淺談地面沉降災害與防治
2018/11/30 17:27:45??????點擊：
一、國內地面沉降現狀
目前，中國在19個省份中超過50個城市發生了不同程度的地面沉降，累計沉降量超過200毫米的總面積超過7.9萬平方公里。地面沉降的重災區主要是長江三角洲地區、華北平原和汾渭盆地這三個區域。中國地質調查局公布的《華北平原地面沉降調查與監測綜合研究》及《中國地下水資源與環境調查》顯示：華北平原不同區域的沉降中心有連成一片的趨勢；長江區最近30多年累計沉降超過200毫米的面積近1萬平方公里，占區域總面積的1/3。
二、地面沉降的原因
引起地面沉降的原因較為復雜，主要有以下下幾種人為因素：
1.抽汲地下水引起的地面沉降。抽汲地下水引起的地面沉降大多發生在大量開采松散沉積物孔隙承壓水的地區。根據有效應力原理，飽和土體的自重應力由顆粒和孔隙水共同承擔，由土顆粒所承擔的那部分應力為有效應力。當抽水引起承壓水水位下降時，含水層本身及其上下隔水層中孔隙水壓力也隨之降低。在總應力不變的條件下，飽和土體中孔隙壓力減小必然會使土中有效應力等量增大。使土體被壓密并導致地面沉降。
2.工程降水引起局部地面沉降。在深基坑和地下構筑物的開挖過程中往往會遇到地下水位高于施工作業面的情況，為防止基坑邊坡失穩，保證順利開挖，避免水下作業，須進行基坑降（排）水。但是，降水方案不當，會引起周圍地面沉降。
3.開采固體礦產引起的地面沉降。礦區采空塌陷分布在各礦區，以采煤塌陷最為突出。
4.開采石油天然氣引起的地面沉降。
三、地面沉降的危害
1.對建筑物造成危害和影響，使建筑地基下沉，房屋開裂等。
2.形成地裂縫，直接或者間接的對建筑物造成破壞并惡化環境。
3.影響建筑物抗震能力，致使地震災害加重。
4.由于地面沉降作用，局部改變地形地貌條件，形成地面沉降降落漏斗，降低防洪排澇工程效能，造成大面積積水，洪澇災害加劇。
5.造成海水倒灌。地面沉降區多出現在沿海地帶。地面沉降到接近海面時，會發生海水倒灌，使土壤和地下水鹽堿化。對地面沉降的預防主要是針對地面沉降的不同原因而采取相應的工程措施。
四、地面沉降的預測、監測與防治措施
（一）地面沉降的預測
國內外有關地面沉降的預測方法很多，主要有模糊神經網絡、灰色理論等當沉降均勻平穩時，宜采用灰色預測，當沉降波動較大時，宜采用人工神經網絡預測。沉降是一個受多方面因素影響的復雜過程，其影響因素與沉降之間存在復雜的非線性關系，正確選擇預測方法和建立相應的模型，對于精確的預測沉降和防止事故的發生顯得尤為重要。
（二）地面沉降的監測
地面沉降的監測項月主要有大地水準測量、地下水動態監測、地表及地下建筑物設施破壞現象的監測等。監測的基本方法是設置分層標、基巖標、孔隙水壓力標、水準點、水動態監測網、水文觀測點、海平面預測點等，定期進行水準測貸和地下水開采量、地下水位、地下水壓力、地下水水質監測及地下水回灌監測，同時開展建筑物和其他設施因地面沉降而破壞的定期監測等。根據地面沉降的活動條件和發展趨勢，預測地面沉降速度、幅度、范圍及可能產生的危害。
目前，中國在19個省份中超過50個城市發生了不同程度的地面沉降，累計沉降量超過200毫米的總面積超過7.9萬平方公里。地面沉降的重災區主要是長江三角洲地區、華北平原和汾渭盆地這三個區域。中國地質調查局公布的《華北平原地面沉降調查與監測綜合研究》及《中國地下水資源與環境調查》顯示：華北平原不同區域的沉降中心有連成一片的趨勢；長江區最近30多年累計沉降超過200毫米的面積近1萬平方公里，占區域總面積的1/3。
二、地面沉降的原因
引起地面沉降的原因較為復雜，主要有以下下幾種人為因素：
1.抽汲地下水引起的地面沉降。抽汲地下水引起的地面沉降大多發生在大量開采松散沉積物孔隙承壓水的地區。根據有效應力原理，飽和土體的自重應力由顆粒和孔隙水共同承擔，由土顆粒所承擔的那部分應力為有效應力。當抽水引起承壓水水位下降時，含水層本身及其上下隔水層中孔隙水壓力也隨之降低。在總應力不變的條件下，飽和土體中孔隙壓力減小必然會使土中有效應力等量增大。使土體被壓密并導致地面沉降。
2.工程降水引起局部地面沉降。在深基坑和地下構筑物的開挖過程中往往會遇到地下水位高于施工作業面的情況，為防止基坑邊坡失穩，保證順利開挖，避免水下作業，須進行基坑降（排）水。但是，降水方案不當，會引起周圍地面沉降。
3.開采固體礦產引起的地面沉降。礦區采空塌陷分布在各礦區，以采煤塌陷最為突出。
4.開采石油天然氣引起的地面沉降。
三、地面沉降的危害
1.對建筑物造成危害和影響，使建筑地基下沉，房屋開裂等。
2.形成地裂縫，直接或者間接的對建筑物造成破壞并惡化環境。
3.影響建筑物抗震能力，致使地震災害加重。
4.由于地面沉降作用，局部改變地形地貌條件，形成地面沉降降落漏斗，降低防洪排澇工程效能，造成大面積積水，洪澇災害加劇。
5.造成海水倒灌。地面沉降區多出現在沿海地帶。地面沉降到接近海面時，會發生海水倒灌，使土壤和地下水鹽堿化。對地面沉降的預防主要是針對地面沉降的不同原因而采取相應的工程措施。
四、地面沉降的預測、監測與防治措施
（一）地面沉降的預測
國內外有關地面沉降的預測方法很多，主要有模糊神經網絡、灰色理論等當沉降均勻平穩時，宜采用灰色預測，當沉降波動較大時，宜采用人工神經網絡預測。沉降是一個受多方面因素影響的復雜過程，其影響因素與沉降之間存在復雜的非線性關系，正確選擇預測方法和建立相應的模型，對于精確的預測沉降和防止事故的發生顯得尤為重要。
（二）地面沉降的監測
地面沉降的監測項月主要有大地水準測量、地下水動態監測、地表及地下建筑物設施破壞現象的監測等。監測的基本方法是設置分層標、基巖標、孔隙水壓力標、水準點、水動態監測網、水文觀測點、海平面預測點等，定期進行水準測貸和地下水開采量、地下水位、地下水壓力、地下水水質監測及地下水回灌監測，同時開展建筑物和其他設施因地面沉降而破壞的定期監測等。根據地面沉降的活動條件和發展趨勢，預測地面沉降速度、幅度、范圍及可能產生的危害。
