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西安地面沉降分析
作者：兰洋孟繁钰
来源：《科技探索》2013年第01期
摘要：地面沉降是西安市较为突出的地质灾害之一，研究地面沉降的影响因素及沉降机理具有重要的意义，本文通过收集资料总结西安地面沉降的特征，研究地面沉降的机理，并对西安地面沉降量进行理论计算。
关键词：西安沉降机理沉降量
1、前言
地面沉降是西安较为突出的地质灾害之一，其形成发展的历史较长，涉及范围广，并具有独特的活动特征。地面沉降的发展还加剧了西安地裂缝的活动，其灾害形式主要表现为地表建筑物随基础断裂受损，地下水及煤气地下管道被错断，井管“上升”和深部井管受损，功能失效，以及道路路面差异变形等，这些都给西安市的市政设施及城市建设造成很大危害，对正在进行的西安地下铁路建设也有重大不利影响。因此，研究地面沉降机理及主要影响因素具有重要的意义。
2、西安地面沉降原因分析
从上世纪50年代初到90年代，西安城郊区开采承压水井数从最初的2眼增加到500多眼，开采量也从7.7×104m3/a剧增到11223×104m3/a，持续多年的超量开采，引起区域承压水位大幅度下降，形成了250km2的降落漏斗，截至1995年水位降深达80～130m，有90 km2
的地区水位降至第一承压含水层顶板以下[1]，然而西安地面沉降中心与承压水降落漏斗基本
一致，由此表明西安市区地面沉降，主要是由于过量开采承压水引起水位大幅度下降所致，除此之外区域构造沉降、黄土湿陷性和地面荷载作用等对地面沉降也有一定的影响。
3、地面沉降机理分析
从上世纪50年代初到90年代西安市持续多年的超量开采地下水，引起区域承压水位大幅度下降，这必然要使含水层本身和其上下相对隔水层中的空隙水压力随之减小。根据有效应力原理可知，土中由覆盖层荷载引起的总应力是由孔隙水压力和有效应力组成的，土的体积压缩和抗剪强度的变化只取决于有效应力的变化。假定抽水过程中土层内的总应力不变，初始承压含水层中的承压水位与上部潜水含水层的水位相一致，那么孔隙水压力的减小必然导致土中有效应力的等量增大，结果就会引起土体的压缩和固结[2] [3]。
4、西安地面沉降量计算
根据西安地层情况，由抽取承压水引起的地层压缩层可分为5层，具体情况描述如下：
地面沉降监测
上海市工程建设规范 地面沉降监测与防治技术规程Technical code for land subsidence monitor and control (征求意见稿) 2008 上海
上海市工程建设规范 地面沉降监测与防治技术规程 Technical code for land subsidence monitor and control 主编单位：上海市地质调查研究院 批准单位：上海市建设和交通委员会 施行日期：2008年月日
2008 上海 35
上海市建设和交通委员会 沪建交[2008] 号 上海市建设和交通委员会关于批准 《地面沉降监测与防治技术规程》为 上海市工程建设规范的通知 各有关单位： 由上海市地质调查研究院等单位主编的《地面沉降监测与防治技术规程》，经有关专家审查和我委审核，现批准为上海市工程建设规范。该规范统一编号为，其中1.0.4为强制性条文。自2008年月日起实施。本规范由市建设交通委负责管理，上海市地质调查研究院负责解释。 上海市建设和交通委员会 二○○八年月日
前言 本规程是根据上海市建设和交通委员会沪建交[2007]184号文的要求，由上海市地质调查研究院会同有关单位依据国务院《地质灾害防治条例》（国务院2003年第384号）以及上海市政府《上海市地面沉降防治管理办法》（上海市人民政府令2006年第62号），密切结合上海市地面沉降监测与控制的工程实践，在认真总结实践经验和广泛征求本市有关单位和专家意见的基础上，编制完成的。 本规程对地面沉降监测与防治工作的技术要求进行了规定，适用于上海市行政区域内地面沉降的监测与防治工作。 本规程共分五章，内容包括：1.总则；2.规范性引用文件；3.术语；4.地面沉降监测；5.建设工程地面沉降监测；6.地面沉降防治；7.成果编制和归档及其条文说明。 本规程以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规程具体由上海市地质调查研究院负责
? ? ?内地50余座城市地面沉降部分几十年后或消失 2012年2月20日央视《新闻1+1》播出《地面沉降，不能承受之重？！》，以下是节目实录： 节日导视： 以前那个水面很低的，地面高，现在是水面高了，陆地低了反而。 三层变成了两层小楼，底下一层已经变成成地下室了。 它两边都裂了，已经裂空了呢。 地面沉降，被称作温水煮青蛙的慢性病，它到底有多严重。 中国地质环境监测院副院长张作辰： 地面沉降的区域主要有三大片区，一个是长江三角洲地区，一个是华北地区，另外就是陕西和山西的汾渭地区。 全国地面沉降量超过200毫米的地区达到7.9万平方公里，我国首部地面沉降防治规划获得批复。 专家还建议，在地质松软地区应限制大型建筑的建造，以减少对地层的压力。 不断涨高的城市，不断拓展的使用空间，不断增加的用水需求，究竟如何守住我们的地平线，《新闻1+1》今日关注地面沉降，不可承受之重？！ 主持人白岩松： 您好观众朋友，欢迎收看正在直播的《新闻1+1》。 要问中国的运动员里谁个最高，毫无疑问，上海的姚明啊。但是去年姚明退役了，不过姚明虽然退役了，上海这座城市在中国的高度的冠军榜上依然不会让开位置，接替它的是高楼。来，我们看看身后的照片。这是三栋高楼，跟瓶起子那栋高楼隔着一栋高楼的是，正在建设的中国第一高楼它的名字叫上海中心大厦，它的设计高度是632米，了不得了，现在它早已长出了地面以七天一层的速度正在向上建，大家可以想象什么时候它就会封顶了。但是看着非常棒的一栋全中国的第一高楼，可是最近突然跟
这样的一个画面联系在一起了，地面上怎么出现了裂缝呢，好多人的腿和脚也证明了大家也是感到非常的担心。不知道这是不是摄影记者还是微博的发布者，大家都在关心，这个中国第一高楼，和地面的沉降到底有没有关系，跟这个裂缝到底有没有关系，我们一起关注一下。 (播放短片) 解说： 号外号外，陆家嘴环路，即环球金融中心与在建的上海中心发生地面裂痕，地形已经开始上下错开。2月16日，一位网友一条微博几张图片，引发的是强烈关注。长约七、八米，两侧地面有明显错位，一直延伸到北侧的人行道上和花坛周围。这条位于环球金融中心花侧车库出口附近的裂缝，一时之间它到底因何而生，又是否干扰安全？ 2月16日当晚，上海市政府新闻办公室官方微博，上海发布作出了回应，就网友关注的陆家嘴东泰路地面出现裂缝现象，上海中心大厦建设方表示，大厦则开工之日起即进行严密跟踪监测，均处于受控状态，地面裂缝是基坑施工过程中的正常沉降现象。目前地下结构工程已完成，引起沉降因素基本消除，正待阴雨天结束都对裂缝进行修复。跟踪监测不会停止。 正常的沉降现象，处于受控状态，这样的回应暂时打消了人们的顾虑，但却让地面沉降这个老话题再次升温。 上海市民杜月明： 以前不是这样的，以前就是柱子，铁栏杆，铁链条把它连起来的两边，以前拉各水面很低的，地面高，现在是水面高，陆地低了反而。 记者： 以前地面比水面高多少？ 杜月明： 高两米。 解说： 不断的地面沉降，地面的高度已经明显低于苏州河河面，根据上海市地质调查研究院的数据显示，从1921年到1965年上海市区总共沉降了1. 69米，有专家称，如果当时没有开始治理沉降问题，那么上海可能早就在2000年前就下海了。而过度抽取地下水，曾经是造成上海地面沉降的
5 地面沉降现状调查 5.1 主要任务 5.1.1了解地面沉降灾害区的地质背景（地层岩性、地质构造、水文地质、工程地质特征等）； 5.1.2查明或基本查明地面沉降灾害的分布范围、分布规律、危害程度；开展航片和卫片的地面沉降解译，实地验证航片、卫片的解译情况； 5.1.3分析地面沉降灾害的影响因素（自然因素及人为因素）、形成条件及其成因机理。 5.2 调查范围 依据地质环境条件、地下液态资源开发利用现状和规划、地面沉降灾害发育程度以及社会经济发展重要程度等综合因素，确定地面沉降调查范围。 5.2.1对发生过如井口抬升、桥洞净空减少、房屋开裂等地面沉降现象较集中的区域展开重点调查； 5.2.2要根据工作的需要，适当地扩大到已知地面沉降范围以外的区域。 5.2.3在有采矿活动、农田灌溉活动、大量抽汲地下水的地段，必须在现场通过访问、调查，查明是否曾经发生过地面沉降现象，并详细记录，标记在图上。 5.3 调查内容 5.3.1地面沉降区地下水动态调查 调查与监测的内容包括地下水水位、水量资料；与地下水有密切联系的地表水体的观测资料；重点调查地下水水位下降漏斗的形成特点、分布范围、发展趋势及其对已有建筑物的影响。 5.3.2 建筑物破坏情况调查 首先查看地下水开采量强度大、地下水位降深幅度也大的地段的开采井泵房（地面、墙壁有无裂缝、井管较地面有无上升、房屋有无变形等），然后逐渐向四周扩展，查看地面建筑物有无损坏，并调查建筑物年限。 5.3.3 地下管道破裂调查 对供水管线应查看地面是否潮湿、冒水；冬季是否常年结冰；煤气管道破裂
调查用感官嗅其气味是否正常，调查居民用气量是否充足。 5.3.4 雨季淹没调查 调查淹没损失、淹没设施名称、淹没面积、淹没水深，对比分析本次降水量大小及历史同等降水量淹没情况和相应的地面变形情况（有无阻水建筑物修建）。若在相同的降水、风力、风向及排水条件下出现洼地积水，河水越堤、海水淹没码头、工厂等，应属于地面沉降所致。 5.3.5 风暴潮调查 在发生过风暴潮的地区开展风暴潮的频率、潮位和经济损失调查，在有条件的地区开展经济损失评估；开展河堤、桥梁等的变化调查。 5.3.6 相关调查与资料分析 调查第四纪松散堆积物的岩性、厚度和埋藏条件, 收集和分析不同地区地下水埋藏深度和承压性，各含水层之间及其与地表水之间的水力联系资料。 5.3.7 地面沉降灾害和对环境的影响调查 采用现场踏勘和访问的方法，对建筑设施的变形、倾斜、裂缝的发生时间和发展过程及规模程度等详细记录，同时了解被破坏建筑设施附近水源井的分布、抽水量及地面沉降的情况。 5.3.8 调查记录 每次调查均应有详细记录。 5.4 资料收集与分析 在开展调查与监测的过程中应进行有关资料的收集，包括城市1：10000或1：50000比例尺交通图和地形图、沉降区水文地质工程地质勘查资料、水资源管理方面的资料、市政规划现状及远景资料、沉降区内国家水准网点资料、城市测量网点资料、井、泉点的历史记录及历史水准点资料、研究沉降区水文地质工程地质条件、历年水资源开采情况、已有的监测情况、地面沉降类型及沉降程度。分析地面沉降的原因、沉降机制，估算地面沉降的速率，划分出沉降范围及沉降中心，尽可能编制出地面沉降现状图。作为监测网点布设的原则依据。 在资料相对缺乏的沉降区，可布置适当的调查与勘查工作量，以达到布设监测网络的要求为准则。
地面沉降 地面沉降的定义：指地层在各种因素的作用下，造成地层压密变形或下沉，从而引起区域性的地面标高下降。 一、我国地面沉降的现状 目前，我国已有上海、天津、江苏、浙江、陕西等16个省（区、市）共46个城市、县城出现了地面沉降问题，总沉降面积达48 7x1O4km〔表4-1)。 表4-1 我国地面沉降情况统计（1993年）
从成因上看，我国地面沉降绝大多数是因地下水超量开采所致。从沉降面积和沉降中心最大累积降深来看，以天津、上海、苏锡常、沧州、西安、阜阳、太原等城市较为严重，最大累积沉降量均在lm以上；如按最大沉降速率来衡量，天津（最大沉降速率80mm／a）、安徽阜阳〔年沉降速率60～110mm/a）和山西太原（114mm ／a）等地的发展趋势最为严峻。我国地面沉降的地域分布具有明显的地带性，主要位于厚层松散堆积物分布地区。 1、大型河流三角洲及沿海平原区 主要是长江、黄河、海河及辽河下游平原和河口三角洲地区。这些地区的第四纪沉积层厚度大，固结程度差，颗粒细，层次多，压缩比强；地下含水层多，补给径流条件差，开采时间长、强度大；城镇密集、人口多，工农业生产发达。这些地区的地面沉降首先从城市地下水开采中心开始形成沉降漏斗，进而向外围扩展，形成以城镇为中心的大面积沉降区。 2、小型河流三角洲区 主要分布在东南沿海地区第四纪沉积厚度不大以海陆交互相的粘土和砂层为主，压缩性相对较小。地下水开采主要集中于局部的富水地段。地面沉降范围一般比较小，主要集中于地下水降落漏斗中心附近。 3、山前冲洪积扇及倾斜平原区 主要分布在燕山和大行山山前倾斜平原区，以北京、保定、邯郸、郑州及安阳等大、中城市最为严重。该区第四纪沉积层以冲积、洪积形成的砂层为主；区内城市人口众多、城镇密集工农业生产集中；地下水开采强度大，地下水位下降幅度大。地面沉降主要发生在地下水集中开采区，沉降范围由开采范围决定。 4、山间盆地和河流谷地区 主要集中在陕西省的渭河盆地及山西省的汾河谷地以及一些小型山间盆地内，如西安、咸阳、太原、运城、临汾等城市。第四纪沉积物沿河流两侧呈条锯状分布，以冲积砂上、粘性土为主厚度变化；地下水补给、径流条件好；构造运动表现为强 烈的持续断陷或下陷。地面沉降范围主要发生在地下水降落漏斗区。 一、地面沉降成因
8．1．4 地层变形预测与分析 通常设计阶段的地面沉降预测方法可分为两类，一是根据实测数据的统计方法—Peck 公式是其典型代表：二是采用有限元和边界元的数值方法。 采用Peck 法计算的盾构隧道地面沉降量及沉陷槽计算公式如下式；其沉陷槽横向分布见图。 exp(max )(S x S -22 2i x ）
? ?? ? ? Φ-?= 2452tg Z i π 式中：V —地层损失（地表沉降容积）； i —沉降槽曲线反弯点； z —隧道中心埋深 根据本标段的地质条件和埋深等，得i=6.9m ，由此根据以往的工程实践及经验公式，沉陷槽宽度B ≈5i ，可得单个隧道盾构推进引起的地表横向沉陷槽宽度约为35m ，两座隧道盾构推进引起的地表横向沉陷曲线叠加后其沉陷槽宽度约为50m ，并且沉陷槽的主要围在隧道轴线两侧6m 围，离轴线3m 的沉降量约为最大沉降量的60%～70%，离轴线6m 的沉降量约为最大沉降量的25%。 地层损失V 值主要是由盾尾空隙引起的土体损失量，它与盾构机盾壳厚度、盾构推进时粘附在盾构上的土体厚度及注浆量等有关，即 V=V 尾+V 粘-V 浆 盾构推进时粘附在盾构钢板上的土体厚度约为20～40mm ，盾壳厚度为70mm ，则：V=V 尾+V 粘-V 浆=1.36+0.58α-(1.36+0.58)β α为折减系数， β为同步注浆的充填系数。 取α=0.6 β=0.5 得 V=0.73m2 由此可得地表最大沉陷值：Smax=23.4mm 最大斜率：Qmax=0.0013 以上分析值主要是在以往工程经验基础上结合本地铁盾构标段的实际情况，隧道埋深16m 左右情况下得出的，最大沉降量满足规和标书要求。 虽然地表沉降形态是大体相同或相似的，但其最大沉降量总是随着施工工况和地质条件的改变而千差万别，目前控制沉降的主要手段是同步注浆和二次注浆，而注浆的环节常有各种各样的问题发生，如缺量、过量、滞后、漏浆等等，不同的沉降情况常是施工工况和工作状态的反映，同时不同的地质条件沉降亦有所不同，如粉砂土较粘土隆降起量要少，沉降速率要快，淤泥质粘土后期固结沉降则要大点。以上这些都要求盾构施工时要加强监测工作，以随时了解地面沉降信息，以便及时采取有效措施，以达到控制沉降和减少损失的目的。 8．2 理论分析
天津市人民政府令 第5号 《天津市控制地面沉降管理办法》已于2013年12月25日经市人民政府第22次常务会议通过，现予公布，自2014年2月3日起施行。 市长黄兴国 2014年1月3日 天津市控制地面沉降管理办法 第一章总则 第一条为有效控制地面沉降，防治地质灾害，保障经济社会可持续发展，根据《地质灾害防治条例》（国务院令第394号） 等法律、法规规定，结合本市实际情况，制定本办法。 第二条本办法所称地面沉降，是指由于自然因素或者人类工程活动引发的地下松散岩层固结压缩并导致一定区域范围内地面高程降低的地质现象。 第三条在本市行政区域内从事地面沉降监测、防治及其管理等控制地面沉降（以下简称控沉）活动，适用本办法。 第四条本市控沉工作遵循全面规划、区域联动、预防为主、防控结合的原则。 第五条市和区县人民政府应当加强对控沉工作的领导，将控沉工作纳入本级国民经济和社会发展规划和计划，组织有关部门采取措施做好相关工作。 第六条市人民政府建立的控沉工作领导机构通过定期召开会议，通报地面沉降控制情况，及时研究解决控沉工作中的重大问题，督促有关部门落实地面沉降的防控责任。 第七条市水行政主管部门负责本市控沉管理工作，承担市控沉工作领导机构的日常工作，并直接负责市内六区的控沉工作。 区县水行政主管部门依职责负责本行政区域内控沉工作。 发展改革、建设交通、规划、国土房管、财政、农业等部门，应当按照各自职责，做好相关工作。 第八条市人民政府设立控沉专项资金，主要用于： （一）市控沉规划确定的地面沉降监测设施建设及维护; （二）地面沉降监测、勘查; （三）地面沉降防治、研究; （四）区县控沉措施补助。 控沉专项资金纳入市财政预算，专款专用，并接受财政、审计部门的监督。 区县人民政府应当将控沉工作所需经费纳入本级财政预算。 第九条对在控沉工作中作出突出贡献的单位和个人，由市和区县人民政府给予表彰和奖励。 第二章预防 第十条市水行政主管部门按照国家地质灾害防治总体要求和技术标准，组织编制市控沉规划，经市人民政府批准后纳入市地质灾害防治规划。 第十一条市水行政主管部门根据市控沉规划，结合区域地面沉降的实际情况，在地面沉降区内划定地面沉降重点控制区和一般控制区，报市人民政府批准后执行。 第十二条财政出资修建的地面沉降监测设施应当按照市控沉规划的要求修建；非财政出资修建的地面沉降监测设施优先考虑市控沉规划的要求。 地面沉降监测设施的建设应当符合相关标准和技术规范。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1314079055.html, 西安地面沉降分析 作者：兰洋孟繁钰 来源：《科技探索》2013年第01期 摘要：地面沉降是西安市较为突出的地质灾害之一，研究地面沉降的影响因素及沉降机理具有重要的意义，本文通过收集资料总结西安地面沉降的特征，研究地面沉降的机理，并对西安地面沉降量进行理论计算。 关键词：西安沉降机理沉降量 1、前言 地面沉降是西安较为突出的地质灾害之一，其形成发展的历史较长，涉及范围广，并具有独特的活动特征。地面沉降的发展还加剧了西安地裂缝的活动，其灾害形式主要表现为地表建筑物随基础断裂受损，地下水及煤气地下管道被错断，井管“上升”和深部井管受损，功能失效，以及道路路面差异变形等，这些都给西安市的市政设施及城市建设造成很大危害，对正在进行的西安地下铁路建设也有重大不利影响。因此，研究地面沉降机理及主要影响因素具有重要的意义。 2、西安地面沉降原因分析 从上世纪50年代初到90年代，西安城郊区开采承压水井数从最初的2眼增加到500多眼，开采量也从7.7×104m3/a剧增到11223×104m3/a，持续多年的超量开采，引起区域承压水位大幅度下降，形成了250km2的降落漏斗，截至1995年水位降深达80～130m，有90 km2 的地区水位降至第一承压含水层顶板以下[1]，然而西安地面沉降中心与承压水降落漏斗基本 一致，由此表明西安市区地面沉降，主要是由于过量开采承压水引起水位大幅度下降所致，除此之外区域构造沉降、黄土湿陷性和地面荷载作用等对地面沉降也有一定的影响。 3、地面沉降机理分析 从上世纪50年代初到90年代西安市持续多年的超量开采地下水，引起区域承压水位大幅度下降，这必然要使含水层本身和其上下相对隔水层中的空隙水压力随之减小。根据有效应力原理可知，土中由覆盖层荷载引起的总应力是由孔隙水压力和有效应力组成的，土的体积压缩和抗剪强度的变化只取决于有效应力的变化。假定抽水过程中土层内的总应力不变，初始承压含水层中的承压水位与上部潜水含水层的水位相一致，那么孔隙水压力的减小必然导致土中有效应力的等量增大，结果就会引起土体的压缩和固结[2] [3]。 4、西安地面沉降量计算 根据西安地层情况，由抽取承压水引起的地层压缩层可分为5层，具体情况描述如下：
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内外地面沉降现状与研究 国内外地面沉降现状与研究摘要:系统地介绍了国内外地面沉降的现状、引起沉降的原因、地面沉降的机理和地面沉降灾害预测与监测。 特别针对上海地区随着大规模的城市建设产生的由工程环境效应引起的地面沉降及其监测与研究做了阐述。 关键词:地面沉降;地质灾害;工程环境效应 0 、引言地面沉降是在自然和人为因素作用下,由于地壳表层土体压缩而导致区域性地面标高降低的一种环境地质现象,是一种不可补偿的永久性环境和资源损失。 地面沉降具有生成缓慢、持续时间长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大等特点,是一种对资源利用、环境保护、经济发展、城市建设和人民生活构成威胁的地质灾害。 地面沉降是我国乃至世界范围较为普遍的地质灾害,对社会经济的可持续发展影响巨大。 1 、地面沉降现状 1.1、国外地面沉降现状现有文献资料表明,1891 年墨西哥城最早记录地面沉降现象,但当时由于地面沉降量不大,危害也不明显[1],所以没有引起人们的重视。 目前平均沉降量达到 0.3cm/a,最大累计沉降量超过 7.5m,有的地区甚至超过 15m。 日本于 1898 年在新泻最早发生地面沉降,至 1958 年地面沉 1 / 9
降速率达530mm/a,1952-1956 年新泻是日本地面沉降最严重的地区。 日本产生严重地面沉降的城市或地区还有东京、大阪和佐贺县平原,其它地区还有名古屋、川崎、山口、尼崎及西宫等[2]。 上个世纪意大利的 Ravenna 地区发生了大面积的地面沉降[324]。 起初沉降不大,每年数毫米;第二次世界大战后,由于过度抽取地下水,以每年110mm的沉降量剧增。 美国于 1922 年最早在加州萨克拉门托 SanJoaquin 流域发现沉降,1920-1969年地下水位下降达 137m,累积地面沉降达 2.6m,影响范围 9100km2。 至 20世纪 70 年代初期,美国已有 37 个州因开采地下流体而产生的不同程度的地面沉降现象;至 1995 年,美国 50 个州均有地面沉降发生[5]。 据统计[6],目前世界上已有 60 多个国家和地区发生地面沉降,包括美国、中国、日本、墨西哥、意大利、泰国、英国、俄罗斯、委内瑞拉、荷兰、越南、匈牙利、德国、印度尼西亚、新西兰、比利时、南非等。 1.2、国内地面沉降现状 20 世纪 20 年代初,中国最早在上海和天津市区发现地面沉降灾害,至 20 世纪 60 年代两地地面沉降灾害已十分严重[7]。 20 世纪70 年代,长江三角洲主要城市及平原区、天津市平原区、华北平原东部地区相继产生地面沉降;80 年代以来,中小城市和农村
利保商贸中心 地下室外围地面下沉处理施工方案 编制： 审核： 批准： 龙元建设集团股份有限公司 2018年8月1日
一、工程概况 本工程位于佛山市顺德区龙江镇，建筑面积约18万平方米，占地面积约2.3平方米，其中地下室三层，基坑深度达16米左右，地上有3栋建筑物，最高一栋为120米。现1/3地下室已完成，已形成的地下室外墙进行了回填，其他地下室结构正在进行施工中。 二、事故原因 2018年6月8日顺德区遭受特大暴雨，且连续不停雨量之大是顺德数十年不遇的特大暴雨。本工程位于顺德地区的龙江镇，周边为家具材料城，本身工地位于整个市场的最低部位，由于暴雨在短时间内雨量很大，导致周边市政管道及周边的排水河道来不及及时的排出，大量的雨水倒灌入工地。倒灌雨水的入口在工程的东南角，当时积水深度达到1.5米左右。由于大量积水灌入基坑和地下室外围回填区域，导致地下室基坑周边回填并已完成混凝土硬化临时地面出现不同程度的沉降和开裂，道路路面也有不同程度的裂缝沉降，人货梯坡道出现倒塌的现象。经现场工程人员勘察发现确定，造成已浇筑完的混凝土地面、路面、人货梯坡道出现下沉、开裂、坍塌等现象主要是由于基坑周边回填物大量的流失造成，为保证工地安全顺利的前提下是施工，根据各方的建议尽快对有安全隐患的部位进行修复，主要是混凝土地面沉降修复面积约为800㎡，路面修复面积约为200㎡，坡道的坍塌等。故编制以下修复方案：
工艺流程 本施工方案结合本工程特点主要为混凝土地面沉降进行修复。原面层为混凝土压光地面，对混凝土基层的平整度要求较高。 施工方式如下： 1.操测处理范围→原混凝土地面破碎→垃圾清理外运→地 沙回填下沉部分→150~200厚钢筋砼地坪浇筑→振捣→拉毛→养护→割缝 2.先用水平仪操测,再由建设单位确定地坪修复范围， 计算工程量，工程量现场确认。 3.基层处理 3.1.地面塌陷范围确定后，用地面切缝机沿外边切割深 度不少50mm的缝，然后用大型镐机将该范围内的地面破碎后再 用挖机装车运走。 3.2.基层做300~1500厚地沙回填用打夯机夯实，并在 地坪修复范围内的水平方向满铺Φ10@150双向网片，再浇筑200 厚砼。 4.混凝土浇筑 地坪为强度等级C30砼浇筑，砼地面最薄处保证150mm厚, 最厚处以地面实际下沉深度实测为准，地面边缘接缝用1:2水泥 砂浆处理。 5.地面的切缝。 为防止混凝土干缩产生的不规则裂缝,将其裂缝控制有规则的切
天津市滨海新区地面沉降经济损失评估 摘要 鉴于地面沉降演化的地质系统渐变性特征,从主要致灾因子考虑建立地面沉降数值模型。基于情景分析设计3种地下水开采方案:方案一,保持2007年抽水条件不变;方案二,以2007年实际开采量为基准逐年递减2%;方案三,南水北调水源逐步替换地下水开采,到最后完全替换地下水源;编译计算机程序预测地下水位动态变化过程中的地面沉降值。在此基础上,以分部门统计分析为原则,把地面沉降灾害经济损失分为23个小类;综合运用终值法、影子工程法、重置成本法、工程费用法、灾情比较法、间接损失与直接损失比例法和权重分解法等评估方法,计算不同情景下的地面沉降损失。2007-2020年,在最不利、适中和最理想3种情景下天津市滨海新区最大累计沉降量分别达640mm、520mm和150mm;地面沉降损失分别达122.21*108元、80.71*108元和43.32*108元。 关键词 地面沉降;情景分析;经济损失;天津市滨海新区 天津市滨海新区是国内外地面沉降最为严重的区域之一,地面沉降导致的严重危害和巨大损失,在某种程度上已制约该区社会和经济可持续发展[1]。鉴于天津市滨海新区地面沉降在国内外所具有的典型性和代表性,科学预测该区地面沉降趋势并评估其灾害损失,对促进其他地区地面沉降灾
害损失的评估,并对制定相应的控沉减灾政策,具有十分重要的理论和实际意义。 1 研究区概况 天津市滨海新区规划面积2270km2,2007年户籍人口114.41*104人,2007年实现地区生产总值2364.08*108元[2]。随着社会经济的快速发展,由于过量开采地下流体资源,地面沉降已经成为滨海地区最为严重的灾害之一。天津市滨海地区出现了塘沽、汉沽、大港三个沉降中心;2008年度,塘沽区、汉沽区和大港区平均沉降量分别为25mm、15mm和25mm。1959到2008年累计监测结果显示,全市最大累计沉降量为3.312m,位于塘沽区上海道与河北路交口一带,该地区已低于平均海平面0.982m(天津市控制地面沉降工作办公室1986-2008天津市地面沉降年报)。地面沉降给天津市滨海新区造成了多方面的危害:如建筑物下沉变形、开裂乃至破坏;市政给排水管线的破坏;海水倒灌造成的地下水质破坏;地面标高损失,风暴潮灾害加剧;河流排泄能力的丧失和土壤的盐渍化等。 2 天津市滨海新区地面沉降预测 2.1 预测方法 本文基于地面沉降数值模型和情景分析!预测了2007-2020年天津市滨
天津市控制地面沉降管理办法 津政令（第5号） 《天津市控制地面沉降管理办法》已于2013年12月25日经市人民政府第22次常务会议通过，现予公布，自2014年2月3日起施行。 天津市市长黄兴国 2014年1月3日 天津市控制地面沉降管理办法 第一章总则 第一条为有效控制地面沉降，防治地质灾害，保障经济社会可持续发展，根据《地质灾害防治条例》(国务院令第394号)等法律、法规规定，结合本市实际情况，制定本办法。 第二条本办法所称地面沉降，是指由于自然因素或者人类工程活动引发的地下松散岩层固结压缩并导致一定区域范围内地面高程降低的地质现象。 第三条在本市行政区域内从事地面沉降监测、防治及其管理等控制地面沉降(以下简称控沉)活动，适用本办法。 第四条本市控沉工作遵循全面规划、区域联动、预防为主、防控结合的原则。 第五条市和区县人民政府应当加强对控沉工作的领导，将控沉工作纳入本级国民经济和社会发展规划和计划，组织有关部门采取措施做好相关工作。 第六条市人民政府建立的控沉工作领导机构通过定期召开会议，通报地面沉降控制情况，及时研究解决控沉工作中的重大问题，督促有关部门
落实地面沉降的防控责任。 第七条市水行政主管部门负责本市控沉管理工作，承担市控沉工作领导机构的日常工作，并直接负责市内六区的控沉工作。 区县水行政主管部门依职责负责本行政区域内控沉工作。 发展改革、建设交通、规划、国土房管、财政、农业等部门，应当按照各自职责，做好相关工作。 第八条市人民政府设立控沉专项资金，主要用于： (一)市控沉规划确定的地面沉降监测设施建设及维护; (二)地面沉降监测、勘查; (三)地面沉降防治、研究; (四)区县控沉措施补助。 控沉专项资金纳入市财政预算，专款专用，并接受财政、审计部门的监督。 区县人民政府应当将控沉工作所需经费纳入本级财政预算。 第九条对在控沉工作中作出突出贡献的单位和个人，由市和区县人民政府给予表彰和奖励。 第二章预防 第十条市水行政主管部门按照国家地质灾害防治总体要求和技术标准，组织编制市控沉规划，经市人民政府批准后纳入市地质灾害防治规划。 第十一条市水行政主管部门根据市控沉规划，结合区域地面沉降的实际情况，在地面沉降区内划定地面沉降重点控制区和一般控制区，报市人
城市地面沉降成因分析及防治对策 摘要:针对国内外城市地面沉降的现状及造成的严重危害,从影响因素方面出发，阐明地面沉降的原因,并相应采取防治措施,从而控制城市地面沉降的深度发展。 关键词:地面沉降,成因分析,影响因素,防治措施 Abstract: aiming at the city ground at home and abroad and the present condition of the subsidence caused serious harm, from the aspects of influencing factors, expounds the cause of ground subsidence, and take corresponding prevention and control measures, so as to control the city ground settlement depth development. Key words: the ground settlement, cause analysis, influence factors, prevention and control measures 地面沉降又称为地陷。在我国《地质灾害防治条例》中，它被定义为“缓变性地质灾害”。它的影响因素可分为自然地质因素和人为因素，在城市中，随着城市建设的步伐加快，城市地面沉降是一种受城市经济活动影响的人为地质灾害。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（或工程地质现象），只要人们找准原因，采用合理的控制手段，城市地面沉降是完全可以控制的。 1、国内外城市地面沉降的现状与危害 1.1、现状 据资料记载，1891年墨西哥最早发生地面沉降，首都墨西哥城座落在高山谷地冲击平原上，现在该城市已形成世界上罕见的大面积沉降区，城市地面大约下陷9米。 美国路易斯安那州的新奥尔良，自1978年以来，地面下沉4.5米，是全美下降速度最快的地方，被称为“下陷之城”。 日本的地表沉降面积约8450平方公里，占全国陆地总面积2.23%。其中，年下降2厘米以上的为624平方公里，在海平面以下的为1125平方公里。1898 年，在新泻发生地面沉降,是日本最早的地面沉降，至1958年地面沉降速率达530 mm/a ,1952-1956年新泻是日本地面沉降最严重的地区。
第四章地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治 4．1 地面沉降灾害防治 一、地面沉降的定义：指地层在各种因素的作用下，造成地层压密变形或下沉，从而引起区域性的地面标高下降。 二、地面沉降的原因： （1）自然因素：①新构造运动以及地震、火山活动引起的地面沉降；②海平面上升导致地面的相对下降（沿海）；③土层的天然固结（次固结土在自重压密下的固结作用）。 自然因素所形成的地面沉降范围大，速率小。自然因素主要是构造升降运动以及地震、火山活动等一般情况下，把自然因素引起的地而沉降归属于地壳形变或钩造运动的范畴，作为一种自然动力现象加以研究。 （2）人为因素：①抽汲地下气、液体引起的地面沉降。抽取地下水而引起的地面沉降，是地面沉降现象中发育最普通、危害性最严重的一类；②大面积地面堆载引起的地面沉降；③大范围密集建筑群天然地基或桩基持力层大面积整体性沉降——工程性地面沉降。 人为因素引起的地面沉降一般范围较小，但速率和幅度比较大。人为因素主要是开采地下水和油气资源以及局部性增加荷载。将人为因素引起的地面沉降归属于地质灾害现象进行研究和防治。 三、地面沉降的成因机制和形成条件 （一）地面沉降的成因机制 由于地面沉降的影响巨大，因此早就引起了各国政府和研究人员的密切注意。早期研究者曾提出一些不同的观点，如新构造运功说、地层收缩说和自然压缩说、地面动静荷载说、区域性海平面上升说等。大量的研究证明，过量开采地下水是地面沉降的外部原因，中等、高压缩性粘土层和承压含水层的存在则是地面沉降的内因。因而多数人认为沉降是由于过量开采地下水、石油和天然气、卤水以及高大建筑物的超量荷载等引起的。 在孔隙水承压含水层中，抽取地下水所引起的承压水位的降低，必然要使含水层本身及其上、下相对隔水层中的孔隙水压力随之而减小。根据有效应力原理可知，土中由覆盖层荷载引起的总应力是山孔隙中的水和土颗粒骨架共同承担的。由水承担的部分称为孔隙水压力（p w），它不能引起土层的压密，故义称为中性压力；而由土颗粒骨架承担的部分能够直接造成上层的压密，故称为有效应力（p s）；二者之和等干总应力。假定抽水过程中土层内部应力不变，那么孔隙水压力的减小必然导致十中有效应力等量增大，结果就会引起孔隙体积减小，从而使土层压缩。 由于透水性能的显著差异，上述孔隙水压力减小、有效应力增大的过程，在妙层和粘土
目录 一、我国地面沉降现状及形成原因 (1) 1.1、我国地面沉降现状 (1) 1.2、地面沉降的类型 (2) 1.3、沉降灾害的成因 (2) 二、传统地面沉降检测手段 (3) 2.1、水准测量 (3) 2.2、三角高程测量 (4) 2.3、GPS测量 (4) 三、InSAR地面沉降监测 (4) 3.1、DInSAR变形监测基本原理 (6) 3.2、DInSAR数据处理流程 (8) 3.3、DInSAR测量缺陷 (9) 3.4、InSAR变形监测新技术 (10) 四、InSAR监测技术与传统方法的比较 (10)
一、我国地面沉降现状及形成原因 1.1、我国地面沉降现状 一直以来，地质灾害给人类的经济生活带来了巨大损失，究其原因，绝大部分都是由于地球表面的形变引起的。其中不仅有地震形变、地面沉降、火山运动、冰川漂移以及山体滑坡等自然灾害，还有由于工程开挖、地下水抽取、堆载、爆破、弃土等引发的人为地质灾害。这些不可逆的地表形变已经成为影响区域经济和社会可持续发展的重要因素。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。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。其中，上海市、江苏省的苏锡常三市开始出现地裂缝等地质灾害。其中中国长江三角洲、珠江三角洲及黄河三角洲都受到严重的地面沉陷的影响。仅上海地区，自1921年发生地面沉降以来，沉降总面积已超过1000平方公里，造成的经济损失高达2800亿元。我国最早发现地面沉降的是上海市，1922~1938年地面平均下沉26mm，至1965年沉降中心地面沉降最大值达2.63m，最大沉降速度每年达110mm；北京市区东部600km2，地面出现沉降，最大沉降累计达550 mm；天津市1959年开始出现地面沉降，1980年范围扩大到7300 km2，沉降量100mm以上的范围已达900 km2，沉降大于lm的范围达135 km2，最大累计沉降量为2.5米；西安市地面沉降发现于1959年，到1988年最大累计沉降量已达1.34米，年平均沉降量30-70mm的沉降中心有5处多，沉降量100mm的范围达200 km2；太原市沉降量大于200mm的面积有254 km2，大于1000毫米的沉降区面积达7.1 km2，最大累计沉降量达1380mm。此外，宁波、常州、苏州市、无锡市、嘉兴市、杭州市、台北、沧州、唐山等地区也发现地面沉降，新开发的城市海口市也已出现地面沉降。我国地面沉降的地域分布具有明显的地带性，主要位于厚层松散堆积物分布地区。 图2 上海市地面沉降变化图 1、大型河流三角洲及沿海平原区 主要是长江、黄河、海河及辽河下游平原和河口三角洲地区。这些地区的第四纪沉积层厚度大，固结程度差，颗粒细，层次多，压缩比强；地下含水层多，补给径流条件差，开采时间长、强度大；城镇密集、人口多，工农业生产发达。这些地区的地面沉降首先从城市地下水开采中心开始形成沉降漏斗，进而向外围扩展，形成以城镇为中心的大面积沉降区。 2、小型河流三角洲区 主要分布在东南沿海地区第四纪沉积厚度不大以海陆交互相的粘土和砂层为主，压缩性
城市地面沉降判定常见方法介绍与分析 李 陆，王 宁 (安徽省地质环境监测总站，安徽蚌埠233000) ［摘 要］选用适当监测方法测得地面沉降的数值对地面沉降易发区和控制区的划分起着重要作用。通过对 安徽省阜阳市地面沉降控制区划分项目实例中地面沉降判定的各种方法进行简要分析研究，认为传统的水准测量、GPS 监测和合成孔径干涉雷达监测InSAＲ技术都能很好反映一个城市地面沉降程度，但也有各自的优缺点，需根据具体情况采用合适的判定方法。 ［关键词］地面沉降;水准测量;GPS ;InSAＲ［中图分类号］TU433［文献标识码］B ［文章编号］1004－1184(2019)05－0090－01 ［收稿日期］2019－03－27 ［作者简介］李陆(1984－)，男，山东泰安人，工程师，主要从事地下水环境监测及水文地质、工程地质和环境地质勘查工作。 地面沉降是目前世界各大城市的一个主要工程地质问题。中国超过50个城市发生地面沉降。由于地面沉降是一种大面积地面高程逐渐累计下降的损失，形变缓慢，以毫米、厘米计，初始阶段难以被人们的肉眼察觉，只有采用精密测量才会发现，但往往还会因量小而难以肯定，或被忽略不计，因此能准确判断一个城市发生地面沉降的程度显得尤为重要，本文拟通过阜阳市地面沉降控制区划分项目实例来分析城市地面沉降判定常见方法及各自优缺点。 1地面沉降监测常用方法介绍 现地面沉降的监测主要有三种方法，即传统测量监测、GPS 监测、合成孔径干涉雷达监测。传统地面沉降测量方法包括密水准测量、基岩标和分层标测量等，只能在比较小的范围内开展工作;GPS 监测采用先进的全球定位系统进行监测， 可以对大规模的区域进行实时监测;合成孔径干涉雷达监测是新兴起的一种卫星遥感技术，选择合理的遥感影像数据也可以敏感地监测出地面沉降的变化。 2地面沉降监测方法实例 笔者曾参与过安徽省阜阳市地面沉降控制区划分项目，现对判定该市地面沉降监测的各种方法作简要介绍及分析。由于该市前期未布设GPS 监测点，因此该项目主要采用了传统三角水准测量和合成孔径干涉雷达监测D —InSAＲ技术，同时大规模收集了地下水开采和地下水位降落漏斗等相关水文资料，为判定结果提供佐证。 2．1地下水开采及区域水位观测 根据地下水开采量调查及地下水动态观测数据分析，阜阳市各市县受区域性长期大量开采深层地下水影响，区域及县市集中开采区深层地下水位呈持续下降趋势，城市中深层地下水位亦呈持续下降趋势，现状已形成阜阳－太和－界首与临泉的区域深层地下水开采降落漏斗(水位埋深大于40m ，图1)，各分漏斗中心最大水位埋深50 60m 以上;阜阳城区中深层地下水降落漏斗水位埋深达60m 。 2．2水准监测 该项目通过建立阜阳市地面沉降水准监测网，以国家水 准点为起始点，采用二等水准联测，测定新埋设沉降点的同 时联测已收集到的所有国家三等以上的水准点，利用搜集到的6个国家一等水准点(含起算点)和249个沉降点共255个点组成共28个水准闭合环的水准路线网，总长1580km 。使用电子自动安平水准仪观测，利用清华三维软件进行严密平差，选定可靠点作为起算点，推算其它联测已知水准点高程，以两期水准高程差值比较说明大致情况。 测量结果对比表明，阜阳市域除南部阜南至颖上地区外，普遍存在不同程度地面沉降，其中最大沉降量点为阜阳城市城区，累积沉降量达1289mm (1987－2017年)，阜阳城市地下水集中开采区及其外围地区平均沉降速率达20 43mm /a (与深层地下水位埋深大于40m 的范围有较好的吻合)，其次为临泉、太和、界首及其北部地区平均沉降速率为15 20mm /a 。区域上中北地区平均沉降速率为10 15mm /a ;南部地区一般小于10mm /a 。 图1城市中深层(FB810孔)水位变化图 2．3D —InSAＲ遥感解译 项目利用合成孔径干涉雷达技术D —InSAＲ方法进行工 作区地面沉降遥感解译，解译面积10118km 2 。项目充分利用了可获得的卫星遥感数据，开展了2015－2017年度144个像对的地面沉降InSAＲ观测，干涉效果良好，充分显示了不同时期地面变形的特征。 D —InSAＲ技术精确计算表明，阜阳市地面沉降遍布全区，多数地带沉降速率约5 8mm /a ，颖上北部煤矿区、阜阳市城区及其北部地带、太和县城区、临泉县城区均存在明显较快速地面沉降区块:矿区沉降速率大于50mm /a ，阜阳、太 和、临泉城市区沉降速率一般20 50 (下转第209页)0 92019年9月第41卷第5期地下水Ground water Sept．，2019Vol.41NO.5
地面下沉处理方案
利保商贸中心 地下室外围地面下沉处理施工方案 编制： 审核： 批准： 龙元建设集团股份有限公司 2018年8月1日
一、工程概况 本工程位于佛山市顺德区龙江镇，建筑面积约18万平方米，占地面积约2.3平方米，其中地下室三层，基坑深度达16米左右，地上有3栋建筑物，最高一栋为120米。现1/3地下室已完成，已形成的地下室外墙进行了回填，其他地下室结构正在进行施工中。 二、事故原因 2018年6月8日顺德区遭受特大暴雨，且连续不停雨量之大是顺德数十年不遇的特大暴雨。本工程位于顺德地区的龙江镇，周边为家具材料城，本身工地位于整个市场的最低部位，由于暴雨在短时间内雨量很大，导致周边市政管道及周边的排水河道来不及及时的排出，大量的雨水倒灌入工地。倒灌雨水的入口在工程的东南角，当时积水深度达到 1.5米左右。由于大量积水灌入基坑和地下室外围回填区域，导致地下室基坑周边回填并已完成混凝土硬化临时地面出现不同程度的沉降和开裂，道路路面也有不同程度的裂缝沉降，人货梯坡道出现倒塌的现象。经现场工程人员勘察发现确定，造成已浇筑完的混凝土地面、路面、人货梯坡道出现下沉、开裂、坍塌等现象主要是由于基坑周边回填物大量的流失造成，为保证工地安全顺利的前提下是施工，根据各方的建议尽快对有安全隐患的部位进行修复，主要是混凝土地面沉降修复面积约为800㎡，路面修复面积约为200㎡，坡道的坍塌等。故编制以下修复方案：
工艺流程 本施工方案结合本工程特点主要为混凝土地面沉降进行修复。原面层为混凝土压光地面，对混凝土基层的平整度要求较高。施工方式如下： 1.操测处理范围→原混凝土地面破碎→垃圾清理外运→地沙回填下沉部分→150~200厚钢筋砼地坪浇筑→振捣→拉毛→养护→割缝 2.先用水平仪操测,再由建设单位确定地坪修复范围，计算工程量，工程量现场确认。 3.基层处理 3.1.地面塌陷范围确定后，用地面切缝机沿外边切割深度不少50mm的缝，然后用大型镐机将该范围内的地面破碎后再用挖机装车运走。 3.2.基层做300~1500厚地沙回填用打夯机夯实，并在地坪修复范围内的水平方向满铺Φ10@150双向网片，再浇筑200厚砼。 4.混凝土浇筑 地坪为强度等级C30砼浇筑，砼地面最薄处保证150mm厚,最厚处以地面实际下沉深度实测为准，地面边缘接缝用1:2水泥砂浆处理。 5.地面的切缝。 为防止混凝土干缩产生的不规则裂缝,将其裂缝控制有规则的切