2019年巖土工程師答疑:地面沉降的形成原因和機理?

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問題：

地面沉降的形成原因和機理?

答疑：

1　地面沉降的形成原因

分為自然因素和人為因素兩大類

(1)自然因素分析

1)新構造運動可使地面隨基底面升降

以垂直升降為主的新構造運動可使地面隨基底而升降。中國天津、西安和大同等城市的地面沉降均受到新構造運動的影響。例如，天津處于新華夏構造體系華北沉降帶，長期以來緩慢下沉。

2)強烈地震對地面沉降的影響

強烈地震是新構造運動的一種突發(fā)事件，在短期內(nèi)可引起變幅較大的區(qū)域性地面垂直變形。另外，強震使軟土地基震陷和古河道新近沉積土液化，也可造成局部地區(qū)的地面下沉。

3)海平面上升

海平面上升將導致地面的相對下降，如意大利威尼斯市海平面上升速度為1.27mm/年，所引起的地面相對下沉約占該地區(qū)年平均沉降量的40%。

另外全球氣候的轉暖，氣溫上升，必加速冰川消融，從而使海平面上升，地面相對下沉。而引起地面沉降。

【例題5】形成地面沉降的自然因素包括(　　)。

A、新構造運動;

B、強烈地震;

C、海平面上升;

D、海平面下降;

答案：A、B、C

【例題6】強烈地震對地面沉降的影響包括(　　)。

A、強烈地震在短期內(nèi)可引起變幅較大的區(qū)域性地面垂直變形;

B、強震使軟土地基震陷，從而造成局部地區(qū)的地面下沉;

C、強震使古河道新近沉積土液化，也可造成局部地區(qū)的地面下沉;

D、強震使軟土地基震陷和古河道新近沉積土液化，但不會對地面沉降造成影響;

答案：A、B、C

【例題7】關于海平面的上升對地面沉降的影響，下列敘述正確的是(　　)。

A、海平面上升將導致地面的相對下降;

B、海平面上升將導致地面的相對下降，但不會造成地面沉降;

C、海平面的上升和地面沉降沒有因果關系;

D、海平面上升將導致海水上岸、建筑物產(chǎn)生不均勻變形、地下管道破壞等，屬于地面沉降;

答案：A

(2)人為因素原因

人類工程及經(jīng)濟活動的能力和強度與日俱增，其對地面沉降的影響通常已占主導地位，這類地面沉降現(xiàn)象，目前已成為重點。

影響地面沉降的人為因素包括：抽取地下氣、液體，大面積地面堆載，固體礦產(chǎn)開采和誘發(fā)性巖溶塌陷等。

1)抽取地下氣、液體的影響

因各種目的而進行的淺層疏干排水和抽取深層的氣、液體，使地層內(nèi)的氣、液壓降低，土粒間有效應力增加，地層壓密，形成區(qū)域性碟形洼地。這種因抽取地下水而形成的地面沉降，是地面沉降現(xiàn)象中發(fā)育最普遍，危害性最嚴重的一類。

2)大面積地面堆載的影響

分布有巨厚的高壓性淤泥和淤泥質土的低洼地區(qū)，隨經(jīng)濟建設的開發(fā)，需在洼地上大面積堆填。其軟土在堆載(填土)荷重的作用下，產(chǎn)生一維壓縮固結，可形成地區(qū)性的地面沉降。此類沉降，受場地軟土的工程特性，層厚和堆載大小的控制，是構成濱海平原城市總地面沉降的一個組成部分，不可忽視。如天津市占地40km2的塘沽開發(fā)區(qū)及保稅區(qū)，在鹽池和灘涂上堆填1～2m厚填土，因堆載荷重的影響，地面沉降量可達十余厘米。

【例題8】關于影響地面沉降的人為因素包括(　　)。

A、抽取地下氣、液體;

B、大面積地面堆載;

C、固體礦產(chǎn)開采;

D、誘發(fā)性巖溶塌陷;

答案：A、B、C、D

【例題9】在下面各種因素造成的地面沉降現(xiàn)象中，發(fā)育最普遍，危害性最嚴重的一類是(　　)。

A、抽取地下水;

B、固體礦產(chǎn)開采;

C、新構造運動;

D、強烈地震;

答案：A

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