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第五章地面沉降西安科技大学地质与环境学院王念秦2015.7概要123什么是地面沉降？地面沉降的分类、分级、形成条件地面沉降灾害如何防治？地面沉降防治工程如何设计？52345复习思考题什么是地面沉降？11什么是地面沉降？——西安地面沉降分布浙江温岭保障房地面沉降概况：2012.2.21，浙江温岭，城西街道的康庭佳园一地面发生沉降，落差近一米。塌陷地点位于2幢和5幢之间的一条道路，宽4米多，长20多米，塌陷最深处近3米。浇筑的沥青路面，已完全扭曲变形，道路一侧的围墙也完全损毁，砖块四散。1什么是地面沉降？上海外滩地面沉降1什么是地面沉降？1什么是地面沉降？1什么是地面沉降？过度开采地下水引起的地面沉降使威尼斯下沉，慢慢淹掉具有建筑艺术的宝库。1什么是地面沉降？地面沉降使桥墩错位广义上讲，地面沉降是由于自然因素和人为因素作用而形成的地面高程的降低。狭义的地面沉降是指由人为因素引起的较为急剧的地面变形。地面沉降（LandSubsidence）可概括为在自然和人为因素作用下，地壳表面某一局部范围内的总体下降运动。1什么是地面沉降？特征缓慢波及范围广和不可逆以向下垂直运动为主地面沉降的分类、分级、形成条件22地面沉降的类型划分、危害性分级、形成条件地面沉降的分类与分级形成原因分类规模分级形成的地质环境分类2地面沉降的类型划分、危害性分级、形成条件地面沉降的分类形成原因分类形成的地质环境分类2地面沉降的类型划分、危害性分级、形成条件表5.3地面沉降成因分类类型名称简要描述构造沉降由地壳的构造运动和地表土壤的自然压实，造成地面下沉现象抽水沉降由于过量抽汲地下水（或油、气）引起水位（或油、气压）下降，在欠固结或半固结土层分布区，土层固结压密而造成的大面积地面下沉现象采空沉降因地下大面积采空引起顶板岩（土）体下沉而造成的地面碟状洼地现象2地面沉降的类型划分、危害性分级、形成条件地面沉降形成的地质环境分类河流冲积平原地面沉降三角洲平原地面沉降断陷盆地地面沉降临海地面沉降内陆地面沉降2地面沉降的类型划分、危害性分级、形成条件地面沉降的规模分级特大型地面沉降大型地面沉降中型地面沉降小型地面沉降2地面沉降的类型划分、危害性分级、形成条件表5.4地面沉降规模等级分类指标等级特大型大型中型小型沉降面积（km2）500500-100100-1010最大累计沉降量（m）2.0-1.01.0-0.50.5-0.10.1注：中华人民共和国地质矿产行业标准《地质灾害分类分级（试行）》（DZ0238-2004）2地面沉降的类型划分、危害性分级、形成条件地面沉降的形成条件内在条件外在条件产生地面沉降的地质环境产生地面沉降的诱发因素自然动力地质因素人类活动因素地球内营力作用地球外营力作用2地面沉降的类型划分、危害性分级、形成条件自然动力地质因素人类活动因素地球内营力作用地球外营力作用持续性超量抽取地下水开采石油开采水溶性气体其它地面沉降灾害如何防治？33地面沉降灾害如何防治？地面沉降的防治措施预防措施治理措施3地面沉降灾害如何防治？地面沉降形成和发展的规律1、地面沉降量变化趋势往往与地下水开采量的变化趋势一致。2、地面沉降速率往往呈现季节性变化。3、地面沉降中心与地下水漏斗中心具有较好的对应关系。3地面沉降灾害如何防治？预防措施危险性评估地面沉降监测地下水采灌模型研究合理避让加强对地下水和地下矿藏开发利用的统一管理3地面沉降灾害如何防治？治理措施根本治理措施表面治理措施3地面沉降灾害如何防治？表面治理措施（1）在沿海低平原地带修筑或加高挡潮堤、防洪堤，防止海水倒灌、淹没低洼地区。（2）改造低洼地形，人工填土加高地面。（3）改建城市给、排水系统和输油、气管线，整修因沉降而被破坏的交通线路等线性工程，使之适应地面沉降后的情况。（4）修改城市建设规划，调整城市功能分区及总体布局。规划中的重要建筑物要避开沉降区。3地面沉降灾害如何防治？根本治理措施（1）人工补给地下水（人工回灌）。（2）限制地下水开采，调整开采层次，以地面水源代替地下水源。1）以地面水源的工业自来水厂代替地下水供水源地；2）停止开采引起沉降量较大的含水层而改为利用深部可压缩性较小的含水层或基岩裂隙水；3）根据预测方案限制地下水的开采量或停止开采地下水；4）在减少地下开采的同时，引调远方的客水，例如天津的引滦工程及西安引调黑河水等。具体措施地面沉降防治工程如何设计？4地面沉降防治工程设计设计原则主要防治工程设计4防治工程如何设计设计依据4防治工程如何设计—设计原则设计原则以防为主，防治结合，综合治理技术可行性原则针对性原则经济合理性原则主要防治工程设计4防治工程如何设计人工回灌工程防洪排涝工程人工回灌工程4防治工程如何设计地下水人工回灌的条件人工回灌的方法人工回灌的水质要求水文地质条件回灌水源人工回灌地下水设计步骤4防治工程如何设计人工回灌地下水设计步骤（1）调查回灌区的自然条件包括回灌区的地形地貌、地势条件，地面坡度，海拔高度；河流水系分布情况；回灌区水文地质条件；气象条件，如多年平均降雨量、最大年降雨量、最小年降雨量、年际及年内雨量分布情况、多年平均蒸发量；地质条件、含水层岩性及组成；地下水开采条件。（2）回灌设计及工程布局包括计划使用的回灌方法，例如利用以前修建，但现已不能保证灌溉的地面灌溉渠道系统及废弃的水井等，计划使用的回灌水源，回灌面积。防洪排涝工程4防治工程如何设计加强市政建设、完善给排水设施沿岸堤防工程地面垫高工程复习思考题1.简述地面沉降的基本概念及其危害？2.简述地面沉降的形成条件？3.简述地面沉降的类型有哪些？4.试述地面沉降的防治措施？