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1、七七 人类工程活动呵斥的环境岩土工程问题人类工程活动呵斥的环境岩土工程问题教学内容教学内容1打桩对周围环境的影响打桩对周围环境的影响2基坑开挖呵斥地面挪动或失稳基坑开挖呵斥地面挪动或失稳3软土隧道推进时的地面挪动软土隧道推进时的地面挪动4抽汲地下水引起的地面沉降抽汲地下水引起的地面沉降5采空区地面变形与地面塌陷采空区地面变形与地面塌陷处理工程与环境之间的矛盾的几点原那么处理工程与环境之间的矛盾的几点原那么u环境境补偿的原那么的原那么u工程活工程活动中破坏的中破坏的环境，待工程建立境，待工程建立终了后重新恢复了后重新恢复u工程避工程避让的原那么的原那么u对于于环境境非非常常复复杂，工工程程活活动
2、对环境境呵呵斥斥很很大大影影响响时，工程工程工程工程应另另选场地或改地或改动设计u环境境维护的原那么的原那么u当当环境和工程都不能退境和工程都不能退让时，工程，工程应该采取各种措施采取各种措施u环境治理的原那么境治理的原那么u某些工程活某些工程活动对于于环境影响，境影响，应采取整治的方法采取整治的方法1 1 打打桩对周周围环境的影响境的影响预制制桩及及沉沉管管灌灌注注桩等等挤土土桩，在在沉沉桩过程程中中，桩周周地地表表土土体体隆隆起起，桩周周土土体体遭遭到到剧烈烈挤压扰动，土土体体构构造造被被破坏破坏讨论受受打打桩扰动后后桩周周土土的的工工程程特特性性，对合合理理进展展桩基基设计具有重要意具有
3、重要意义 打入打入预制制桩第一第一节桩体体打入打入预制制桩电焊接接桩打入打入预制制桩末末节桩体体1.1 1.1 桩挤土效土效应的的实际分析分析(1)(1)小孔扩张实际小孔扩张实际对饱和和软土土，其其塑塑性性区区任任一一点点的的应力力两两个个方方向向(径径向向、切向切向)上的上的总应力增量力增量R-R-塑性区半径塑性区半径cu-cu-土土的的不不排排水水强强度度-离离桩桩心心间间隔隔塑性区的塑性区的应力力变化化弹性区的性区的应力力变化化R-R-塑性区半径塑性区半径cu-cu-土的不排水土的不排水强强度度-离离桩桩心心间间隔隔塑塑性性区区边境境上上径径向向位位移移、塑塑性性区区半半径径及及桩土界面
4、的土界面的挤压力力Pu-Pu-桩桩土土界界面面径径向向挤挤压压应应力力cu-cu-土的不排水土的不排水强强度度up-up-塑塑性性区区边边境境上上的的径径向向位移位移E-E-土的土的弹弹性模量性模量-土的泊松比土的泊松比(2)(2)强强扰动区的范区的范围当当土土体体确确定定后后，土土的的力力学学目目的的E、c、不不变，塑塑性性区区半半径与小孔直径呈径与小孔直径呈线性关系性关系由由图可可知知，当当土土体体的的泊泊松松比比一一定定时，R/d值随随着着土土体体强度度目目的的c、的的增增大大而而逐逐渐减减小小，R/d值随随着着土土体体弹性性模模量量的的增增大而逐大而逐渐增大增大1.2 1.2 沉桩挤土
5、成效的数值模拟沉桩挤土成效的数值模拟沉桩向深、大方向开展，推进沉桩问题的数值分析方法沉桩向深、大方向开展，推进沉桩问题的数值分析方法正日趋完善正日趋完善采用一些大型土木工程数值分析软件采用一些大型土木工程数值分析软件ANSYS、FLAC软件，对沉桩挤土及稳定性进展数值模型模拟软件，对沉桩挤土及稳定性进展数值模型模拟1.3 1.3 沉沉桩对周周围环境的影响境的影响(1)(1)噪音的影响噪音的影响打打桩时柴柴油油锤产生生的的噪噪音音可可高高达达120dB120dB以以上上，一一根根长桩至至少少要要锤击几几百百次次乃乃至至几几千千次次。这对附附近近的的学学校校、医医院院、居居民民、机机关关等等都都具
6、具有有一一定定的的干干扰作作用用，打打桩产生生的的噪噪音音影影响响人人们学学习、任、任务和休憩和休憩(2)(2)振振动的影响的影响打打桩时会会产生生一一定定的的振振动波波向向周周围分分散散。振振动对人人来来说，较长时间处在在一一个个周周期期性性微微振振动作作用用下下，会会感感到到难受受。特特别是是住住在在木木构构造造房房屋屋内内的的居居民民，地地板板、家家具具都都会会不不停停地地摇摆，对年老有病的人影响尤大年老有病的人影响尤大在在通通常常情情况况下下，振振动对建建筑筑物物不不会会呵呵斥斥破破坏坏性性的的影影响响。点点振振源，迅速衰减源，迅速衰减, ,精精细机床、机床、仪器器仪表的正常操作有影响
7、表的正常操作有影响(3)(3)挤土效土效应的影响的影响桩打打入入地地下下时，桩身身将将置置换同同体体积的的土土。因因此此在在打打桩区区内内和和打打桩区区外外一一定定范范围内内的的地地面面，会会发生生坚向向和和程程度度向向的位移的位移大大量量土土体体的的挪挪动常常导致致临近近的的建建筑筑物物发生生裂裂痕痕、道道路路路路面面损坏坏、水水管管爆爆裂裂、煤煤气气走走漏漏、边坡坡失失稳等等等等一一系系列列事事故故上海外白渡上海外白渡桥立剖面立剖面图上海外白渡上海外白渡桥立剖面立剖面图按按桩的的挤土效土效应，桩可分可分为u排斥土排斥土桩u如如混混凝凝土土预制制桩、木木桩等等；排排土土的的体体积与与桩的的外
8、外包包体体积相等相等u非排斥土非排斥土桩u排斥土的体排斥土的体积为零。如零。如钻孔灌注孔灌注桩、挖孔、挖孔桩等等u低排斥土低排斥土桩u排排斥斥土土的的体体积小小于于桩的的外外包包体体积，如如开开口口的的钢管管桩，工工字字钢桩等等减少减少桩挤土影响的措施土影响的措施(1)(1)预钻孔取土打孔取土打桩先先在在打打桩的的位位置置上上用用螺螺旋旋钻钻成成不不断断径径不不大大于于桩径径2 23 3、深深度不大于度不大于桩长2 23 3的孔，然后在孔位上打的孔，然后在孔位上打桩(2)(2)设置防置防挤孔孔在在打打桩区区内内或或在在打打桩区区外外，打打设假假设干干个个出出土土的的孔孔。出出土土孔孔的数量可按
9、的数量可按挤土平衡的原理估算土平衡的原理估算(3)(3)合理安排打合理安排打桩顺序和方向序和方向对着建筑物打着建筑物打桩比背着建筑物打比背着建筑物打桩的的挤土效土效应要不利得多要不利得多(4)(4)控制打控制打桩速率速率打打桩速度越快，速度越快，挤土效土效应越越显著著(5)(5)设置排水措施置排水措施促使由打促使由打桩挤压引起的超孔隙水引起的超孔隙水应力散失力散失(6)(6)其他其他如如设置防振沟等等置防振沟等等加加强强施工施工过程中打程中打桩对周周围环境的影响境的影响监测2 2 基坑开挖呵斥地面挪基坑开挖呵斥地面挪动或失或失稳随随着着经济建建立立的的开开展展，高高层建建筑筑的的基基坑坑面面积
10、越越来来越越大大，深度也越来越深深度也越来越深减少基坑开挖减少基坑开挖对周周围环境的影响境的影响要有合理的支要有合理的支护体系及防渗措施体系及防渗措施需求挖土施工的需求挖土施工的亲密配合密配合建立行之有效的建立行之有效的监测系系统2.1 2.1 深、大基坑工程及其深、大基坑工程及其环境土工境土工问题1 1地表沉降与土地表沉降与土层位移位移墙体体弹性性变位位基基坑坑卸卸载回回弹、塑塑性性隆隆起起、降降水水不不当当引引起起的的管管涌涌、翻翻砂砂墙外土外土层固固结沉降沉降井点或深井降水井点或深井降水带走土砂走土砂( (也是一种地也是一种地层损失失) )墙段接段接头处土砂漏失土砂漏失槽壁开挖，地槽壁开
11、挖，地层向槽内向槽内变形形2 2基坑变形控制的环保等级规范基坑变形控制的环保等级规范3 3基坑施工的时空效应问题基坑施工的时空效应问题l基坑施工稳定和变形基坑施工稳定和变形l基坑土方每步开挖的空间尺寸基坑土方每步开挖的空间尺寸l开挖顺序。采取支撑提早、快撑快挖的措施开挖顺序。采取支撑提早、快撑快挖的措施l无支撑情况下，每步开挖土体的暴露时间无支撑情况下，每步开挖土体的暴露时间l围护构造程度位移围护构造程度位移l基坑抗隆起的稳定性基坑抗隆起的稳定性l基坑施工的时空效应基坑施工的时空效应l谋求最大限制地调动、利用和发扬土体本身控制地层变谋求最大限制地调动、利用和发扬土体本身控制地层变形位移的潜力，
12、以求维护工程周边环境形位移的潜力，以求维护工程周边环境4 4地铁车站深大基坑的施工技术要求地铁车站深大基坑的施工技术要求撑后挖，留土堤撑后挖，留土堤对支撑施加支撑施加设计轴力力(30(307070) )的的预应力力每步开挖及支撑的每步开挖及支撑的时限限tr24htr24h坑坑内内井井点点降降水水以以固固结土土体体、改改善善土土性性，减减少少土土的的流流变开展开展5 5变形形监控控施工工况施工工况实施情况跟踪察看施情况跟踪察看日夜不中断的日夜不中断的现场监测与与险情及情及时预测和和预告告定量反响分析，信息化定量反响分析，信息化设计施工施工及及时修正、修正、调整施工工整施工工艺参数参数及及时提出、
13、提出、检验、改良、改良设计施工技施工技术措施措施苏州某基坑工程变形监测苏州某基坑工程变形监测监测频率及报警值监测频率及报警值基坑的基坑的监测周期周期为基坑开挖开基坑开挖开场时进场监测，地下室施工至，地下室施工至0.00m0.00m后后终了了监测在基坑降水开挖期在基坑降水开挖期间，做到一日一，做到一日一测。基坑基坑监测频率至少每天一次，开挖率至少每天一次，开挖时应每天每天2 2次，如有异常次，如有异常应加密加密频率率根据建筑基坑工程根据建筑基坑工程监测技技术规范，范，结合合场地的地的规模及工程地模及工程地质水文地水文地质条件，本工程的条件，本工程的报警警值确定如下：确定如下：围护构造程度、构造程
14、度、垂直位移大于垂直位移大于3mm/3mm/日或累日或累计大于大于50mm50mm；坑外地下水位最大下；坑外地下水位最大下降率大于降率大于500mm500mm；管；管线程度、垂直位移大于程度、垂直位移大于2mm/2mm/日或累日或累计位移位移10 mm10 mm；周；周边地表沉降大于地表沉降大于3 3/ /天或累天或累计沉降大于沉降大于3030；周；周边建筑物沉降建筑物沉降变化速率大于化速率大于2 2/ /天或累天或累计沉降大于沉降大于1010桩顶程度位移变化图桩顶程度位移变化图地下管线程度位移变化图地下管线程度位移变化图CX7CX7程度位移程度位移 CX8 CX8程度位移程度位移周边地表沉降
15、周边地表沉降 周边建筑物沉降周边建筑物沉降6 6减少沉降的措施减少沉降的措施采取采取刚度度较大的地下延大的地下延续构造构造分分层分段开挖，并分段开挖，并设置支撑置支撑基底土加固基底土加固坑外注坑外注浆加固加固添加添加维护构造入土深度和构造入土深度和墙外帷幕外帷幕尽量尽量缩短基坑施工短基坑施工时间降降水水时，应合合理理选用用井井点点类型型，优选滤网网，适适当当放放缓降水漏斗降水漏斗线坡度，坡度，设置隔水帷幕置隔水帷幕在在维护区内区内设置回灌系置回灌系统尽量减少降水次数尽量减少降水次数预防流土、管涌防流土、管涌2.2 2.2 深基坑开挖深基坑开挖对临近地下管近地下管线的影响的影响1 1地下管地下管
16、线位移位移计算算地下管地下管线位移位移计算可按算可按竖向和程度两个方向的位移分向和程度两个方向的位移分别计算算(2)(2)地下管地下管线竖向位移向位移计算算3 3地下管线程度位移方程地下管线程度位移方程y(x) y(x) 3 3 软土隧道推土隧道推进时的地面挪的地面挪动在在软土土地地层中中，地地铁、污水水隧隧道道等等常常采采用用盾盾构构法法施施工工。盾构在地下推盾构在地下推进时，地表会，地表会发生不同程度的生不同程度的变形形地地表表的的变形形与与隧隧道道的的埋埋深深、盾盾构构的的直直径径、软土土的的特特性性、盾构的施工方法、盾构的施工方法、衬砌反面的砌反面的压浆工工艺等要素有关等要素有关3.1
17、 3.1 盾构掘盾构掘进中的中的环境境问题由于盾构掘进引起地层扰动，产生诸如土体地表沉降和由于盾构掘进引起地层扰动，产生诸如土体地表沉降和分层土体挪动、土体应力、含水量、孔隙水压力、弹性分层土体挪动、土体应力、含水量、孔隙水压力、弹性模量、泊松比、强度和承载力等物理力学参数的变化模量、泊松比、强度和承载力等物理力学参数的变化1 1盾构在地下管网交叉、密集区段掘进施工盾构在地下管网交叉、密集区段掘进施工2 2盾构穿越大楼群桩盾构穿越大楼群桩3 3盾构经过不良地段流塑性粉砂、富含沼气脆弱夹盾构经过不良地段流塑性粉砂、富含沼气脆弱夹层掘层掘 进施工进施工4 4盾构进、出任务井施工盾构进、出任务井施工
18、5 5盾构作业面因土压或泥水加压不平衡，导致涌泥、盾构作业面因土压或泥水加压不平衡，导致涌泥、流沙流沙 。武警战士正用黄沙武警战士正用黄沙填堵凹陷的地面填堵凹陷的地面 2019 2019年年7 7月月2 2日凌日凌晨，上海地铁四号线晨，上海地铁四号线发生地面沉陷事故，发生地面沉陷事故，楼房倒塌，外滩防汛楼房倒塌，外滩防汛墙被破坏墙被破坏3.2 3.2 盾构施工而土体扰动相关的课题盾构施工而土体扰动相关的课题盾构周边土体因开挖而卸荷变形盾构周边土体因开挖而卸荷变形盾构掘进时周边土体超孔隙水压力分布及其变化盾构掘进时周边土体超孔隙水压力分布及其变化盾构掘进时土体受施工扰动的变形地表沉降盾构掘进时土
19、体受施工扰动的变形地表沉降受施工扰动土膂力学性质的变异受施工扰动土膂力学性质的变异盾构轴线上方地表中心沉降与土体受施工扰动范围的盾构轴线上方地表中心沉降与土体受施工扰动范围的关系关系地表沉降与施工条件的关系地表沉降与施工条件的关系3.3 3.3 盾构掘进引起的土体沉降机理盾构掘进引起的土体沉降机理1 1水和泥水和泥浆的的扰动盾盾构构经过的的地地域域，能能够引引起起地地下下水水含含量量和和紊紊流流运运动形形状状的的改改动泥水盾构的大量泥泥水盾构的大量泥浆外排回灌，外排回灌，给周周围环境境带来不良影响来不良影响2 2对不良土不良土层的影响的影响盾盾构构法法施施工工刀刀盘的的切切削削旋旋转振振动引引
20、起起饱和和砂砂土土或或砂砂质粉粉土土的的部分液化部分液化含含砂砂土土颗粒粒的的泥泥水水不不断断沿沿衬砌砌管管片片接接缝渗渗入入，引引起起部部分分土土体体坍塌坍塌3 3周围土体应力形状的变化周围土体应力形状的变化l周周围地地层变形的内在形的内在缘由由l土土体体的的初初始始应力力形形状状发生生变化化，使使得得原原状状土土阅历了了挤压、剪切、扭曲等复剪切、扭曲等复杂的的应力途径力途径3.4 3.4 盾构掘盾构掘进对土体的影响范土体的影响范围R-R-塑性区外半径塑性区外半径aa隧道半径隧道半径pp扩张压扩张压力力DpDp塑性塑性变变性区性区DeDe弹弹性性变变性区性区4 4 抽汲地下水引起的地面沉降抽
21、汲地下水引起的地面沉降4.1 4.1 地下水位上升引起的岩土工程问题地下水位上升引起的岩土工程问题1 1浅根底地基承载力降低浅根底地基承载力降低无无论论是是粘粘性性土土还还是是砂砂性性土土其其承承载载才才干干都都随随着着地地下下水水位位上上升而下降升而下降粘粘性性土土承承载载力力最最大大下下降降率率为为50%50%；砂砂性性土土承承载载力力最最大大下下降率为降率为70%70%2砂土地震液化加剧砂土地震液化加剧随着地下水位上升，砂土抵抗砂土液化才干随之减弱随着地下水位上升，砂土抵抗砂土液化才干随之减弱砂土的敏感影响区地下水位砂土的敏感影响区地下水位2m：随着土体含水量的提：随着土体含水量的提高而
22、加大，随着上覆土层的浅化而加剧高而加大，随着上覆土层的浅化而加剧3建筑物震陷加剧建筑物震陷加剧对于粉细砂土：越疏松或初始剪应力越小，地下水位上升对对于粉细砂土：越疏松或初始剪应力越小，地下水位上升对液化震陷影响越大液化震陷影响越大对于粘性土：地下水位上升既促使其饱和，又扩展其饱和范对于粘性土：地下水位上升既促使其饱和，又扩展其饱和范围，使本身的轻度较低，易发生塑性剪切破坏围，使本身的轻度较低，易发生塑性剪切破坏4土壤沼泽化、盐渍化土壤沼泽化、盐渍化地下水位上升，地表过湿呈沼泽化或由于剧烈蒸发浓缩作用，地下水位上升，地表过湿呈沼泽化或由于剧烈蒸发浓缩作用，使盐分在上部岩土层中积聚构成盐渍土使盐分
23、在上部岩土层中积聚构成盐渍土5岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质景象岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质景象地下潜水位或河水上升时，岩土体浸润范围增大，浸润程度地下潜水位或河水上升时，岩土体浸润范围增大，浸润程度加剧，岩土被水饱和、软化，降低了抗剪强度加剧，岩土被水饱和、软化，降低了抗剪强度6地下水位冻胀作用的影响地下水位冻胀作用的影响冻结形状的岩土体具有较高强度和较低紧缩性冻结形状的岩土体具有较高强度和较低紧缩性当温度升高岩土体解冻后，其抗压和抗剪强度大大降低，紧当温度升高岩土体解冻后，其抗压和抗剪强度大大降低，紧缩性增高，地基变形，建筑物失稳缩性增高，地基变形，建筑物失稳7对建筑
24、物的影响对建筑物的影响地下水位在根底底面紧缩层范围内上升时，水浸润、软化地地下水位在根底底面紧缩层范围内上升时，水浸润、软化地基土，使其强度降低、紧缩性增大，建筑物产生较大的基土，使其强度降低、紧缩性增大，建筑物产生较大的沉降变形沉降变形地下水位上升使建筑物根底上浮，建筑物失稳地下水位上升使建筑物根底上浮，建筑物失稳8对湿馅性黄土、崩解性岩土、盐渍土的影响对湿馅性黄土、崩解性岩土、盐渍土的影响地下水位上升，加强水与岩土相互作用，导致岩土构造破坏，地下水位上升，加强水与岩土相互作用，导致岩土构造破坏，强度降低，紧缩性增大强度降低，紧缩性增大9膨胀性岩土产生胀缩变形膨胀性岩土产生胀缩变形膨胀性岩土
25、地域，地下水位变化频繁或变化幅度大时，膨胀性岩土地域，地下水位变化频繁或变化幅度大时，岩土的膨胀收缩变形幅度大，导致本身强度降低或岩土的膨胀收缩变形幅度大，导致本身强度降低或消逝，引起建筑物的破坏消逝，引起建筑物的破坏4.2 4.2 抽汲地下水抽汲地下水产生的生的环境境问题地表塌陷地表塌陷地面沉降地面沉降海海(咸咸)水入侵水入侵地裂痕的复活与地裂痕的复活与产生生地下水源枯竭，水地下水源枯竭，水质恶化化1 1地表塌陷地表塌陷地下水位降深增大，水动力条件急剧改动，水对土体的地下水位降深增大，水动力条件急剧改动，水对土体的潜蚀才干加强，地表塌陷的数量增多，规模增大潜蚀才干加强，地表塌陷的数量增多，规
26、模增大水位降深小，地表塌陷坑的数量少，规模小水位降深小，地表塌陷坑的数量少，规模小当降深坚持在基岩面以上且较稳定时，不易产生塌陷当降深坚持在基岩面以上且较稳定时，不易产生塌陷2地面沉降地面沉降土层中孔隙水压力降低，颗粒间有效应力添加，地层压土层中孔隙水压力降低，颗粒间有效应力添加，地层压密超越一定限制时，表现出地面沉降密超越一定限制时，表现出地面沉降当抽水时，在抽水井周围构成降水漏斗，在降水漏斗范当抽水时，在抽水井周围构成降水漏斗，在降水漏斗范围内的土层将发生沉降围内的土层将发生沉降3海水入侵海水入侵近海地域的潜水或承压含水层往往与海水相连，并坚持近海地域的潜水或承压含水层往往与海水相连，并坚
27、持某种平衡某种平衡假设大量开采陆地地下淡水，引起大面积地下水位下降，假设大量开采陆地地下淡水，引起大面积地下水位下降，从而引起海水入侵，使淡水水量变坏，加强水的腐蚀性从而引起海水入侵，使淡水水量变坏，加强水的腐蚀性4地裂痕的产生和复活地裂痕的产生和复活地裂痕主要发生在河南、陕西、江苏、湖北、贵州、河地裂痕主要发生在河南、陕西、江苏、湖北、贵州、河北等省，多为地下水开采、煤矿采空及降雨等要素呵斥北等省，多为地下水开采、煤矿采空及降雨等要素呵斥5地下水源枯竭与水质恶化地下水源枯竭与水质恶化盲目开采地下水，当开采量大于补给量时，地下水资源盲目开采地下水，当开采量大于补给量时，地下水资源就会逐渐减少，
28、以致枯竭就会逐渐减少，以致枯竭呵斥泉水断流、井水枯干，地下水中有害离子量增多，呵斥泉水断流、井水枯干，地下水中有害离子量增多，矿化度增高矿化度增高6建筑物的影响建筑物的影响7抽汲地下水出抽汲地下水出现环境境问题的的现状状据据最最新新统计( (中中国国日日报，20192019年年7 7月月2323日日) )我我国国已已有有5050多多个个城市由于城市由于过量的抽汲地下水呵斥量的抽汲地下水呵斥48655km248655km2的地面沉降的地面沉降4.3 4.3 人工回灌与地面回人工回灌与地面回弹1 1回灌回灌对地面沉降的影响地面沉降的影响抽抽汲汲地地下下水水导致致地地面面沉沉降降，是是由由于于地地下
29、下水水位位下下降降，导致致孔孔隙隙水水压力力降降低低，土土中中有有效效应力力添添加加，地地层发生生压密密变形形的的外在表外在表现回回灌灌，那那么么有有利利于于稳定定地地下下水水位位，并并促促使使地地下下水水位位上上升升，使使土土中中孔孔隙隙水水压力力增增大大，土土颗粒粒间的的接接触触应力力减减小小，土土层发生膨生膨胀，从而，从而导致地面回致地面回弹可控制地面沉降可控制地面沉降l在地下水集中开采地域，如沪在地下水集中开采地域，如沪东工工业区区l回灌前回灌前19591959年年1010月至月至19661966年年9 9月，地面累月，地面累计下沉下沉0.50.51m1ml回灌后回灌后19651965
30、年年9 9月至月至19741974年年9 9月，地面累月，地面累计上升上升181836mm36mml同同一一时期期，沪沪西西工工业区区回回灌灌前前地地面面累累计下下沉沉434359cm59cm，回灌后地面累回灌后地面累计上升上升262644mm44mm2地面回地面回弹模型的建立与求解模型的建立与求解相相对于于含含水水层( (组) )的的抽抽水水压密密过程程而而言言，人人工工回回灌灌导致致的的含含水水层( (组) )的的回回弹。( (膨膨胀) )过程程是是完完全全弹性性的的，即即回回灌灌引引起的含水起的含水层( (组) )的的竖向膨向膨胀变形形过程符合程符合弹性虎克定律；性虎克定律； 式中式中
31、(t)- (t)-土骨架的土骨架的竖向膨向膨胀应变 Se(t)- Se(t)-地下水位上升地下水位上升值5 5 采空区地面变形与地面塌陷采空区地面变形与地面塌陷由由于于地地下下开开采采强强度度和和广广度度的的扩展展，地地面面变形形和和地地面面塌塌陷陷的危害不断加的危害不断加剧地地下下矿产开开采采以以后后，采采空空区区上上方方的的覆覆盖盖岩岩层和和地地表表失失去去平衡而平衡而发生挪生挪动和和变形，构成一个凹陷盆地形，构成一个凹陷盆地山西省孝义市郝家寨煤矿采空区分类采空区分类l老采空区老采空区l指建筑物兴建时，历史上曾经采空的场地指建筑物兴建时，历史上曾经采空的场地l现采空区现采空区l指建筑物兴建
32、时，地下正在采掘的场地指建筑物兴建时，地下正在采掘的场地l未来采空区未来采空区l指建筑物兴建时，地下储存有工业价值的煤层或其他矿指建筑物兴建时，地下储存有工业价值的煤层或其他矿藏藏建筑物与采空区关系建筑物与采空区关系建建筑筑物物蒙蒙受受釆釆空空区区地地表表挪挪动损坏坏的的程程度度与与建建筑筑物物所所处的的位置和地表位置和地表变形的性形的性质及其大小有关及其大小有关阅历阐明明，位位于于地地表表挪挪动盆盆地地边缘区区的的建建筑筑物物要要比比中中间区不利得多区不利得多地地表表均均匀匀下下沉沉使使建建筑筑物物整整体体下下沉沉，对建建筑筑物物本本身身影影响响较小小，但但假假设下下沉沉量量较大大，地地下下水水位位又又较浅浅时，会会呵呵斥斥地地面面积水水，不不但但影影响响运运用用，而而且且使使地地基基土土长期期浸浸水水，强强度度降低，降低，严重的可使建筑物倒塌重的可使建筑物倒塌Theend
