第3讲 地面沉降地裂缝及其研究课件.ppt

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1、1,第三讲 地面沉降、地裂缝及其研究,一、地面沉降及其研究二、地裂缝及其研究三、地面塌陷及其研究,2,概况1您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。概况2您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。概况3您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。,+,+,+,整体概况,3,一、地面沉降及其研究,1、地面沉降的成因2、地面沉降的危害3、地面沉降的研究与防治,4,1、地面沉降的成因,（1）地面沉降的状况分布：地面沉降主要分布在平原、盆地的大城市和油气开发区。沉降速度：几几十厘米/年。沉降量：几米近十米。,5,地面沉降分布特征：（1）大型河流三角洲及沿海平原区，如上海、天津、沧州等。（2）小型河流三

2、角洲区，如福州、湛江、宁波等（3）山前冲洪积扇及倾斜平原区，如北京、保定、郑州等。（4）山间盆地和河流区，如西安、太原、运城等。,6,7,8,9,10,11,（2）地面沉降的形成机制,a.形成的地质条件（a）松软的第四纪沉积物黏土 粉砂质黏土 黏土质粉砂 粉砂 细砂 粗砂 砾石（b）新构造运动的沉降区,12,13,14,15,b.地面沉降的致因,（a）过量开采地下水水压力降低，地层压缩，孔隙体积减小。地面沉降中心与地下水开采漏斗一致。地面沉降等值线与地下水开采漏斗等值线一致。,16,17,日本,18,19,20,上海市地面沉降,21,22,北京市的地面沉降（最大速率）：1966年以前：缓慢形成

3、，25mm/a。19661973年，加速，10mm/a。19731981年，快速发展，50mm/a。1981年以后，下沉减缓，29mm/a。1966年地下水开采量增加，70年代中期猛增。,23,24,（b）地下油气开采,开采油气造成地下压力亏损，引起地面沉降。如加州的长滩市的地面沉降量达9米。我国的大庆、胜利油田都出现地面沉降。,25,（c）人类工程,地面建筑物增多，负荷过重。地下隧道。如意大利的比萨斜塔：11731185年，建至3层，塔发生倾斜。12741284年，建至7层，塔斜增加。1350年，塔建成，塔顶偏离中心1.5m。,26,27,（d）新构造运动、火山喷发,新构造运动的沉降区。如西

4、安地面沉降区位于西安断陷区，由构造下降占地面沉降量的3.17。火山喷发造成地下物质亏损。,28,2、地面沉降的危害,（1）海水入侵，滨海地下水破坏。（2）海岸侵蚀增加，海防投资增加。（3）海面上升，港口设施失效。（4）城市地下系统遭受破坏。如水管、下水道等断裂、变形等。（5）地面建筑物破坏。（6）桥墩下沉，河流通航能力下降。,29,30,3、地面沉降的研究与防治,（1）地面沉降原因的研究a.活动断层研究（遥感、物探手段）。b.沉积物特点研究（沉积物成因、岩性、岩相，从立体研究，钻探、物探）。c.地面沉降的速率、面积，沉降量等值线。沉降速度：-dH/dt=k(Po-P)K系数；Po标准地下水压；

5、P现地下水压,31,d.地下水开采量，地下水位变化，地下水位等值线。e.油气开采分析。f.地下和地面工程分析。,32,（2）地面沉降灾害的调查研究a.地面建筑物的损坏，倾斜、下沉、墙壁破裂、桥梁破坏。b.地下工程破坏，通讯管道、自来水管、下水管线等变形、损坏等。c.海防设施的破坏和加固。d.城市洪水灾害。e.城市资源破坏，如淡水资源、港口资源、土地资源等。,33,（3）地面沉降的治理a.节约用水，改变水源。b.调整地下水开采层次，开采季节。c.地下水人工回灌。d.加工地下工程。e.地基加固工程。f.避开活动断层。,34,35,（4）地面沉降的监测a.大地水准测量。b.地下水开采量、地下水位、地

6、下水压、地下水质、地下水回灌。c.建筑物和其它设施因地面沉降破坏监测。d.预测地面沉降速度、幅度、范围和可能的危害。GIS、GPS、InSAR等技术的应用。,36,二、地裂缝及其研究,1、地裂缝的成因2、地裂缝的危害3、地裂缝的调查研究,37,1、地裂缝的成因,（1）中国地裂缝的分布分布广泛，在西北、华北、长江流域都有较广泛的分布。主要受构造背景的影响，我国大多数的地裂缝都与构造有关。产生在第四纪沉积物中。,38,39,40,（2）地裂缝的成因,a.构造成因特征：延伸稳定，分布不受地形、岩性的影响，可切过陡坎、阶地，平面上：折现状、锯齿状、雁行状排列。剖面上：近于直立、阶梯状、地堑状。,41,

7、（a）断裂活动引起断层的缓慢蠕滑形成地裂缝，是构造地裂缝常见的一种。,42,（b）地震活动引起地震地裂缝。形成的地裂缝规模比较大。（c）火山活动引起火山喷发前夕何喷发过程中形成。,43,44,45,b.非构造成因,特征：分布的方向不明显，延伸的长度较短，剖面多呈弧形、椅状、直立。主要的原因：膨胀土作用、黄土湿陷作用、地面沉降、冻融作用、干旱作用、盐丘作用、矿山采空等。,46,c.地裂缝的分类,（a）成因分类构造地裂缝非构造地裂缝（b）活动强度分类弱活动：80mm/a。,47,（c）活动方式分类垂直升降：水平拉张：水平扭动：超强活动：（d）活动范围分类线状分布片状分布,48,2、地裂缝的危害,4

8、9,地裂缝的主要危害,建筑物墙体开裂。地面设施破坏。地下设施损坏。有害气体的溢出。垃圾场污染地下水。农田漏水。,50,51,3、地裂缝的调查研究,（1）地裂缝特征的调查研究a.几何特征（a）地裂缝的延伸方向。（b）地裂缝呈带状，段与段的关系。（c）地裂缝的组合特征，如雁行排列、侧列、Y字组合、树枝组合、环行组合等。（d）地裂缝的产状。,52,b.运动学特征（a）地裂缝发展的阶段，萌芽期、发展期、强活动期和超活动期。（b）地裂缝活动的周期，与地震相似，活动期的速率是平静期的数倍。（c）地裂缝在剖面和剖面上的位移量。（d）地裂缝的垂直运动量最大，水平拉张量次之，扭动量最小。,53,（2）地裂缝的地

9、质背景调查,a.新构造运动特征调查。b.地貌特征调查。c.沉积物特征的调查。d.地下水特征调查。,54,（3）地裂缝调查的方法,a.遥感的方法：区域地质、地貌研究。b.地质的方法：不同比例尺填图，平面和立体。c.地球物理方法：地震勘探、低频电磁法等。d.地球化学方法：氡气测量。e.钻探的方法：探明第四纪沉积物、水文地质等。,55,（4）地裂缝的防治和监测,a.防治控制人为因素的诱发作用，建筑物避让地裂缝。地基的处理（加固、断层置换法、局部浸水法）b.监测预测、预报地裂缝发展方向、速度位移量及可能的危害范围。,56,57,三、地面塌陷及其研究,1、地面塌陷的成因2、地面塌陷的危害3、地面塌陷的研

10、究,58,1、地面塌陷的成因,（1）自然因素岩溶塌陷、地震塌陷、暴雨塌陷等。（2）人为因素矿山塌陷、工程塌陷等,59,60,61,62,2、地面（岩溶）塌陷的危害,如1981年5月8、9日在美国佛罗里达州：形成直径100m的塌陷坑，居民楼、商业楼、游泳池损坏，损失200万美元。,63,64,Q|A,您的问题是？善于提问,勤于思考,问答环节,65,点击此处添加段落文本 . 您的内容打在这里，或通过复制您的文本后在此框中选择粘贴并选择只保留文字,66,感谢观看The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation and make it into a film,