我国地面沉降及控制方法探讨
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《三江平原水资源开发利用致地面沉降分析及对策》一、引言三江平原,位于中国东北的黑龙江省,是中国重要的农业产区和水资源富集区。
近年来,随着该地区水资源的不断开发利用,出现了地面沉降的现象,这既影响了当地的经济社会发展,也对生态环境带来了不小的挑战。
本文旨在分析三江平原地面沉降的成因,特别是水资源开发利用过程中的问题,并提出相应的对策。
二、三江平原地面沉降的现状与成因分析1. 地面沉降现状三江平原地面沉降现象日益严重,主要表现为土地塌陷、地面裂缝等问题。
这不仅影响了当地居民的生活和农业生产,也对区域生态环境造成了破坏。
2. 地面沉降成因分析(1)水资源过度开发:三江平原水资源丰富,但近年来过度开发、过度利用的情况严重,导致地下水位下降,进而引发地面沉降。
(2)不合理的土地利用:过度开垦、不合理灌溉等土地利用方式,导致土壤结构破坏,地下水补给不足,加剧了地面沉降的现象。
(3)地质因素:三江平原地处松嫩平原,地质构造复杂,加之长期的地质作用,使得地面容易发生沉降。
三、三江平原水资源开发利用与地面沉降的关系三江平原地面沉降与水资源开发利用密切相关。
由于过度开采地下水、不合理的水资源利用方式,导致地下水位下降,土壤固结,进而引发地面沉降。
因此,科学合理的水资源开发利用是防止和减缓地面沉降的关键。
四、对策与建议1. 科学规划水资源开发利用(1)制定科学的水资源开发利用规划,合理分配水资源,确保农业、工业和居民生活用水的需求。
(2)加强水资源保护,严格控制地下水开采量,防止过度开采。
2. 推广节水农业和生态农业(1)推广节水灌溉技术,减少农业用水量,提高水资源利用效率。
(2)发展生态农业,合理利用土地资源,保护土壤结构,提高土壤保水能力。
3. 加强地质监测和预警系统建设(1)加强地质监测,及时掌握地面沉降情况,为防治工作提供依据。
(2)建立地面沉降预警系统,及时发现并处理潜在的安全隐患。
4. 加大政策支持和资金投入(1)制定相关政策,鼓励和支持水资源保护和地面沉降防治工作。
建筑物地面沉降控制规范要求住宅区地面沉降控制规范要求地面沉降是建筑物面临的一个常见问题,不仅会给建筑物的结构稳定性带来挑战,还会影响居民的正常生活。
为了确保住宅区地面沉降控制的质量,制定了一系列规范要求。
本文将详细介绍这些规范要求并探讨其实施方法。
1. 背景住宅区地面沉降通常由地基工程和地下水管理不当引起。
在城市化进程中,土地资源的有限性导致建筑物在不断扩大,逐渐向低草地、沼泽和水域等不稳定地区扩展。
此外,地下水的提取和排放也可能导致地面沉降。
因此,有必要制定严格的规范要求来确保住宅区地面沉降的控制。
2. 法规要求(1)建筑物设计住宅区地面沉降控制规范要求建筑物的设计必须考虑到地基承载能力和地下水位的影响。
首先,建筑物的基础应根据地下土层的稳定性和承载能力进行设计,并采取适当的加固措施。
其次,建筑物的地下室和地下管道应采取防水措施,防止地下水渗入,从而减少沉降的风险。
(2)土地勘测住宅区地面沉降控制规范要求在建设前进行详细的土地勘测,包括地质勘测和地下水勘测。
地质勘测可以帮助确定土壤的性质和稳定性,从而指导建筑物的定位和基础设计。
地下水勘测可以帮助确定地下水位和水力梯度,从而提供地下水管理的依据。
(3)地下水管理住宅区地面沉降控制规范要求建立有效的地下水管理系统,主要包括地下水提取和排放。
地下水提取应根据地下水位和水力梯度进行合理规划,避免水位下降过快导致地面沉降。
地下水排放应采取适当的措施,防止对周围土壤和建筑物造成不利影响。
3. 实施方法(1)建筑物施工根据住宅区地面沉降控制规范要求,建筑物施工前应进行地基处理,包括土壤加固和排水措施。
土壤加固可以采用加固桩或土壤改良等方法,提高地基的承载能力。
排水措施可以包括地下管道排水和集水系统建设等,确保地下水不会积聚导致地面沉降。
(2)地下水监测住宅区地面沉降控制规范要求建立地下水监测系统,对地下水位和水力梯度进行实时监测和数据记录。
监测数据可以提供给地下水管理部门,及时调整地下水提取和排放的措施,以确保住宅区地面沉降的控制质量。
地面沉降防治措施
对城市已发生地面沉降的地区,可根据工程地质和水文地质条件采取下列控制和治理方案:
①减少地下水开采量和水位降深,调整开采层次,合理开发,当地面沉降发展剧烈时,应暂时停止开采地下水;
②对地下水进行人工补给,但回灌时应控制回灌水源的水质标准,以防地下水被污染;
③控制工程建设中的人工降低地下水位。
2、对可能发生地面沉降的地区应预测地面沉降的可能性和估算地面沉降量,并可采取下列预测和防治措施:
①根据场地工程地质、水文地质条件,预测可压缩层的分布;
②抽水压密试验、渗透试验、先期固结压力试验、流变试验、载荷试验等的测试成果和沉降观测资料,计算分析地面沉降量和发展趋势;
③合理开采地下水资源,限制人工降低地下水位及在地面沉降区内进行工程建设应采取措施。
顶管施工地面沉降控制措施
1、如果顶管掘进过程中,工作面的前方出现坍方现象,这将造成地面的沉降。
坍方造成超重出土或覆盖层土体松动,以致地面沉降。
因此在顶进时必须加以注意,严格及时控制进出水量,控制头部土压力来控制出土量。
当穿越高速公路时,应对高速公路进行监控,以防失控。
使沉降控制在设计规范的要求内。
2、工具管向前顶进时,掘进面土体产生较大的应力,掘进时土体向工具管移动、坍方、应力降低,产生松动。
如果土体松动范围超出了工具管,必将造成工具管和后续管周围的土层也被松动。
因此在掘进时应注意推进速度。
3、对顶管线路的纠偏而引起工具管周围土体受力不均,可能出现土体发生松动的现象而造成沉降,因此在顶进过程中做到勤测,确保管线的直线顶进。
4、层5土地质报告说不会产生液化,但该土层摇振反应迅速,韧性低,干强度低,所以在顶进过程中,如果头部机械在同一个位置上转动时间太久,土体还是会产生液化,因此要杜绝这种现象的发生。
5、如果在顶进过程中遇到流砂,除了要控制速度、压力、进水量、出泥量以外,还要改变进水成分,在进水中适量加入陶土粉和粘土浆,以使土体与泥浆之间形成泥模,减少流砂现象的发生。
6、触变泥浆不宜太厚。
必要时,后期用迟凝泥浆置换触变泥浆。
隧道施工中的地面沉降控制隧道施工是一项复杂的工程,需要考虑许多因素,其中之一就是地面沉降控制。
地面沉降是指地面表面下沉的现象,它可能会对周围环境和建筑物造成损害。
因此,在隧道施工中,必须采取措施来控制地面沉降。
1. 地质勘探在隧道施工之前,必须进行地质勘探,以了解地下情况。
地质勘探可以确定地下岩石的类型、厚度和稳定性,以及地下水位和地下水流动情况。
这些信息对于隧道施工的规划和设计至关重要。
2. 预测地面沉降根据地质勘探的结果,可以使用数学模型来预测地面沉降的情况。
这些模型可以考虑地下岩石的类型、厚度和稳定性,以及地下水位和地下水流动情况。
预测地面沉降可以帮助工程师制定控制措施。
3. 控制隧道施工的进度隧道施工的进度对地面沉降有很大的影响。
如果施工速度过快,地面沉降可能会加剧。
因此,在施工过程中,必须控制施工的速度和进度,以避免地面沉降过大。
4. 采用合适的隧道掘进方法隧道掘进方法对地面沉降也有很大的影响。
不同的掘进方法会产生不同的地面沉降。
例如,盾构法比开挖法产生的地面沉降更小。
因此,在选择隧道掘进方法时,必须考虑地面沉降的影响。
5. 采用地面沉降监测系统在隧道施工过程中,必须采用地面沉降监测系统来监测地面沉降的情况。
监测系统可以及时发现地面沉降的变化,并采取措施来控制地面沉降。
监测系统还可以提供数据,帮助工程师调整施工计划和控制措施。
6. 采取控制措施如果地面沉降超过了预测值,必须采取控制措施来减少地面沉降。
控制措施可以包括加固地下岩石、降低地下水位、减少施工速度等。
采取控制措施可以保护周围环境和建筑物,确保隧道施工的安全和顺利进行。
结论隧道施工中的地面沉降控制是一项重要的工作。
通过地质勘探、预测地面沉降、控制施工进度、选择合适的隧道掘进方法、采用地面沉降监测系统和采取控制措施,可以有效地控制地面沉降,保护周围环境和建筑物,确保隧道施工的安全和顺利进行。
地面沉降处理方法
地面沉降是指地表在长时间内发生下沉的现象。
地面沉降可能由人为活动(如地下开挖、地下水抽采)或自然现象(如地壳运动、地下岩溶)引起。
以下是一些常见的地面沉降处理方法:
1. 填充补偿法:通过向沉降区域补充填充土或其他材料,以增加土层的厚度和密实度,以改善地面的稳定性。
2. 增加支撑力法:通过在地下注入材料(如聚氨酯泡沫、混凝土浆液等)来增加地下的承载力,以抵消地面沉降造成的损失。
3. 地下水调节法:通过调节地下水位的高低,控制地下水的流动方向和速度,以减少或防止地面沉降的发生。
4. 埋设桩基法:通过在地下埋设钢筋混凝土桩或灌注桩,增加地基的承载能力和稳定性,以防止或减轻地面沉降。
5. 地面改造法:通过在地面上进行改造和加固,如加设地基梁、地下排水系统等,以提高地面的承载能力和稳定性。
6. 控制活动引发的沉降:对于由人为活动引起的地面沉降(如地下开挖、地下水抽采等),应严格控制活动的规模和速度,避免过度开挖和过度抽采,以减轻
地面沉降的影响。
需要根据具体情况选择合适的处理方法,一般情况下需要进行地质勘探和工程设计,以确定地面沉降的原因和处理方法。
此外,对于已造成的地面沉降,还需要进行监测和修复工作,以确保地面的稳定和安全。
解决地面沉降问题的措施再思考标题:解决地面沉降问题的措施再思考简介:地面沉降是一个全球性的问题,对城市基础设施和居民的生活产生着巨大影响。
在过去的几十年里,我们已经采取了各种措施来解决地面沉降问题。
然而,随着城市化和人口增长的加剧,传统的解决方案面临着新的挑战。
本文将再次思考地面沉降问题,并探讨一些全新的措施和创新方法,以解决这一难题。
一、传统解决方案的回顾1. 巩固地基:包括灌浆、加固土壤等方法,以提高地基的承载能力。
2. 控制地下水位:通过井补给、抽水等方式,减少地下水位的变化,降低地面沉降的风险。
3. 增加支撑结构:如桩基础、挡土墙等,可以增加地面的稳定性和承载能力。
二、面临的挑战1. 城市化和人口增长:城市化进程中的开发和建设活动加剧了地面沉降的速度和幅度。
2. 地下水抽取:大规模的地下水抽取对地层结构和地面稳定性造成了进一步的威胁。
3. 气候变化:气候变化引发的地下水位变化和地质条件的变化,加剧了地面沉降的程度。
三、创新解决方案的探索1. 地下水可持续管理:采用现代技术和科学方法,对地下水进行可持续管理,包括水资源的监测和调控。
2. 使用新材料和新技术:发展新的建筑材料和技术,提高地基的稳定性和承载能力,以应对地面沉降问题。
3. 综合治理和规划:采用综合治理和规划的方法,不仅解决当前地面沉降问题,还预防未来可能发生的问题。
四、解决措施的评估1. 综合性和可持续性:创新解决方案应注重综合治理和可持续性,确保解决地面沉降问题的长远效应。
2. 成本效益:对于采用新技术和材料的措施,需要评估其成本效益,确保其在实际应用中的可行性。
3. 社会接受度:解决地面沉降问题需要政府、企业和居民等各方的共同努力和支持,社会接受度是解决措施成功的关键。
结论:地面沉降问题是一个严峻而复杂的挑战,需要综合的解决方案和创新的思维方式。
传统的解决措施在一定程度上缓解了问题,但面临新的挑战。
通过综合管理、创新技术和规划,我们可以寻求更全面、深入和灵活的解决方案,以确保城市发展的可持续性和人民生活的幸福感。
地面沉降防治措施介绍地面沉降是指由于地下水采取、开采地下矿产资源、地下施工等人类活动导致地表下沉的现象。
地面沉降对城市的稳定性和环境质量造成了巨大的威胁。
因此,开展地面沉降防治工作至关重要。
本文将从不同的角度介绍地面沉降防治的措施。
原因分析地面沉降的发生有许多原因,包括地下水过度开采、土地沉降、地下水位下降等。
具体原因的分析可以帮助我们确定采取的防治措施。
地下水过度开采地下水过度开采是导致地面沉降的主要原因之一。
许多城市依赖地下水作为主要的水资源,长期以来过度开采导致了地下水位下降。
这种地下水位下降会导致地下土壤压实,从而引发地表下沉。
土地沉降土地沉降是由于土壤的压实和沉降引起的。
例如,湿地区域的土壤含有大量水分,当水分被抽走后,土壤会收缩,导致地面沉降。
此外,一些地下工程施工活动也会导致土地沉降。
地下水位下降地下水位下降也是导致地面沉降的重要原因之一。
随着地下水位的下降,土壤会因为失去水分而收缩,进而引发地表下沉。
预防与控制措施为了防止和控制地面沉降,我们需要采取一系列的预防和控制措施。
下面将详细介绍这些措施。
合理开采地下水资源为了降低地下水位下降带来的地面沉降风险,合理开采地下水资源非常重要。
政府和相关部门应制定科学合理的地下水开采方案,以控制地下水位下降速度。
加大水资源的补给为了缓解地下水位下降的压力,可以通过增加水资源的补给来平衡地下水资源的开采。
可以通过建设水库、雨水收集系统等方式增加水资源供给。
监测地下水位和地表沉降定期监测地下水位和地表沉降的变化对于及时发现和预警地面沉降非常重要。
监测数据可以帮助我们了解地面沉降的趋势,并及时采取措施来防止进一步的沉降。
加强土地利用规划合理的土地利用规划可以减少地面沉降的风险。
应该避免在容易发生地面沉降的区域进行大规模建设,特别是高层建筑和重要基础设施的建设。
重视环境保护环境保护是地面沉降防治的重要环节。
保护湿地和水源地,采取措施防止水土流失,减少土地沉降的发生。
地面沉降控制总结汇报地面沉降是指地表之上的土壤或岩石层由于某种原因而发生下沉的现象。
地面沉降对城市建设和基础设施的稳定性和安全性造成了严重威胁。
因此,控制地面沉降非常重要。
本文将总结地面沉降控制的方法和技术,并对其效果进行评估。
首先,合理的土地利用规划是控制地面沉降的基础。
城市规划部门和相关部门应在规划阶段考虑土地承载能力等因素,合理划定建设区域和不建设区域,从根本上避免地面沉降的发生。
其次,科学的土地开发和地基处理技术是有效控制地面沉降的关键。
在土地开发过程中,可以采用灌浆处理、加固地基和加固路基等技术手段,提高土地的承载能力,减少地面沉降的风险。
此外,合理的水资源管理也是控制地面沉降的重要措施。
过度抽取地下水会导致地下水位下降,导致土壤的压缩和沉降。
因此,城市管理部门应该加强对地下水资源的管理和监测,合理控制地下水的开采量,从而减缓地面沉降的速度。
另外,监测和预警系统的建立也是控制地面沉降的重要手段。
通过安装监测设备,可以实时监测地面沉降的情况,及时采取措施进行干预。
预警系统可以提前预防地面沉降所造成的灾害,保护公共安全。
最后,加强宣传和教育也是控制地面沉降的重要环节。
通过宣传教育,可以提高公众对地面沉降的认识和了解,增强他们的环保意识,减少对土地资源的不合理开发和利用,从而降低地面沉降的风险。
综上所述,控制地面沉降需要多种手段的综合应用和协调配合。
合理的土地利用规划、科学的土地开发和地基处理技术、合理的水资源管理、监测和预警系统的建立以及宣传教育都是有效控制地面沉降的重要措施。
通过这些措施的应用,可以减少地面沉降带来的危害,保障城市的稳定和健康发展。
地面沉降解决措施
地面沉降是指由于自然因素或人类活动引起的地面下沉现象。
对于地面沉降问题,可以采取以下措施:
1. 加固地基
加固地基是防止地面沉降的一种有效手段。
通过改善地基土的物理和化学性质,提高其承载能力,从而减缓地面下沉的速度。
加固地基的方法包括注浆加固、深层加固和地下连续墙等。
2. 填充加固
填充加固是将土壤填充到沉降区域,从而提高地面高度和承载能力的一种方法。
填充材料可以是砂、砾石、混凝土等,填充的层数和厚度根据地面沉降情况而定。
3. 沉降控制
沉降控制是通过监测地面沉降情况,及时采取措施控制沉降速度,防止沉降过快引发的安全风险。
控制措施包括加固地基、填充加固、水平支撑等。
4. 限制人类活动
人类活动是引起地面沉降的主要因素之一,因此限制人类活动也是一种有效的沉降控制措施。
例如,限制地下水开采、减少建筑物的重量和高度、控制地下管线的数量和布局等。
需要注意的是,地面沉降问题的解决要根据具体情况制定对应的措施,同时需要进行长期的监测和维护。
1/ 1。
地面沉降的处理方法
地面沉降的处理方法取决于其原因和程度。
以下是一些常见的处理方法:
1. 改善排水系统:地面沉降可能是由于水分过多或排水系统不良引起的。
改善排水系统可以通过修复或更换排水管道,增加排水设施,或改善土壤渗透性来实现。
2. 加固地基:如果地面沉降是由于地基不稳定或松散引起的,可以采取加固地基的措施。
这可能包括灌浆、深层加固、地基加固或地基加固。
3. 地面填充:如果地面沉降是由于土壤沉降引起的,可以采取地面填充的方法来修复。
这可以通过将土壤或其他填充物添加到地面上来提高地面高度和稳定性。
4. 地下注浆:地下注浆是将浆液注入到土壤中以提高其稳定性和承重能力的方法。
这可以用于改善地面承重能力,减少地面沉降。
5. 地面抬升:地面抬升是通过注入液体或气体到地下以提升地面高度的方法。
这可以用于修复因地面沉降而导致的地面不平整或倾斜。
6. 控制地下水位:地下水位的控制可以通过改变排水系统、增加排水井或安装排水管道来实现。
这可以防止过多的地下水引起地面沉降。
7. 结构加固:如果地面沉降已经对建筑物造成损害,可能需要进行结构加固。
这可以包括修补或加固建筑物的基础,以增加其稳定
性和承重能力。
需要注意的是,地面沉降的处理方法应根据具体情况制定,最好由专业工程师进行评估和决策。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构是一种常见的地下工程施工技术,能够有效地减少对地表的干扰,是地铁建设中的重要施工方法。
在地铁盾构施工过程中,地面沉降是一个常见的问题,给周围建筑、道路和地下管线等带来影响。
针对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析,并提出相应的应对措施,对于保障地铁盾构施工的顺利进行和周围环境的安全非常重要。
1. 地质条件地质条件是地铁盾构施工中地面沉降的重要原因之一。
地下工程施工会对地下的土层和地下水体系产生一定的影响,尤其是在复杂地质条件下,地面沉降的风险更大。
在软土层和含水层的情况下,地下水的排泄和土层的变形会导致地面沉降。
2. 施工工艺3. 施工技术不当地铁盾构施工需要高超的技术水平和严谨的施工操作。
如果施工中存在操作不当、技术不到位等问题,会导致地面沉降。
施工机械的调整不合理、挖掘参数的选择不当等都会影响地面的稳定性,从而引起地面沉降。
4. 设计不合理地铁盾构工程的设计是施工的基础,如果设计不合理,会对施工和周围环境带来不利影响。
隧道的深度、施工方向、施工期限等设计不合理都会导致地面沉降问题。
二、地铁盾构施工中地面沉降的应对措施在地铁盾构施工前,需进行详细的地质勘探,了解地下情况,确定地下水位、土层特性、地下管线等信息,为施工后的地面沉降提前做好准备。
2. 采用适当的加固措施在施工过程中,采用适当的加固措施对地面沉降进行控制。
可以使用加固材料、加固桩等方式,增强地下土层的稳定性,减少地面沉降的风险。
控制施工工艺是减少地面沉降的有效措施。
在施工过程中,施工方需严格按照规定的工艺流程进行,避免过分开挖和挖掘不当等操作,减少对地下土层和地下管线的影响。
4. 严格控制施工参数施工参数的选择对地面沉降有重要的影响。
施工方需在施工前进行详细的施工参数计算,并严格控制施工参数的选择,确保施工的安全和地面沉降的控制。
5. 加强监测和管理在地铁盾构施工过程中,加强监测和管理是非常重要的。
浅谈地面沉降的原因与控制措施【摘要】目前,经济的发展与环境的保护已成为不可调和的矛盾,特别是城市经济的发展对地下水的开采量不断增加,这导致了地下水过度开采而使地面沉降,制约了经济的发展,地面沉降也由此成为环境地质研究的主要内容之一。
【关键词】地面沉降;地下水;人为因素;自然因素引言:地面沉降是指在一定的地表面积内所发生的地面水平面降低的现象。
我国地面沉降主要集中在中部和东部沿海城市,对这些经济高速发展的地区危害极大。
从我国地面沉降的特点来看,地下水的过度开采时主要原因,另外还包括地质的变形等自然因素。
本文分析了我国地面沉降的基本状况,从自然因素和人为因素阐述了地面沉降出现的原因,并提出了解决地面沉降的方法。
一、我国地面沉降的基本状况地面沉降形成的主要原因是人类的活动和地质作用,而地下水的过度开采是主要原因。
从地面沉降的基本状况而言,地面沉降的地区范围大,过程比较缓慢,因此早期不易发现沉降问题所在。
一般发生在中东部大中城市,对人们生活影响极大,成为一种严重的环境地质灾害。
从地域分布情况看,地面沉降主要分布在三角洲和平原上,以及山间的盆地,这三种类型的地质是地面沉降发生的主要区。
另外,随着地面沉降的出现,与其相关的地裂缝也同时出现了。
在地面沉降频繁发生的地区中,上海是最为突出的列子。
地处长江三角洲,至今沉降面积已达1000平方公里。
对比之前的环境可以看出,伴随着乡镇工业和城市经济的发展,地表水被污染,开始大量开采地下水,地下水位迅速下降,形成区域性的漏斗,逐渐出现地面下沉。
地面沉降的危害范围广,主要体现在:危害地面高程,洪涝加剧,比如上海由于高程的损失,城市面临着严峻的防洪压力,某些沿海地区在防风暴的能力方面也不足,风暴潮频发;其次地面沉降导致地面承重压力不均,破坏建筑物地基,影响建筑的使用功能和危害人的生命财产。
二、关于地面沉降的成因地面沉降的主要原因是长期过度的开采地下水,使得承压含水层水头降低,上部高压缩软土层中孔隙水压力降低,内有压力增加,从而产生内外压力失衡。
地面沉降的防治措施
地面沉降是一种常见的地质灾害,通常由于地下水开采、人类活动、地铁建设等因素导致。
地面沉降可能会严重影响到建筑物的稳定性和使用寿命,因此需要采取有效的防治措施。
以下是几种常见的防治措施:
1. 控制地下水位
地下水位是引起地面沉降的主要原因之一,因此通过控制地下水位可以减缓或避免地面沉降。
例如,在地铁建设过程中,可以采用封闭式隧道掘进技术,避免对周围地层的扰动,同时在地铁站点附近设置井筒,进行地下水位的监测和控制。
2. 加固基础
加固建筑物的基础可以有效地预防地面沉降对建筑物的损害,特别是在沉降较为严重的地区。
常见的加固方法包括增加地基承载能力、加厚地基、加固基础桩等,这些方法可以增强建筑物与地面的连接性,减轻地面沉降带来的影响。
3. 建造地下结构
在地面沉降较严重的区域,可以考虑建造地下结构。
地下结构能够将建筑物的重量分散到更深的地层中,减缓地面沉降对建筑物的影响。
4. 实行土地利用限制
为了避免过度开采地下水和开发土地等导致地面沉降,可以实行土地利用限制。
例如,禁止在地下水受威胁的区域进行大规模的开采
或建设,限制土地利用总量等。
总之,防治地面沉降需要综合考虑多种因素,采取科学有效的措施才能达到预期的效果。
地面沉降成因分析及防治对策摘要:地面沉降是一种不可逆的地质灾害,地面沉降较为严重时会出现海水倒灌、加剧洪涝灾害次数、地面出现裂缝以及建筑物地基遭到破坏等现象,这些现象的发生不仅会影响地区发展,还会对沿海城市和各城市重大基础设施安全构成更大风险。
我国经常发生地面沉降的区域主要有华北平原、长江三角洲、汾渭盆地和淮北平原等。
本文主要针对我国经常发生地面沉降区域的现状,分析产生地面沉降的两点成因,并根据成因提出相应的解决对策。
关键词:地面沉降;成因分析;防治20世纪20年代是我国最早出现地面沉降的时间,最开始出现地面沉降的城市是上海市与天津市,随后根据时间的推移有越来越多的城市也开始出现了地面沉降的问题。
截止2019年,我国地面沉降较为严重的区域面积已经达到1.14万km2,年沉降量大约为50mm。
其中,珠江三角洲出现地面沉降的主要原因是因地面有软土自然固结,黑龙江地区的大庆、哈尔滨、三江平原等地区出现地面沉降的位置主要分布在开采区域以及经济开发区域。
1.我国地面沉降现状我国主要地面沉降区分布在华北平原、长江三角洲、汾渭盆地和淮北平原等,主要诱因是过量开采第四系承压水[1]。
区域的地面沉降与深层承压水降落漏斗空间的分布情况基本一致,沉降的发展趋势也会与地区的开采强度有直接关系,一般情况下地面沉降的情况会根据开采强度的变化而变化,具有一定的滞后性。
通过国内外相关实践的证实可知,地面发生沉降的主要原因是部分区域的地面存在松散层或者深层承压水过量开采。
2.地面沉降成因2.1侵蚀因素我国堆积河谷平原地区的用水量都比较大,过度用水后该地区的部分区域水井周围或者地势比较低的地方就会形成下降,承压含水层中的水压降低,支撑上覆岩层孔隙水的压力会逐渐转移到含水层的颗粒中,从而导致该地方部分区域的地面出现不均匀的沉降问题。
出现沉降后区域之间的差异性也将增加,进而导致地面逐渐出现裂缝、区域内的建筑墙体逐渐出现倾斜与裂缝等问题。
地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工是现代都市化进程中不可缺少的公共交通建设,它的优点在于不占用地面空间,且运力大、速度快。
然而,施工过程中的地面沉降问题也备受关注。
有时,地铁盾构施工会导致地面沉降问题,这会给周边环境和居住的居民带来一定的影响。
因此,科学合理地分析地面沉降的原因并采取有效的应对策略是至关重要的。
首先,分析地面沉降原因:1.施工机械振动造成地质体变形:施工过程中,盾构机会振动并前进,而这种振动会使周围的土体遭受变形,导致地质体松散或者土层剪切变形。
2.地下水涌入引起土壤流变:在盾构施工过程中,地下水会通过地质隧道顶板的缝隙、岩石裂缝和土层孔隙进入隧道内部,导致隧道外侧土层流失,进而降低地面承载力。
3.永久变形引起地面沉降:盾构施工后,地下车站、设备区等路面上铺设了大面积的混凝土结构,这些结构与自然地基相互作用造成了土体永久变形,在均布载荷的作用下,控制不住会引起地面沉降。
针对上述原因,提出应对策略:1.压缩施工阶段进行振动控制:施工机械振动是造成地面沉降的主要原因之一。
因此,施工前需要设计合理的振动控制方案,结合盾构机的性能选择合理施工参数,控制机器进度,避免过大的振动能量。
2.设置水位监测点,保证施工过程中水文动态监测数据:在盾构施工过程中,需要通过测量确定地下水变化情况,面对地下水涌入引起土壤流变等情况,应设置水位监测点,及时采取措施,以保证施工顺利进行。
3.进行土体加固:针对隧道周围土体松散或土层剪切变形现象,可以采用土体加固方法来加强土壤固结度,避免地面沉降问题。
4.优化车站设计:为了避免永久变形引起地面沉降,可以通过优化车站设计和结构材料选择等措施,减少地面沉降问题的发生。
综上所述,对于地铁盾构施工工程中地面沉降问题,在施工前应经过充分的沟通和论证,制定合理的施工方案,并针对不同的地面沉降原因采取适当的防范措施。
这样可以减少地面沉降造成的影响,确保地铁盾构施工工程的安全和有效进行。
我国地面沉降现状及控制方法探讨摘要: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。
其主要原因是人类为了生产生活大量抽取地下水,开采地下流体等,发展缓慢,但一旦发生便很难恢复,会造成极大地经济损失。
本文主要介绍我姑我国地面沉降现状及现在的监测方法,提出控制手段。
关键词:地面沉降,影响,对策引言地面沉降是一种可由多种因素引起的地面标高缓慢降低的环境地质现象。
是我国平原地区的主要地质灾害,在人口密集的城市,地面沉降最为严重。
从国土资源部获悉,目前,中国一半省份存在地面沉降,五十多个城市地面沉降比较严重。
地面沉降具有成长缓漫、持续时问长、影响范围广、成因机制复杂和防治难度大等特点,是一种缓变型地质灾害,会造成地面高程损失、建筑物的下沉及破坏等危害。
由于地面沉降造成的地质灾害对我国经济造成了很大的损失。
[1]地面沉降现状及危害2.1现状我国的地面沉降主要出现在上海、天津、江苏、河北等17个省市的东、中部地区,沉降总面积超过7×104 km2,最大累计沉降量已达3m,主要分布于长江三角洲、华北平原、松嫩平原和下辽河平原、汾渭河谷平原和一些山区盆地。
其中,华北平原和长江三角洲是两个集中连片发展的地区,地面沉降十分严重。
由于不均匀地面沉降,华北平原、长江三角洲、汾渭河谷平原以及某些内陆盆地的一些地区出现地裂缝,约450处,一千多条,所经之处建筑物遭到不同程度的破坏,造成巨大损失。
我国地面沉降的特征有:(1)地面沉降分布范围广;(2)地面沉降涉及的深度较大;(3)地面沉降发展的阶段性不均匀性。
[2]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。
从地质因素上来看,自然界发生的地面沉降大致有三种原因:一是地表地层松散而导致地面沉降;二是地质结构作用导致地面凹陷而沉降;三是因自然灾害中地震所导致地面沉降。
人为因素大致有三种:(一)过量开采地下资源(石油、天然气、煤、水等液态矿体和气态物质),这已经被认为地面沉降的主要原因。
在城市中,长期大量的开采地下水导致地面沉降,一座上千万人口的特大型城市的供水都是从哪里来的呢?这些水有三分之二是从地下抽上来的,每年开采地下水二十几亿立方米,过量的开采导致局部区域下降。
(二)开采地下的固体矿物质,导致地面下沉;(三)重大的工程建筑物对地基施加的重量,使地基土地发生变性。
2.2危害地面沉降之所以被称之为“一种沉默的土地危机”,是因为它是一种缓变型的地质灾害。
表面上容易引起人们的忽视,但造成的后果极其严重,已经威胁到人们的生态环境、经济建设和生活。
据统计,我国每年因地面沉降导致的直接经济损失达一亿元以上。
而且地面沉降一旦形成便难以恢复,危害是持久的。
地面沉降的发展过程可以划分为3个阶段:(1)地面沉降形成阶段,此阶段地面开始出现沉降,但是发展缓慢,沉降量不大,地面沉降发生的范围也较小;(2)地面沉降发展阶段,此阶段地面沉降快速发展,沉降发展最快的地方形成地面沉降漏斗中心,此时地面沉降的不均匀性最为强烈;(3)沉降扩展阶段,此阶段沉降区的沉降速度变慢,但是沉降区的面积越来越大,形成了一些新的沉降中心。
地面最大不均匀沉降一般发生沉降发展中期,随后地面不均匀沉降程度有逐渐变小并最终趋于稳定的趋势。
[3]地面沉降的危害主要有:(1)毁坏建筑物和生产设施;地面沉降导致了建筑物和城市基础设施的破坏,并影响到城市建设的布局和规划。
建筑物会出现地基下沉、墙壁开裂或建筑物倾斜等现象,缩短了建筑物的寿命,而且抗震能力也相应降低。
(2)不利于建设事业和资源开发。
发生地面沉降的地区属于地层不稳定的地带,在进行城市建设和资源开发时,需要更多的建设投资,而且生产能力也受到限制; 地面沉降导致了建筑物和城市基础设施的破坏,并影响到城市建设的布局和规划。
建筑物会出现地基下沉、墙壁开裂或建筑物倾斜等现象,缩短了建筑物的寿命,而且抗震能力也相应降低。
(3)造成海水倒灌。
地面沉降区多出现在沿海地带。
地面沉降到接近海面时,会发生海水倒灌,海水入侵的直接后果是地下淡水受到海水的污染,水源受到破坏,使土壤和地下水盐碱化。
由于温室效应导致的海面上升,加上地面沉降的作用,那么,沿海大片低洼地将可能有被海水淹没的危险。
地面沉降造成的经济损失主要有:(1)原水准点建设的一些地面设施不能发挥应有的功能。
同时新的建筑群体抬高地基直接增加建筑物的成本,由于高程的损失,形成较多的“悬河”使防洪堤坝失去应有的功能,江、河、湖泊的泄洪能力减弱,加剧洪涝灾害。
(2)毁坏地面建筑物和生产设施,破坏地下公用设施。
(3)加速水土污染度。
由于地面沉降的发生,使地表水的自净能力降低,污水局部积累,环境承污能力降低,从而不可避免地加重水土环境污染恶化,增加污染防治工程的难度。
(4)影响河道运输业,地面沉降使桥梁净空减少,加速河道淤积,严重影响河道运输业发展。
加重农田渍害。
地面逐年下沉,潜水位相对上升,农田渍害逐年加重,使农作物减产造成损失。
[3]3.模拟与监测方法地面沉降监测即观测和分析地面沉降灾害动态变化的工作。
主要内容和方法是:①地面沉降发展过程监测,主要是通过卫星定位系统(GPS)和布设水准测网,定期进行高精度水准测量,监测地面高程变化情况;②地下水和油气等资源开采、回灌状况与动态监测,主要是建立地下水动态监测网,调查和分析地下水开采量、地下水水位埋深和标高、地下水水质变化;③构造沉降量与土层压缩量监测,主要方法是埋设基岩标、分层标,定期测量高程变化,同时结合高压固结试验、模拟试验等进行;④房屋、桥梁、码头、道路等建筑设施变形与破坏监测;⑤海滨地区的海面动态监测。
传统的地面沉降测量方法包括水准测量、基岩标和分层标测量。
这些方法精度很高,但只能在比较小的范围内开展工作。
地面沉降的监测方法除了常规的大地测量法之外,近年来GPS全球定位系统表现出明显的优势,相对传统方法,它测量速度快,费用低廉。
GPS三维定位以其精度高、范围广、全天候、易选点等诸多优点在大地测量、工程测量、形变监测等领域得到广泛应用,可以说为测量理论和应用都带来了巨大的变化。
随着GPS定位精度的不断提高,尤其是高程分量精度的不断提高,可以建立GPS基准网和监测网,从中获得沉降监测点的高程分量信息,差分GPS技术在监测大范围地面沉降方面已经有一些成功的例子。
差分GPS监测地面沉降的工作原理:差分GPS是将一台定位仪安置在地面某一坐标已知的基准点上,同时,另一台定位仪安置于地面监测点上,在测区的一定范围内,两台定位仪的共有系统误差基本相等,因此,在测得基准点的共有系统误差值(实测坐标与其已知坐标之差)之后,就可求得每个观测时刻由于上述误差而造成的影响。
以此对监测点的坐标进行改正,则可得到监测点的精确坐标值,其定位精度就能大幅提高,这就是差分GPS的基本原理。
GPS定位测量误差来源主要有:卫星星历误差,卫星钟误差,电离层传播误差,对流层传播误差,多路径误差,接收机钟差,天线相位中心误差。
利用差分GPS可以消去卫星钟差、接收机钟差和电离层延迟误差,同时也大大削弱了对流层传播误差的影响。
在对GPS地面沉降监测网进行数据处理时,需要选择高精度的GPS数据处理软件和合理的框架基准,才能满足地面沉降监测高精度的要求。
[4]美国对地面沉降的监测采取了三种方法,即传统的监测、GPS监测、合成孔径干涉雷达监测。
合成孔径雷达SAR是近20年发展起来的一种空间对地观测技术,目前被广泛用于获取地面起伏的信息。
其工作原理就是用一个小天线作为单个辐射单元,将此单元沿一直线不断移动,在不同位置上接收同一地物的回波信号并进行相关解调压缩处理的侧视雷达。
合成孔径雷达是近20年发展起来的一种空间对地观测技术,目前被广泛用于获取地面起伏的信息。
利用SAR获取的信息同构InSAR和D-InSAR可以进一步获取地面高程模型和地面高度的变化。
特点:在目前的技术条件下,在雷达影像相干性好的地区,有可能以与水准测量相当的精度监测地面的垂直变形。
这一条件是相当苛刻的;即使在通常认为地面反射条件较好的地区,也并不是每次相邻两次通过得到的SAR影响都能得到很好的想干;要利用D-InSAR技术取代水准测量监测微笑的地面垂直变形还需要克服许多技术难点,其中最重要的是克服相干性的限制和突破相位解缠的障碍。
InSAR技术对我们还是一个新的领域,所以关键技术和软件都不是自己的,需要进一步的改进和推广。
首先在目前的技术条件下,雷达影像相干性好的地区有可能与水准测量,有可能以与水准测量相当的精度监测地面的垂直变形。
这一条件是相当苛刻的。
然后,)即使是在通常认为地面反射条件较好的天津市区,也并不是每相邻两次通过得到的SAR 影像都能得到很好的相干。
最后,用SAR技术监测地面垂直变形的优点是不言而喻的,但要实际用来取代水准测量监测微小的地面垂直变形还需要克服许多技术难点,其中最重要的是克服相干性的限制和突破相位解缠的障碍。
[5]地面沉降的计算方法很多,归纳起来大致有理论计算方法、半理论半经验方法和经验方法等三种。
土水模型,包括水位预测模型,土力学模型两部分。
水位预测模型可利用相关法、解析法和数值法等进行地下水位预测分析;土力学模型包括含水层弹性计算模型、枯性土层最终沉降量模型.太沙基固结模型,流变固结模型,比奥(Biot)固结理论模型、弹塑性固结模型、回归计算模型及半理论半经验模型(如单位变形量法等)和最优化计算方法等。
生命旋回模型,该模型直接由沉降量与时间的相关关系构成。
如泊松旋回模型。
Verhulst生物模型和灰色预测模型等。
[5]4.防治措施地面沉降的控制与防治措施主要有以下几点。
一、加强宣传,增强防灾意识。
由于淡水资源比较宝贵,因此,制定地下水合理开采和维持采灌平衡的规章制度,对过量开采者,盲目开采者进行法律制裁。
要加强宣传,从思想上增强防灾意识,不断提高全民的防灾减灾意识。
依法严格管理地下水资源,要合理开发利用地下水资源。
二、限制或减少地下水开采量。
我国人口众多,水资源的需求量较大,但是由于水资源短缺,同时,地表水的时空分布又极不均匀。
因此许多地方大量开采利用地下水资源。
长期过量开采地下水由于地面沉降具有累进不可逆性的特点,因此限制和减少地下水开采量以防止和减缓地面沉降,具体可以采取三种措施:可以用地表水资源代替地下水资源,以人工制水设备代替地下水资源,实行一水多用,充分综合利用地下水。