慕.7毫研米。隧道妖穿越迅黄浦氏江段银沉降劝量明尤显小枪于相著邻区回间。跳隧道捆差异唱性变呜形明闹显，令陆家多嘴—疲黄浦怎江段赶、黄庭浦江怖段—屿人民挖广场芳、人转民广科场—橡石门奔路段蛾累计喷差异像性变挤形分凑别为刊74痕.3虾、1插31粥.2军、9民1.棕9毫游米/家公里。5、地延裂缝幕5.1面张裂隙霜发育成杏地裂缝控5.棒2宾不均匀化沉降引迎起张裂冤隙

实地例5—稳1传西安地托裂缝成财因及治别理措施蚕实例水5—2闭苏喘锡常地飞区地裂蹄缝成因丘分析愁实例5荡—3驴亚利桑难那州菲孤尼克斯熔的地裂既缝5.1段张姻裂隙发泄育成地休裂缝图5-闲1地静裂缝发盛育概图避（Be润ll极198利1）西安登地裂阵缝分惩布面虎积约胁15鲜5k顾m2，由1羞1条地款裂缝组进成，其宿中最长到的有2米0余公化里。西安地而裂缝造辨成房屋进和城墙桐开裂河北室沧州绘地裂漏缝长坡4公壁里20尘02鸭年沧拌州市命给水战管网议破裂禽77贤6次在亚被利桑桃那州棒皮卡狱乔附跪近，签因抽锦地下烟水的功沉降扮引发缘瑞地裂赤缝。无锡侨市东蛙亭镇差，地仇裂缝寒错断早无锡沈--岩上海秧公路蜡，两洞侧高迎差达申15直-2泽0c哈m，臂威胁付行驶扮安全暗。江阴盈市长敲泾镇装双平得大楼框因地泉裂缝昆影响厅现已贩被迫往拆除苏锡常希地区地堡裂缝对松房屋造呢成严重姑破坏图C5钥-3-导2脊亚利德桑那州雁卡萨格珠兰德西椒南约3超2km以泰布尔祥山附近顷显示地教裂缝的惠航空照患片

A投.小比处例尺航绕片，箭倦头指向茂地裂缝图C率5-姐1-极1产西安非市地街裂缝猫与地馒貌的店关系渐图5.咐2赏不科均匀谱沉降滔引起述张裂袖隙图5-储2绸与地哑裂缝有迎关的三沃种地质厚条件（壳M.K内.La横rso括na飘nd槽19岂86）图C威5-骂3-素3动显示刊亚利刻桑那脚州南蔽部地呜裂缝万与地粒下水伏下降算和地扣貌关渡系的举示意委图辉A和兴B盆府地和目山脉繁的理鸽想化腾演化办。C吊由于悠地下罚水下柜降形水成的啦地裂编缝亚利桑融那州中直南部的钉水位下厚降，地燃面沉降财与地裂糠缝图C5吨—2—纸2挣地裂缝惭成因模静式图C厕5-显2-拆1折江阴介——飘无锡模地裂画缝分卧布图特（吴本士良更、王犬瑞久持，2狡00千1）网1浑、基俊岩残申丘；母2挪、地郑面沉涛降等麻值线寄（m躁）；堡3廉、地吓裂缝黎及方邀向6、岩资溶坍陷加6.雀1冷碳酸盐重岩地区誉的地基服问题沃6.2船灰孔岩岩层品中自然衔坍陷发诊育的基冻本特征我6.秤3永岩溶坍割陷的概酱要搬6旺.4出充泥拼洞穴内返压密作找用引起每坍陷惕6.5承洞蛙穴充填立物的地扯下侵蚀溜过程芬实例6耀—1驶贵柔州瓮福敬磷矿供丸水的抽厘水试验迅实例心6—2缝武汉市赚陆家街日地区岩沙溶坍陷岩溶距地形仍的地烟面和化地下而特征图6垦-2保充碗泥洞苏穴压絮密作翠用引赔起坍看陷丢A竹.原悔水面啄B井.水键平下报降引角起钙胶质红涨土和腊充填威物压剪密图6-沫3准由于涉抽水引圾起灰岩俭充填物胀的地下兆侵蚀唉A.水恩位下降蓬前的平群衡状态藏；B.脚水位下协降，随派着向上驻侵蚀过堡程使通携道被排脚空，出有现活跃倒的地下物侵蚀（炸潜蚀进采入开阔浴的洞穴岔）；C册.洞穴钳的顶部聋逐渐坍惠陷，可马能短期忧内受铁税化中砾谨标志层叔的抑制为；D.忙最后的勒拱顶坍忌陷，形唯成了被价同心球疫状张力各裂缝包眨围的落箩水洞（a）开序始沉表下去养不久荐，注踩意昂器贵的坚赛车打掉入成坑内掠。（b）从爸空中狗看，足这个伏坑几屡乎完兄全对咽称。（c）堵塞猴后的景枯观，落冈水洞地塑区现在庸成了一浓个城市在公园。佛罗鼠里达义州温别特帕航克的丘落水愉洞表示岁岩溶类地区民有断赛开的炮河流供，上喊百个泳湖泊滥和几永千个隶落水控洞。云佛罗吊里达矮州中罚部下璃伏第反三纪期欧卡忍拉灰会岩，梯沿海冷地带真由年榨轻的榴碎屑绢砂质浴沉积粱组成参。这怖张图刊解释蜂了沿顿着该望州南钥北轴贞向的掀岩溶绒地区点位置乔。佛罗里夕达州中比部的卫灶星照片实例抗武汉市威陆家街彼地区岩提溶坍陷自1补97孙7年免以来摔，陆接家街脑地区草及周扬围已愁发生握多次踢地面鉴塌陷错，计脖有：青19逢77位年汉谜阳中纤南轧亦钢厂避堆料轿场塌蔑陷丧1们98萝3年辽阮家寺巷塌宴陷挡1鼓98熊8年肤武昌闸陆家锹街塌役陷议1鼓99寒9年棕茅坦铺村小屠学塌借陷轰2防00蓬0年教2月短武昌抛司法胞学校松塌陷滤20成00刘年4府月青聋菱乡冷烽火馒村塌脾陷陆家术街降肉水潜粮蚀-疑重力赌致塌吐形成题过程搬模式喘略图评h猛1孔创隙水庄位潜；h禾2岩闹溶水温位；俊h3亩混合贫水位陆家街罪地区岩竞溶地面灭塌陷预棕测分区躺图

1赛.相对坝稳定区宁；2.缘瑞潜在塌趣陷区；懂3.塌堆陷危险赠区；4绵.区；业5.亚想区；6舱.塌陷济坑7错、构蓄造与镜火山出活动双引起平的沉啊降恒7.嫩1晒构狐造和凶火山看活动轧引起定沉降邮的过祖程概澡述食7.立2诊地抗震活边动引眉起沉镰降图盆解妨7.榆3之地肾壳运订动引终起自妨然沉衰降图7骗-2猜主要瞒地壳效运动允引起缺自然递沉降阳基本捉特征在1游96兆4年骆耶稣担受难苹节，牲阿拉箱斯加意地震梦导致伪沉降聚和上跃升（西倾斜睡）的庙地区薯，发旦生的舰沉降督达到东1m厦。8、人弱工开挖尖引起的稳坍陷族8.峰1候地下采因