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1、湖北国土资源职业学院 (资源工程系)第一届 ISAS 大赛论文水文地质与工程地质 0703/0704 班组长:袁天顺; 成员:边娜英.徐乐.贺小娜0湖北国土资源职业学院资源工程系第一届 ISAS 大赛论文水文工程地质课题: 水文工程地质 班级: 水文地质与工程地质 组长: 袁天顺 湖北国土资源职业学院 (资源工程系)第一届 ISAS 大赛论文水文地质与工程地质 0703/0704 班组长:袁天顺; 成员:边娜英.徐乐.贺小娜1组员: 徐乐、边娜英、贺晓娜目录目录 01摘要 02 关键词 02A 地面沉降 021、什么是地面沉降 02二、地面沉降原因分析 02三、地面沉降造成的影响 03四、采取
2、多种措施防止地面沉降 03B、流砂现象 04一、流砂 04二、流砂的形成原因 04三、 流砂的危害 04四 流砂处理方法 05五 流砂处理的简易对策 05C潜蚀 06一、什么是潜蚀作用 06二、动水压力产生流砂和潜蚀 06三、潜蚀的影响 07D基坑突涌 071、什么是基坑突涌 07E.静水压力及浮托作用 071、静水压力 072、地下水的浮托作用 07湖北国土资源职业学院 (资源工程系)第一届 ISAS 大赛论文水文地质与工程地质 0703/0704 班组长:袁天顺; 成员:边娜英.徐乐.贺小娜2小结 08水文工程地质（第八次修改）摘要：我们本次所论述的是水文地质工程中的地面沉降,流沙现象,基
3、坑突涌,静水压力及浮托作用,潜蚀作用。这些仅在水文工程地质里面是小小的一部分,怎样研究好水文工程地质,对日后的建筑地基处理,设计,施工等等方面都会有很大的用处,同时研究这门学科也为我们日后的工作打下了很好的基础。关键词1、地面沉降 2、流砂现象 3、基坑突涌 4、静水压力及浮托作用 5、潜蚀作用A、地面沉降 一、什么是地面沉降 地面沉降 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。地面沉降现象很早就为史书所记载。作为自然灾害，地面沉降的发生有着一定的地质原因。但是，随着人类社会经济的发展、人口的膨胀，地面沉降现象越来越频繁，沉降面积也越来越大。在人口密集的城市，地面沉降现象尤为
4、严重。现在我们研究地面沉降的原因时，不难发现，人为因素已大大超过了自然因素。现在的地面沉降现象与其说是自然灾害，倒不如称之为人为祸患。 国内多个城市发生地面沉降上海自 1921 年发生地面沉降以来至今，沉降面积已达 1000 平方千米，沉降中心最大沉降量 2、6米。其他沉降中心最大沉降量超过 2 米的城市还有天津、太原、西安等，其中天津 60%的地面发生了沉降。在江苏的苏州、无锡、常熟等地，地面沉降也相对严重。资料显示，该地区沉降面积已达 5700 平方千米，约占这一地区平原面积的一半，沉降中心最大沉降量达 2、8 米。在这一地区，有一座花费数千万元新建的高楼，因为地面沉降，出现了裂缝，不得不
5、拆掉。据初步统计，目前，我国有 96 个城市和地区发生了不同程度的地面沉降，存在较严重地面沉降的城市超过 50 个。其中 80%分布在东部地区。沉降速度是每年 10 毫米56 毫米。二地面沉降原因分析首先是地质因素。地壳运动使有的地方抬升，有的地方下降；还有土壤的自然压缩：即土壤中的有机物会慢慢分解，在自然重力作用下，原来的松散地层或半松散地层变成致密、坚硬或半坚硬岩层，地层厚度变小。这就会造成某一地区的地地面沉降的地质原因 从地质因素看，自然界发生的地面沉降大致有下列三种原因： 1、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
6、降。 2、因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降。 湖北国土资源职业学院 (资源工程系)第一届 ISAS 大赛论文水文地质与工程地质 0703/0704 班组长:袁天顺; 成员:边娜英.徐乐.贺小娜33、地震导致地面沉降。 地面沉降的人为原因 地面沉降现象与人类活动密切相关。尤其是近几十年来，人类过度开采石油、天然气、固体矿产、地下水等直接导致了今天全球范围内的地面沉降。在我国，由于各大中城市都处于巨大的人口压力之下，地下水的过度抽采更为严重，导致大部分城市出现地面沉降，在沿海地区还造成了海水入侵。 不过，众多城市沉降的主要原因还是人为因素。地下水、石油、天然气、地热等资源的过度开采，城市建筑、
7、重大工程造成地基土体发生缓慢变形这些都在一点点改变着我们的城市。以开采地下水为例：当一个含水层的水被采出后，这个层位及相邻的弱透水层位就会像被挤干的毛巾，发生萎缩，体现在地表就是沉降。地下水是流动的，人们在一个地方抽水，流出来的却是一片同层位的水，所以，由此引起的沉降也是连片的。在过度开采地下水上，长江三角洲最为典型。1970 年以前，这个地区城市的纺织业发达，但能源紧缺，所以大量集中开采地下水用于纺织厂的空调降温。1980 年以来，随着城市周边地区乡镇企业的兴起，又开始大量开采地下水，而且向地表河道不断排放污水，这使得地表水质量普遍下降，地下水开采规模日趋扩大。而在华北地区，因为缺水，地下水
8、的开采量增加，地下水位下降，形成了漏斗，破坏了地层岩土力学平衡，很多地方都出现了沉降。三地面沉降造成的影响对城市防汛和人民生活等方面带来极大的危害。加强地下水资源的管理和保护关系到经济社会与资源环境的协调发展。地面沉降与海平面上升的耦合及其对区域生态环境的影响。研究重点为长江三角洲地区，着重分析地面沉降与海平面上升的耦合关系，预测未来 5 年、10 年地面沉降与海平面上升的耦合对区域生态环境的影响和危害。四采取多种措施防止地面沉降地面沉降在经济发达地区可能导致严重的财产和基础下部建筑的损失。最具有代表性的地面沉降是由人为造成的，由于人为抽取地下水而导致含水层系统受压缩而产生地面沉降。针对这种情
9、况必须采取措施减少地下水的使用量，增加地面水补给。因此，随时正确监测地面和地下水位沉降，并提供标准的数据对于预测和预报地面沉降工作至关重要。美国地质调查局的研究人员根据地面沉降的特点以及实际情况，对其采用以下几种方法来减缓地面沉降的速度，以及修复地面沉降，把损失降到最低。 含水层存储和修复技术 为了满足供水和改善水质的要求，含水层存储和修复技术在美国各州得以广泛应用。在圣克拉拉山谷，目前需水量仍然很大，但由于地表水的引入，回灌得以实施，使得地下水抽汲量减少，从而防止了地下水位继续下降。另外，该区水资源管理局在当地的河流上建立了 5 个蓄水坝以收集雨水，这样增加了河水对流经区的地下水的补给。这个
10、地区是美国第一个被发现也是第一个采取有效措施并在 1969 年前后终止了沉降地区。同样的情况还有亚利桑那州的中南部，通过引入科罗拉多河的河水，减少了地下水的需求强度，从而缓解了地面沉降。 改变土地使用类型 为了防止地面沉降，将土地使用由农业用地型向城市用地型转变，以降低需水强度，防止地下水位的进一步下降。佛罗里达州的泥沼区使用这种方法可以防止有机土的进一步分解，减缓有机质氧化的速度，使地面发生沉降的速度降低，地基更加稳定。 节水 利用含水层组贮藏和运输地下水，要优于造价高昴的地表蓄水和输水系统。美国的研究人员采用先进和合理的地下水运输方法，作出地下水使用的远景规划。节水是制止沉降的一项重要措施。例如在圣琼斯地区，目前人均用水量只有 1920 年的 1/5，远低于过去作为农业用地时的用水量。因此即便是在湖北国土资源职业学院 (资源工程系)第一届 ISAS 大赛论文水文地质与工程地质 0703/
