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地面沉降的原因分析摘要关键词1.引言地面沉降在世界各地非常普遍，在城市地区尤为显著。
随着工业化、城市化进程的加速，人类的经济与工程活动在地面沉降中的作用成为决定性的关键因素。
地面沉降已成为影响经济社会可持续发展的典型的环境地质问题和重要的城市地质灾害之一。
本文阐述了地面沉降的发展现状与原因，全面的分析地面沉降的原因，以及以上海地面沉降的原因为例，分析了制约影响因素及其在地面沉降中的作用，在此基础上，提出面对地面沉降的防治措施与建议。
2.地面沉降的原因分析2.1地面沉降发展与现状地面沉降是指自然和人为因素作用下地面高程降低的现象。
自然因素包括地壳的升降运动、地震、火山活动、气候变化海平面上升及土体自然固结等;人为因素包括开采地下流体资源(地下水、石油、天然气)、开采地下固体矿产(金属矿、煤、岩盐等)、工程施工、灌溉(尤指黄土或泥炭土壤灌溉区)以及地表的静动荷载等。
伴随着工业革命的兴起和发展，人为因素在地面沉降中的作用日益凸显，特别是大规模持续地开发利用地下水和石油等资源，导致区域性的地面沉降迅速发展，成为地面沉降的主要影响因素。
19世纪末期，地面沉降现象已开始显露，而在20世纪初中期急速发展，并在世界各地逐步蔓延。
地面沉降已成为城市化进程中普遍存在的环境地质问题，由此导致的环境影响和社会危害日渐突出且日趋严重，成为制约社会经济可持续发展的重要地质灾害之一。
自从意大利威尼斯城最早发现地面沉降以来, 世界上已有200多个城市或地区发生了不同程度的地面沉降现象。
我国最早于1921年在上海地区发现地面沉降以来, 天津、西安、太原、苏州以及内蒙等地相继出现了地面沉降现象。
2.2地面沉降的原因2.2.1地下水资源的开采地下水资源由五个组成部分，水资源各组份的性质及其对地面沉降的影响所有的地面沉降，都是从地层中抽汲流体的结果。
因此，进一步探讨水资源各组份对地面沉降的影响。
第一部分，即因压力水头下降，水体积膨胀而增加的水量。
地质环境与地面沉降灾害地质环境在地面沉降灾害中扮演着重要角色。
地球上的地质构造和地貌特征对土地沉降产生直接影响。
本文将探讨地质环境如何与地面沉降灾害相关，并提供一些可能的解决方案。
1.地质构造与地面沉降地质构造是地球内部构造和岩石分布的总和，包括地壳、地幔和地核。
地球的地壳是由若干个板块组成的，板块之间会发生相互碰撞、推移和滑动，这些运动造成地震和地壳变形，进而引发地面沉降。
例如，位于太平洋边缘的日本地区处在板块碰撞带上，频繁的地震活动导致地面沉降现象普遍存在。
2.地貌特征与地面沉降地貌特征包括山脉、高原、盆地、河谷、海岸等自然地理景观。
这些地貌特征的形成与地壳运动、侵蚀和沉积过程密切相关。
例如，盆地通常是由地壳下陷形成的，而河流的侵蚀作用则会导致河谷地区的地面沉降。
海岸地区也容易发生地面沉降，因为海洋的侵蚀和沉积会改变海岸线的位置。
3.地面沉降灾害地面沉降灾害是指由于地质环境变化引起的地面下陷现象，对人类活动和基础设施造成威胁。
地面沉降可导致建筑物、道路和管道的破坏，甚至引发洪涝灾害。
世界各地都存在地面沉降灾害，例如印度的孟买市、中国的重庆市和美国的新奥尔良市。
4.可能的应对措施为了减轻地面沉降灾害的影响，需要采取一系列的措施。
首先，地质勘探和地形测量可以提供对地质构造和地貌特征准确的了解，从而帮助预测地面沉降的可能性。
其次，建设工程应考虑地质环境因素，并采取适当的设计措施，以确保建筑物和基础设施的稳定性。
此外，定期监测地面沉降的发生和速率也是必要的，以及时采取补救措施。
总结：地质环境是地面沉降灾害形成的主要原因之一。
地质构造和地貌特征对地面沉降有直接影响，因此了解地质环境对预测和应对地面沉降灾害至关重要。
只有通过综合利用地质勘探、地形测量和定期监测等手段，并在建设工程中采取相应的应对措施，才能有效减轻地面沉降灾害带来的损失。
通过科学的研究和合理的规划，我们有望降低地面沉降灾害造成的风险，为人类的生活和社会发展提供更加可靠的保障。
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。
地面沉降研究摘要：地面沉降是一种慢性的具有严重危害性的地质灾害，地下水的长期过量开采导致我国地面沉降灾害不断加剧，给居民的生命安全造成了巨大的威胁，给生产建设造成极大危害。
要防治地面沉降发生，必须认清其产生的根源，方能收到药到病除的效果。
本文系统的分析和论述了地面沉降的成因、危害，提出了较为科学的预防和治理的措施。
关键词：地面沉降；危害；防治措施引言地面沉降是全球普遍存在的一种地质灾害。
近年来发生的越来越频繁。
地面沉降可导致地下管道扭曲折断、道路起伏不平、码头被淹没、建筑物产生裂缝甚至倒塌等，给人类生产、建设、生活带来极大危害。
1地面沉降的成因1.1地面沉降的地质原因从地质因素来看，自然界发生的地面沉降有以下三种原因：（1）地震导致地面沉降。
（2）地表松散地层或半松散地层等在重力作用下，在松散层变成致密的、坚硬或半坚硬岩层时，地面会因地层厚度的变小而发生沉降。
（3）因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降。
1.2 地面沉降的人为原因地面沉降现象与人类活动密切相关。
研究地面沉降的原因时，不难发现，人为因素已远远超过了自然因素。
尤其是近几十年来，人类过度开采石油、天然气、固体矿产、地下水等地下资源，使贮存这些液体、气体和固体的沉积层的孔隙压力发生趋势性的降低，有效力增大，从而导致地层的压密。
直接导致了今天全球范围内的地面沉降。
人为的地面沉降广泛见于一些大量开采地下水的大城市和石油或天然气开采区。
地面沉降主要由抽水作用形成，但又与软土层的厚度、地壳下沉，以及高层建筑等因素密切相关。
造成我国地面沉降的成因，主要是地下水的长期过量开采，同时，第四纪以来的活动断裂和构造沉降，加剧了这一灾害的发生和危害。
（1）过量开采地下水引起地面沉降。
沿海地区多沉积巨厚的松散层，其颗粒较细，结构复杂。
由于大量开采深层地下水，引起孔隙水压力降低和有效应力增大，导致含水层被压缩，颗粒接触面积增大，孔隙度减小并释水，产生弹性变形，其沉降量一般相当粘性土压缩率的15％，当含水层中的水压恢复后，骨架则复原，只形成暂时性地面沉降。
地面沉降的工程地质研究一、概述地面沉降：指地面高程的降低，均指地壳表面某一局部范围内的总体下降运动。
特点：以缓慢的、难于察觉的向下垂直运动为主，只有少量的或基本没有水平向的位移，可能影响的平面范围可大至几千平方公里。
在某些实例中地面沉降是一种自然动力地质现象，而在多数实例中这种现象是由人类活动所引起的，常以地壳表层一定深度内岩土体的压密固结或下沉为主要形式。
近年来的研究成果表明，地面沉降产生于特定的地质环境中并受到多种诱发因素的制约和影响。
诱因：引起地面沉降的因素包括自然地质因素和人类工程活动因素两大类。
地面沉降可以由单一因素诱发，而在许多情况下是由几种因素综合作用的结果。
在诸因素中，人类工程活动因素常起着重要的作用。
自然动力地质因素(1) 地球内营力作用它包括地壳近期下降运动、地震、火山运动等。
由地壳运动所引起的地面下降是在漫长的地质历史时期中缓慢地进行的，其沉降速率较低，一般不构成灾害性后果。
例如我国天津地区第四纪以来的地壳年平均沉降速率约为0.17－0.2mm，近期的年平均下降速率为1－2mm。
但是在地壳沉降区内的不同地点下降速率并非完全一致，常常表现出相对不均一性。
(2) 地球外营力作用它包括溶解、氧化、冻融等作用。
地下水对土中易溶盐类的溶解，土壤中有机组分的氧化，地表松散沉积物中水分的蒸发等，均可能造成土体孔隙率或密度的变化，促进土体自重固结过程而引起地面下降。
人类活动因素人类活动因素是诱发高速率地面沉降的重要因素。
在诸多人类活动因素中对地面沉降的发生和发展关系最为密切的因素是抽取地下液体的活动。
由于各种形式的抽取地下液体而导致地面沉降的实例，几乎占当前世界范围内地面沉降全部事例的绝大部分。
由于这种情况下的地面下沉是逐渐演变的，其后果往往在已明显地表现为灾害之后才被认识，因而其危害性也最大。
抽液活动包括以下几种典型情况：(1) 持续性超量抽取地下水在松散介质含水系统中长期的、周期性的开采地下水，当开采量超过含水系统的补给资源(即动储量)限额时，将导致地下水位的区域性下降，从而引起含水砂层本身的压密以及其顶底部一定范围内饱水粘性土层中的孔隙水向含水层运移(即越流作用)。
地面沉降之因及我国地面沉降现状“沉默寡言”的大地因为我们的过分索取，变得不再温驯……中国科学院院士薛禹群日前在《２００４科学发展报告》中指出，地面沉降就像小孩子在不断发育，目前已经由沿海城市向大面积区域性扩展。
在华北地区，地面开裂、房屋倒塌、下水道排水不畅、水质恶化等；在沿海地区，地面下沉使风暴潮危害范围扩大，海岸向内陆侵移。
地面沉降对本来就低洼的沿海地区产生的负面效应和危害，大幅度地增加了低洼湿地面积，使耕地沼泽化。
那么，什么是地面沉降呢？地面沉降又称为地面下沉或地陷。
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）。
地球表面的海拔标高在一定时期内不断降低的环境地质现象叫地面沉降，是地层形变的一种形式。
地面沉降有自然的地面沉降和人为的地面沉降。
自然的地面沉降一种是在地表松散或半松散的沉积层在重力的作用下，由松散到细密的成岩过程;另一种是由于地质构造运动、地震等引起的地面沉降。
人为的地表沉降主要是大量抽取地下水所致。
地面沉降分构造沉降、抽水沉降和采空沉降三种类型。
构造沉降，由地壳沉降运动引起的地面下沉现象；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。
中国出现的地面沉降的城市较多。
按发生地面沉降的地质环境可分为三种模式：1、现代冲积平原模式，如中国的几大平原。
2、三角洲平原模式，尤其是在现代冲积三角洲平原地区，如长江三角洲就属于这种类型。
常州、无锡、苏州、嘉兴、肖山的地面沉降均发生在这种地质环境中。
3、断陷盆地模式，它又可分为近海式和内陆式两类。
近海式指滨海平原，如宁波；而内陆式则为湖冲积平原，如西安市、大同市的地面沉降可作为代表。
大面积的地面下沉现象。
造成地面沉降的自然因素是地壳的构造运动和地表土壤的自然压实；人为的地面沉降广泛见于一些大量开采地下水的大城市和石油或天然气开采区。
———————————————————————作者简介:薛天祥（1990-），男，土家族，贵州遵义人，中级工程师，硕士研究生，研究方向为地质工程、水利水电工程；沈春勇（通讯作者）（1968-），男，贵州锦屏人，教授级高级工程师，工程硕士，从事水电工程地质勘察工作。
0引言随着工业化的快速发展和城镇化进程的加速，地面沉降灾害日益严重，给不同地区的人民生命和财产安全带来了威胁，使城市可持续发展受到了限制。
近年来，国内先后有近百个城市或地区发生地面沉降，形成了以长江三角洲、华北平原及汾渭断陷盆地等为代表的地面沉降典型地区[1]。
地面沉降虽不至于直接造成重大人员伤亡，但地面沉降造成建筑物下沉、地下管道破损、洪涝及风暴灾害加剧等一系列问题，给国民经济造成巨大的损失[2-3]。
目前全国已有7.9万km 2面积的地区地面沉降量累计超过20cm ，数据显示仍存在逐步扩大的可能性[4]，经沉降中心统计结果表明，天津、上海、西安、无锡、太原、沧州等地区最大沉降量已超过2m ，天津塘沽的最大沉降量已达3.1m 。
根据相关部分调查评估，地面沉降已经造成长三角地区巨大的经济损失，数额达3000亿元。
上海随着城市化进程的发展，也是地面沉降导致经济损失最多的城市，其经济损失高达2899亿元；因地面沉降的影响，华北平原产生了重大的经济损失，直接经济损失达到404.42亿元，间接经济损失达2923.86亿元，累计损失约3300亿元[5]。
目前，很多学者开展了一系列的地面沉降成因分析工作，对地面沉降问题的治理措施也有了初步成效，但并未能有效的控制其继续恶化的趋势，面对如此严峻的沉降破坏形势，日后的研究工作开展仍十分困难[3]。
因此，本文深入研究地面沉降的国内外现状，提出地面沉降的主要危害，分析其产生的原因，对研究人员开展地面沉降防治工作具有重要意义。
1现状分析地面沉降又称为地面下沉或地陷，是指在人类及自然环境的共同作用下，导致地壳表层土体出现压缩，因而出现不同区域地面标高降低的地质现象，这是难以弥补的永久性资源损失及环境破坏。
