地面沉降地裂縫地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估二

地面沉降、地裂縫、地面塌陷

地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估坍陷（沉降）的分析調(diào)查

前言1、坍陷（沉降）的定義2、土體壓密3、土體收縮4、地面沉降5、地裂縫6、巖溶坍陷7、構(gòu)造與火山活動(dòng)引起的沉降8、人工開(kāi)挖引起的坍陷結(jié)語(yǔ)補(bǔ)充材料亞利桑那州地面沉降和地裂縫成因前言

地質(zhì)事件本身具有二大特點(diǎn)：

1）事件都不完全相同；

2）事件都不是單因素造成。

所以地質(zhì)事件不存在有模式可套，只能從最基本的原理去分析和掌握。

本講義要著重介紹一些基本原理和實(shí)際例子。

1、坍陷（沉降）的定義

坍陷、沉降（Subsidence），該專(zhuān)有名詞用于地殼表面，通常定義為地面的點(diǎn)下沉到更低的水平位置。換句話(huà)說(shuō)，亦可定義為點(diǎn)的垂向位移，同時(shí)意味著臨近點(diǎn)借助于向下運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生橫向位移。2、土體壓密

2.1影響土體壓密的重要因素

2.2土體壓密過(guò)程概要

實(shí)例2—1砂土液化概述實(shí)例2—1砂土液化概述

（摘自Pipkin，，2001，GeologyandtheEnvironment）日本新瀉1964年地震時(shí)砂土液化影響。這些設(shè)計(jì)為抗震的建筑物傾斜而未受損壞。加州沃森維爾附近的野外涌沙圖C2—1—2砂土液化（橫向移動(dòng)）系因地震時(shí)球粒（理想砂粒）的重新堆集。地震振動(dòng)造成這種固體顆粒堆集更加有效，這會(huì)占據(jù)少量體積。一部分覆蓋層荷載由水來(lái)支撐，這就無(wú)法阻止水體橫向運(yùn)移。震前，水，不穩(wěn)定（立體）堆集，震后，液化土中剩余孔隙水負(fù)擔(dān)覆蓋層荷載穩(wěn)定（六邊形）堆集C2—1—3唐山地造成的噴水冒砂區(qū)分布圖震（a）圣華金河谷位置。濕陷土幾乎完全沿河谷西界分布，因抽地下水引起的沉降在整個(gè)河谷隨處可見(jiàn)。（b）在河谷的濕陷土中，做注水試驗(yàn)的小塊地。這小塊地的總沉降達(dá)到3m（10英尺）。3、土體收縮

3.1季節(jié)性收縮試驗(yàn)

3.2樹(shù)根效應(yīng)

3.3粘土收縮效應(yīng)

3.4土體收縮過(guò)程概要

實(shí)例3—1茂名民房裂縫和膨脹土圖3-1樹(shù)根效應(yīng)（SHE1965）4、地面沉降

4.1含水層彈性的概念

4.2含水層壓密引起沉降的模擬

4.3水位下降引起沉降過(guò)程概要

實(shí)例4—1上海市地面沉降監(jiān)測(cè)資料

實(shí)例4—2上海地面沉降和開(kāi)采水量關(guān)系4.1含水層彈性的概念4.2含水層壓密引起沉降的模擬圖4壁-2摟含槳水層沸壓密閃過(guò)程女模擬喬彈簧煮，靜側(cè)水壓悟力，場(chǎng)過(guò)?？趬毫D1甩0.脂7降之落漏霜斗的澇形成嚇與效鴨應(yīng)（A）在潛水蒸含水層中陸，一個(gè)抽催水井周?chē)冀德渎┒妨畹乃幌戮菇?。（B）重朗迭的辨降落慮漏斗幻玉造成賴(lài)水位擊的凈項(xiàng)下降鋸，淺曾井干品枯。圖10.脈9過(guò)度開(kāi)福采地下鏈水引起診的地面夾沉降使膏威尼斯劉下沉，誦慢慢淹麻掉具有得建筑藝慎術(shù)的寶晝庫(kù)。4.搖3牛上叛海市進(jìn)地面雄沉降潛(洲摘自蜜上海絨市地爽質(zhì)調(diào)悶查研弦究院遮成果航)4.3宮.1屑地耍面沉降撤動(dòng)態(tài)F16F1世1F174.彩3.梢2制地面薦沉降咬與地眾下水鈔開(kāi)采軋分析圖4-2納-13述第2含滾水層采灌墊量與地下篇水位圖4-抵2-1扮4歪第3含能水層采割灌量與庸地下水英位圖4-船2-1孕5盯第4含親水層采劣灌量與贊地下水神位圖4-隔2-1港6復(fù)第5含棟水層采蒸灌量與映地下水門(mén)位圖4-墳2-5救第我2含水世層水量曾、水位隸、沉降來(lái)歷時(shí)變零化曲線型圖圖4-2假-6第搬3含水層例水量、水究位、沉降圍歷時(shí)變化己曲線圖圖4-2賠-7蝦第4含水慰層水量、太水位、沉運(yùn)降歷時(shí)變蠻化曲線圖圖4-寫(xiě)2-8蓄第挎5含水櫻層水量偷、水位貍、沉降貓歷時(shí)變曠化曲線著圖4.鈔3.述3梁地面扭沉降趟體積你和地零下水平開(kāi)采楊水量序體積膠大致航相當(dāng)通過(guò)基本季以5年為閃間隔綱的全尤市水錢(qián)準(zhǔn)復(fù)惑測(cè)，桶可以環(huán)全面香地了耗解地哪面沉壓降的袋現(xiàn)狀劫與發(fā)澆展趨均勢(shì)。在198岸0、1996、2001年一倒、二騙等水穴準(zhǔn)測(cè)駛量數(shù)聲據(jù)基醫(yī)礎(chǔ)上籃，編框制了宅全市19都80從~1厭99洗5、19霜96受~2拾00鴿1年地鬧面沉展降等訊值線籍圖。上海市封198尊0~1晶995促年累積趁地面沉隆降圖反映治出地倦面沉娘降主田要發(fā)繡育在精中心書(shū)城區(qū)溝、閔頸行華塔漕地瞧區(qū)，宴影響紋范圍遍不斷條擴(kuò)大街；受鄰猜近省鍛區(qū)地宋下水概開(kāi)采雁影響撕，在靠金山憂(yōu)楓涇禁、嘉羽定華鵲亭附僵近沉叮降量姜較大伸。上海市1警996~護(hù)2001頌?zāi)昀鄯e地副面沉降圖上海外特灘百年碗巨變，吩外灘防靈汛墻不襯斷加高簡(jiǎn)的過(guò)程遮從側(cè)面生反映了阿市區(qū)地膠面沉降膛的演化柏歷史！4.4劣上海地辦面沉降匠選例(摘自咽上海市辰地質(zhì)調(diào)代查研究龜院成果槐)4.4.企1京妨滬高速鐵煤路(上海同段)圖3-遠(yuǎn)4-3勞京訂滬高速綱鐵路(棍上海段勵(lì))工程盾地質(zhì)分徐區(qū)圖圖4-2涼-2西京滬高速譜鐵路(上業(yè)海段)舌1980糾-199業(yè)5沉降等災(zāi)值線圖4-雕2-3虎京聲滬高速跑鐵路(銳上海段徹)

1網(wǎng)995濫-20設(shè)01沉距降等值熊線4.苗4.頁(yè)2稍南浦士大橋南浦大拜橋4.蟻3.壓3臥延煌安東籃路隧禽道4.榴4.遼4品地鐵慶二號(hào)哭線由于陷地鐵潛等線躍型市嘆政設(shè)冶施穿革越不羽同沉鑰降速肉率的粥空間繩，不嚇可避例免地點(diǎn)受到貝不均炮勻沉趴降的悅影響勵(lì)！區(qū)域困地面謝沉降裙是地級(jí)鐵一多、二繡號(hào)線演隧道藝變形壓的主嘆要影算響因義素。盾構(gòu)掘指進(jìn)中擾睡動(dòng)土體庭產(chǎn)生的惕固結(jié)變夢(mèng)形隨時(shí)蟲(chóng)間逐漸訓(xùn)趨于穩(wěn)軋定后，系隧道變京形則表滑現(xiàn)出區(qū)曾域地面羊沉降動(dòng)拋態(tài)的規(guī)圓律。地鐵二號(hào)員線隧道平現(xiàn)均累計(jì)沉遠(yuǎn)降量為4毫0.3毫頃米，東方度路—人民藍(lán)廣場(chǎng)區(qū)間愉隧道累計(jì)曉沉降量為接59.7康毫米。隧道穿越伍黃浦江段災(zāi)沉降量明來(lái)顯小于相遞鄰區(qū)間。尸隧道差異撐性變形明伏顯，陸家疑嘴—黃浦多江段、黃急浦江段—靠人民廣場(chǎng)俘、人民廣舍場(chǎng)—石門(mén)社路段累計(jì)攪差異性變郵形分別為孫74.3鑒、131瞎.2、9筑1.9毫幼米/公里。5、匯地裂義縫車(chē)5猾.1幟張誕裂隙果發(fā)育寧成地司裂縫糧5.狗2已不胃均勻菊沉降浮引起阻張裂距隙蔽實(shí)例澆5—靜1棄西例安地紹裂縫區(qū)成因墨及治朝理措助施物實(shí)例托5—賄2延蘇隆錫常的地區(qū)優(yōu)地裂移縫成靈因分醉析拒實(shí)例融5—喉3峰亞利煤桑那勵(lì)州菲墓尼克莖斯的垂地裂通縫5.1約張甚裂隙發(fā)書(shū)育成地襯裂縫圖5-1靜地裂縫吹發(fā)育概圖境（Bel傳l19騾81）西安進(jìn)地裂太縫分仰布面住積約屢15項(xiàng)5k升m2，由1歇1條地等裂縫組銷(xiāo)成，其功中最長(zhǎng)鬼的有2粱0余公軟里。西安地辭裂縫造鍵成房屋飽和城墻拳開(kāi)裂河北滄赴州地裂當(dāng)縫長(zhǎng)4稱(chēng)公里20很02搏年滄罵州市奏給水呢管網(wǎng)征破裂仙77令6次在亞密利桑濟(jì)那州合皮卡標(biāo)喬附盼近，肉因抽懸地下向水的罪沉降釋引發(fā)淹地裂銳縫。無(wú)錫市間東亭鎮(zhèn)浮，地裂址縫錯(cuò)斷運(yùn)無(wú)錫-龜-上海濤公路，衫兩側(cè)高照差達(dá)1扒5-2等0cm刃，威脅幣行駛安創(chuàng)全。江陰里市長(zhǎng)浴涇鎮(zhèn)斥雙平如大樓紙因地番裂縫菠影響無(wú)現(xiàn)已勇被迫梁拆除蘇錫常地延區(qū)地裂縫鍛對(duì)房屋造遍成嚴(yán)重破鵲壞圖C悲5-麥3-忘2狀亞利僵桑那石州卡牌薩格燃蘭德匙西南茂約3糞2k豪m(xù)泰條布爾戰(zhàn)山附躺近顯竟示地肢裂縫里的航對(duì)空照認(rèn)片排A.割小比蓋例尺尿航片膛，箭幫頭指循向地嚼裂縫圖C5枕-1-峰1序西安煤市地裂捆縫與地混貌的關(guān)鈔系圖5.付2場(chǎng)不浮均勻葵沉降供引起糟張裂肥隙圖5-2茫與曲地裂縫有修關(guān)的三種揪地質(zhì)條件畫(huà)（M.K摩.Lar筆son騰and缺198申6）圖C5凝-3-伍3勺顯示比亞利桑無(wú)那州南搜部地裂底縫與地錦下水下枕降和地裝貌關(guān)系記的示意婦圖

A缸和B盆倉(cāng)地和山揉脈的理草想化演閥化。C犁由于地戰(zhàn)下水下蒙降形成歡的地裂滴縫亞利桑那誘州中南部雄的水位下省降，地面疲沉降與地府裂縫圖C5—購(gòu)2—2誰(shuí)地裂縫箭成因模式圖C5-須2-1漏江陰旗——無(wú)錫逆地裂縫分疏布圖（吳扇士良、王份瑞久，2也001）聞1、基維巖殘丘；爆2、地倆面沉降等我值線（m奏）；3桿、地裂縫軍及方向6、巖溶肉坍陷粗6.廚1碳陳酸鹽巖地日區(qū)的地基劫問(wèn)題初6.受2灰貿(mào)巖巖層中面自然坍陷遞發(fā)育的基返本特征晌6掌.3豆巖溶坍陷陪的概要塊6淋.4追充泥洞穴晶內(nèi)壓密作束用引起坍繪陷浮6.5垃洞穴耀充填物的柱地下侵蝕戒過(guò)程

實(shí)撈例6—1源貴妥州甕福磷許礦供水的靠抽水試驗(yàn)柱實(shí)例6前—2訴武漢市氣陸家街地每區(qū)巖溶坍兔陷巖溶懇地形隔的地貧面和嬸地下總特征圖6-劉2惰充泥仆洞穴壓煩密作用桑引起坍粗陷耗A.原養(yǎng)水面瓜B.水赴平下降芽引起鈣采質(zhì)紅土千和充填壘物壓密圖6-變3低由于隨抽水引接起灰?guī)r肯充填物數(shù)的地下用侵蝕旦A.水塔位下降貴前的平磨衡狀態(tài)逐；B.洗水位下確降，隨深著向上鄭侵蝕過(guò)及程使通哭道被排恩空，出造現(xiàn)活躍汽的地下插侵蝕（安潛蝕進(jìn)禁入開(kāi)闊傍的洞穴聲）；C臟.洞穴毛的頂部機(jī)逐漸坍偽陷，可押能短期裂內(nèi)受鐵尚化中礫似標(biāo)志層全的抑制俗；D.強(qiáng)最后的亞拱頂坍讀陷，形待成了被禮同心球資狀張力黃裂縫包脆圍的落岡水洞（a）開(kāi)始畜沉下去夾不久，慚注意昂驅(qū)貴的賽娛車(chē)掉入理坑內(nèi)。（b）從空魄中看，嘉這個(gè)坑滿(mǎn)幾乎完按全對(duì)稱(chēng)柏。（c）堵塞趁后的景剛觀，落嫁水洞地燙區(qū)現(xiàn)在攀成了一壁個(gè)城市晴公園。佛羅里達(dá)災(zāi)州溫特帕社克的落水欺洞表示巖籮溶地區(qū)側(cè)有斷開(kāi)陵的河流臉，上百時(shí)個(gè)湖泊錘和幾千熱個(gè)落水罰洞。佛甚羅里達(dá)嫩州中部聾下伏第刃三紀(jì)歐抗卡拉灰功巖，沿景海地帶害由年輕針的碎屑暈砂質(zhì)沉習(xí)積組成敵。這張議圖解釋許了沿著味該州南孤北軸向欠的巖溶振地區(qū)位麥置。佛羅里嘴達(dá)州中顫部的衛(wèi)趕星照片實(shí)例例武漢黃市陸家街抹地區(qū)巖溶遠(yuǎn)坍陷自1拋97駐7年遺以來(lái)日，陸劃家街弊地區(qū)梅及周旋圍已忽發(fā)生禁多次躲地面露塌陷靠，計(jì)伴有：赤19趕77意年漢松陽(yáng)中迎南軋岔鋼廠導(dǎo)堆料益場(chǎng)塌祝陷撈1醒98籃3年紙阮家廳巷塌君陷臘1絲式98鉆8年強(qiáng)武昌此陸家能街塌槽陷賺1歐99汽9年灘茅坦招村小嶺學(xué)塌忙陷煉2構(gòu)00丙0年跳2月把武昌粉司法此學(xué)校認(rèn)塌陷題20顏00托年4便月青設(shè)菱鄉(xiāng)匠烽火默村塌慕陷陸家車(chē)街降壓水潛敏蝕-邪重力攔致塌返形成蓄過(guò)程都模式允略圖歸h聲1孔挺隙水寬位搖；h榨2巖胃溶水忍位；腦h3趟混合辣水位陸家街制地區(qū)巖益溶地面住塌陷預(yù)襪測(cè)分區(qū)邁圖

1掃.相對(duì)閑穩(wěn)定區(qū)仗；2.色潛在塌扎陷區(qū)；逼3.塌繭陷危險(xiǎn)胃區(qū)；4鞭.區(qū)；掏5.亞犬區(qū)；6爆.塌陷下坑7檔、構(gòu)孩造與掏火山釀活動(dòng)臉引起件的沉禁降顏7.燈1蓋構(gòu)漏造和晴火山敘活動(dòng)合引起數(shù)沉降似的過(guò)悔程概苦述停7.叫2迎地承震活穿動(dòng)引稠起沉張降圖賓解晴7.繪3怎地球殼運(yùn)表動(dòng)引漿起自社然沉沈降圖7-2止主要頂?shù)貧み\(yùn)動(dòng)喉引起自然緊沉降基本私特征在1煌96步4年昌耶穌源受難新節(jié)，候阿拉繪斯加殿地震憤導(dǎo)致潔沉降慶和上伶升（演傾斜狗）的司地區(qū)逐，發(fā)股生的補(bǔ)沉降書(shū)達(dá)到賓1m剛。8、帆人工曉開(kāi)挖肆引起霞的坍各陷規(guī)8.香1訂地蠶下采歌煤沉環(huán)