京沪高铁沿线某地地下水开采与地面沉降关系分析_胡卸文
深层地热水开采与地面沉降的关系分析
深层地热水开采与地面沉降的关系分析发表时间：2020-12-23T06:03:18.896Z 来源：《防护工程》2020年26期作者：徐树常[导读] 创新和完善可能的传统思维和措施，细致研究利用合理开采、水位维持动态平衡的双重管理机制，使地下水资源管理工作向更高的阶段迈进。
(威廉莎士比亚、嘉鱼县山湖温泉旅游有限公司 4372000摘要：为了科学管理水资源，水利部制定了严格的水资源管理制度。
通过地下水战略宏观研究，明确加强对地下水保护的各种要求，创新和完善可能的传统思维和措施，细致研究利用合理开采、水位维持动态平衡的双重管理机制，使地下水资源管理工作向更高的阶段迈进。
(威廉莎士比亚、关键词：深层地热水开采；地面沉降；关系引言超采地下水引发的地面沉降灾害已成为地区经济可持续发展的重要制约因素，如何从风险方面为决策者提供支持，实现灾害防治从被动应对向主动防御转变，是地面沉降防治研究领域的新课题。
1地下热水分布规律地温梯度在地下1500米前随着盆地深度的增加而增加，1500米后又减少，南阳盆地地温梯度分布规律为西高洞低、北高南低、盆地中心最小。
地温场的基本分布区和地区结构的分布区基本一致。
根据研究地区地下水水位、水、水化学特征、储热部位岩石特征和地温梯度情况，可分为盆地浅部、盆地深部型、盆地基底型地热田三大具有高利用价值的地热田。
三者在垂直方向上没有水力关系，平面上是自主的体系。
其中盆地浅层地热田含水量高，温度在40℃左右，可以开采低温水。
盆地深部地热田的热水温度比较高，可以开采高温地热，其地下热水温度超过70℃，但储热量比较少。
盆地基地型地热田深度浅，水丰富，温度约在40℃~47℃之间，盆地基地型地热田与岩浆岩的分布密切相关。
2地面沉降从地质角度而言，能够引起地面沉降的原因有多种，其一是在自然重力的影响下，地表上的松散地层会由于重力变为更加紧密、密度更高的坚硬地层，而由于密度增高的原因，整个地层的厚度自然就变薄，从而就会导致地面沉降；其二就是由于地震等地壳运动导致地面沉降；其三就是地质的构造作用引起地面沉降。
中国超50个城发生地面沉降京沪高铁地基下陷
中国超50个城发生地面沉降京沪高铁地基下陷中国超50个城发生地面沉降京沪高铁地基下陷我国发生地面沉降灾害的城市超过50个，最严重的是长江三角洲、华北平原和汾渭盆地。
由于地面沉降，有城市甚至被预言会在几十年后消失。
其中华北平原区地面沉降量超过200毫米的范围，达到6万4千平方公里，占整个华北地区的46%左右。
2012年2月20日央视《新闻1+1》播出《地面沉降，不能承受之重？！》，以下是节目实录：节日导视：以前那个水面很低的，地面高，现在是水面高了，陆地低了反而。
三层变成了两层小楼，底下一层已经变成成地下室了。
它两边都裂了，已经裂空了呢。
地面沉降，被称作温水煮青蛙的慢性病，它到底有多严重。
中国地质环境监测院副院长张作辰：地面沉降的区域主要有三大片区，一个是长江三角洲地区，一个是华北地区，另外就是陕西和山西的汾渭地区。
全国地面沉降量超过200毫米的地区达到7.9万平方公里，我国首部地面沉降防治规划获得批复。
专家还建议，在地质松软地区应限制大型建筑的建造，以减少对地层的压力。
不断涨高的城市，不断拓展的使用空间，不断增加的用水需求，究竟如何守住我们的地平线，《新闻1+1》今日关注地面沉降，不可承受之重？！主持人白岩松：您好观众朋友，欢迎收看正在直播的《新闻1+1》。
要问中国的运动员里谁个最高，毫无疑问，上海的姚明啊。
但是去年姚明退役了，不过姚明虽然退役了，上海这座城市在中国的高度的冠军榜上依然不会让开位置，接替它的是高楼。
来，我们看看身后的照片。
这是三栋高楼，跟瓶起子那栋高楼隔着一栋高楼的是，正在建设的中国第一高楼它的名字叫上海中心大厦，它的设计高度是632米，了不得了，现在它早已长出了地面以七天一层的速度正在向上建，大家可以想象什么时候它就会封顶了。
但是看着非常棒的一栋全中国的第一高楼，可是最近突然跟这样的一个画面联系在一起了，地面上怎么出现了裂缝呢，好多人的腿和脚也证明了大家也是感到非常的担心。
不知道这是不是摄影记者还是微博的发布者，大家都在关心，这个中国第一高楼，和地面的沉降到底有没有关系，跟这个裂缝到底有没有关系，我们一起关注一下。
《2024年南水北调前后京津城际铁路北京段地面沉降演化特征》范文
《南水北调前后京津城际铁路北京段地面沉降演化特征》篇一一、引言南水北调工程作为我国重要的水资源调配项目，自其建设至今，对于北方城市的供水格局带来了巨大的变化。
同时，在京津城际铁路这一交通动脉中，地面沉降现象成为了一项不容忽视的问题。
尤其是北京段作为首都交通的核心部分，其地面沉降情况不仅关乎着铁路运输的安全，更是城市可持续发展的重大挑战。
本文将围绕南水北调前后，京津城际铁路北京段地面沉降的演化特征展开详细探讨。
二、南水北调背景及其对北京地区的影响南水北调工程作为我国水资源调配的重大战略工程，其主要目的是缓解北方地区的水资源短缺问题。
自该工程实施以来，大量南方的水资源被输送到北方地区，有效地缓解了北京等地的水资源压力。
然而，随着大量水资源的输入，以及地下水位的变动，北京地区的地面沉降问题逐渐凸显。
三、京津城际铁路北京段地面沉降的背景及现状京津城际铁路作为连接北京与天津的高速铁路，其北京段的地面沉降问题尤为突出。
由于地质构造、地下水开采等多重因素的综合作用，该区域的地面沉降现象日趋严重。
尤其是在南水北调的影响下，地面沉降的速度和范围都有所增加。
四、南水北调前后地面沉降的演化特征4.1 沉降速度与范围的变化在南水北调工程实施前，京津城际铁路北京段的地面沉降速度和范围相对稳定。
然而，随着南水北调工程的推进，尤其是大量水资源输入后，地面沉降的速度和范围都有所增加。
尤其是在靠近输水管道和取水口附近的地段，地面沉降现象更为明显。
4.2 影响因素分析地面沉降的主要影响因素包括地质构造、地下水开采、土体特性等。
在南水北调的影响下，地下水位的变化成为了一个重要的影响因素。
随着大量水资源的输入，地下水位上升，土体的固结性降低，从而加速了地面沉降的速度。
五、应对措施与建议5.1 加强监测与预警针对地面沉降问题，应加强监测与预警工作。
通过建立完善的监测网络，实时掌握地面沉降的情况，及时采取措施防止事故发生。
5.2 优化水资源管理南水北调工程的推进与地面沉降问题息息相关。
城市地下水开采引起地表沉降关系论述
城市地下水开采引起地表沉降关系论述【摘要】地面沉降是指地壳表面在自然力的作用下或人类经济活动影响下造成区域性的总体下降运动。
可以给人民生活造成严重的危害，对工农业生产，交通运输和城市建设产生重大的经济损失。
本文通过对某些城市地下水的开采与地表沉降的研究，论述了二者之间的关系，并讨论如何利用GPS获取动态监测数据。
【关键词】地下水开采；地表沉降；动态监测；GPS1 地表沉降1.1 地表沉降的涵义地表沉降系指地壳表面在自然力作用下或人类经济活动影响下造成区域性的总体下降运动。
其特点是以向下的垂直运动为主体，而只有少量或基本上没有水平方向位移。
其速度和沉降量值以及持续时间和范围均因具体诱发因素或地质环境的不同而异。
目前国内外工程界所研究的地表沉降主要是指由抽取液体（以地下水为主，也包括油、气）所引起的区域性地面沉降。
本文的地表沉降是指我国《岩土工程勘察规范》中规定的：在较大面积内由于抽取地下水引起水位下降而造成的地面沉降。
1. 2 地表沉降的危害特点(1）沿海、沿江城市区域潮水上岸，潮水可能漫溢市区的道路、工厂、商店及村庄、农田，经济损失严重；(2）城市下水道排水不畅，降雨积水成灾，发生大面积内涝灾害；(3）河道桥下净空减少，过航能力降低，影响交通运输；(4）城镇区内，建筑物由于地面沉降影响产生不均匀变形，危及稳定安全；(5）既有河海堤坝或防汛墙，其防洪朝的能力降低，致使城市抵御自然灾害的能力降低；(6）港口码头失效，作用功能降低；(7）道路设施以及地下管道遭受破坏；(8）地下水取水设备失效。
1.3 地表发生沉降的原因分析1.2.1 自然因素分析（1）新构造运动可使地面随基底面升降（2）强烈地震对地表沉降的影响（3）土层的天然固结1.2.2 人为因素分析（1）抽取地下气、液体的影响因各种目的而进行的浅层疏干排水和抽取深层的气、液体，使地层内的气、液压降低，土粒间的有效应力增加，地层压密，形成区域性碟形洼地。
地下水开采造成的地面沉降研究
上 岗现象 的发生。 建筑企业要将人 才建设作 为推动施工质 量提 高的关键 因素 ，注 重对人 才的有效培 养和 个性化 关 怀。 企业应采取 多元化的措 施促进 施工 技术人 员技 能水平 的提升。首 先要关心和爱护职工人员 ， 与他们建 立来 良好 的职 业感情 ， 为他 们提供舒适 宽松 的工作 环境 ， 提高工作 人 员工作 的积极性和主动性 ， 使其尽心尽 力为建筑 事业贡 献 力量 。其 次是加 大对 员工 的质量培训与教育 力度 ， 培养 员工 的质量 意识 ， 使 员工从 内心树立 “ 质 量第 一 ” 的观念 ， 并积极 主动地参 与到企业质量 管理活动 中去。再 次 ， 为员 工提供 更多的技能培训 机会 ， 基于 员工 的施工技术和 以往 业绩 ， 建 立技术激励体 系 ， 适时奖励 那些 为企业做 出贡献
１ 导致地面沉 降的因素 地面沉降也是一种环境地质 问题 ， 其形成原 因是通 过 最 终形成 的一种严 重 作者简介 ： 田青（ １ ９ ８ ３ 一） ， 男， 山西太原人 ， 初级工程师 ， 本科 ， 主要 各种因素对地面 高程缓 慢进行 降低 ， 研 究 方 向 为地 质 工 程 类 。 的地质灾害。 地 面沉降的成 因很 多 ， 天然 因素包括 ： 新构造
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ４ ６
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ４） ３ ３ — ０ ０ ７ ８ — ０ ２
０ 引言 速扩大 了城市 的建发展规模 ，资源和环境 问题 更加突 出， 地 面沉降具体 是指某 一地 区由于 各种原 因造成 的地 城 市增加 了承载 力 ， 过度对 地下水 进行开采 ， 造成迅 速 降 进 一步形成 地面沉 降 问题 ， 严 重威胁 着我 表 浅部松散沉积 物加密压 实进而形成 的下 降地 面标 高 问 低 了地下水位 ， 题， 这是 一种具 有缓慢 特点的地质 灾害 。 近些年来 ， 我 国由 国地 区经 济发展 。
地下水开采引发的地面沉降环境效应分析
地下水开采引发的地面沉降环境效应分析摘要：本文主要阐述了地下水过量开采带来的地面沉降问题所引发的一系列环境效应并就如何控制地面沉降进行了一定的探究。
关键词：地下水开采；地面沉降；环境效应Abstract: This article mainly expounds the groundwater excessive mining subsidence of ground brings a series of environmental effect and how to control the land subsidence in some extent explored.Key Words: the groundwater exploitation; ground settlement; Environmental effect地下水是人类赖以生存的宝贵资源，地下水资源是有限的，目前由于我国大多数地方和城市存在着多头管水、有法不依、执法不严、盲目开采的现象，致使地下水超采引起地表高程降低进而造成了地面沉降，使地下水和地表水的相互关系发生变化，在一些条件下对环境造成了不良的后果。
一、地下水开采引发的地面沉降在开采地下水时，由于地下水的补给量和开采量的变化，必然导致地下水位的变化。
地下水位是地下水均衡的综合反映，过量或者不合理开采必然会造成地下水位的持续下降。
根据有效应力原理，土体中地下水的渗出使其浮托力丧失或减小，有效应力增大，颗粒骨架形成孔隙压缩；而地面沉降量的大小受地层的附加应力控制，水位降低值大则附加应力大，地面沉降量就大。
另外，在降雨量变化不大的情况下，地面沉降的发生、发展依附于地下水开采量的大小，在地下水位持续下降的情况下，土层长期处于压缩状态，地面呈现持续下降的趋势，沉降范围也随之扩大。
也就是说，同一地点地面沉降的速率和沉降幅度与地下水位的下降呈同步的正比关系。
二、地下水开采带来的地面沉降环境效应（一）农业环境恶化一方面，由于平原区潜水位持续下降，导致大量农用机井出水量锐减，甚至井泵吊空，机井报废；另一方面，适宜的土壤含水率是农作物正常生长的保证，土壤含水率主要受地下水位埋深的影响，地下水位持续下降，耕土层土壤含水率将大大降低。
探讨地下水开采引起的地面沉降问题以及解决措施
探讨地下水开采引起的地面沉降问题以及解决措施摘要：当中国的城市正竭力向上发展，农村正拼命追求高产的时候，却没想到脚下的土地，已不堪重负，正悄无声息地下降。
华北平原在下降、长江三角洲的一些地方、汾渭盆地也在下降，地面沉降的范围还在扩大。
不能承重的土地之下，是急遽下降的地下水水位。
而如何控制地下水的过度攫取，又牵涉到多个部门，成为社会治理的一个难题。
本文结合笔者多年的工作经验,对地面沉降和地下水开采的矛盾问题进行简要的阐述。
关键词: 概述; 地面沉降;解决措施To explore the land subsidence caused by mining groundwater problems and solving measuresLiDeBiaoJiangsu province hydrology water resources suwey yancheng branch 22400Pick to: when Chinese cities are trying to up development, rural are desperately seek high yield, but didn't expect at the foot of land, is already crumbling, are quietly down. North China plain on the decline, the Yangtze river delta, some places, Fen Wei basin is also on the decline, the land subsidence in expanding the scope. Not bearing land under, is rapidly falling groundwater level. And how to control the excessive groundwater grab, and involves many departments, become social governance a difficult problem. The author discusses many years of work experience, and to the ground settlement and the problem of groundwater exploitation are discussed briefly. Keywords: introduction, The ground settlement; solutions0 概述地面沉降又称为地面下沉或地陷。
浅析区域地面沉降区高速铁路路基工后沉降
浅析区域地面沉降区高速铁路路基工后沉降摘要：区域沉降及铁路两侧地下水抽取对高速铁路路基工后沉降有极大影响，线路的平顺性靠常规的扣件调整不能解决。
本文通过具体案例和数据对其进行分析，对后续的施工管理有借鉴意义。
关键词：区域沉降、地下水抽取、沉降观测、评估。
1.概述京石客专穿越华北平原区域地面沉降区，本段路基位于保定地区，轨道板铺设完成后，通过沉降观测的数据分析发现了路基段发生了工后不均匀沉降，2011年3月～2011年7月间沉降了32.18～52.14mm。
现将相关情况简要介绍如下：（1）设计情况路基均为填方，填筑高度一般为6～8m。
路堤基床表层填筑级配碎石，厚0.4m；基床底层填筑A、B组土，厚2.3m；基床以下填筑A、B组土。
路基基底一般采用CFG桩加固，桩径0.5m，桩间距1.5～1.8m，桩长25～29m。
（2）地质情况新生界第四系松散堆积层，厚度达到500m。
全新统冲洪积层厚度为20～40m，以粉土、粉质黏土、粉细砂为主。
上更新统冲洪积层厚度为40～100m，以卵砾石、砂砾石、粉质黏土、粉土及泥砾为主；中更新统冲洪积层厚度为50～160m，以中粗砂、粉质黏土为主，局部夹泥砾；下更新统冲洪积层厚度为90-200m，以泥砾、黏土、粉质黏土为主。
（3）路基填筑期沉降评估情况本段填筑时间为2009年9月～2010年3月， 2010年6月无砟轨道施工前进行了沉降评估，实测沉降量最大为6.72mm。
2.情况分析（1）抽样检测经第三方抽样检测，CFG桩桩身完整性、桩长、桩间距、桩身混凝土强度均满足设计及规范要求。
（2）区域地面沉降经查阅高程控制网复测成果，结果如下：高程控制网2007年10月～2012年4月复测成果表该段路基位于漏斗区，连续几年都在发生地面沉降。
（3）浅层地下水位通过对浅层地下水位进行分析，地下水位随开采量及补给来源而发生变化，同时开采量和补给量又决定地下水位的变化幅度。
每年3-4月份春灌开始，地下水位由年最高水位开始下降；4-6月份开采量增加，地下水下降速度加快，直至雨季来临前降到最低值。
关于地下水开采对地面沉降影响分析及防治措施探讨
关于地下水开采对地面沉降影响分析及防治措施探讨摘要：随着我国的市场经济日益活跃，人民的生活水平得到稳定提高，对于水资源的需求量也越来越大，日常生活、工业生产等都离不开水资源，地下水是社会发展的重要资源，我国对于地下水资源的开采造成了许多影响，如地面产生裂缝，地面沉降和地面塌陷等，需要引起相关管理人员的强烈重视。
本文主要针地下水开采工作常见问题与引发原因进行了介绍，对于地下水开采对地面沉降造成影响提出了针对性的应对措施，希望能给相关领域提供一些参考。
关键词：地下水开采；地面沉降；地下水引言随着社会经济的快速发展，城市的承载压力增大，地下水的过度开采，对我国的沿海地区造成了很大的破坏，我国拥有的水资源总量居于世界第 6，但是由于人口数目，人均保有量排在了全球第 128 位，为了保证人们的日常工作生活的水源，不得不加大对地下水的开采力度，地下水的开采使得浅层地下水水位相对上升，导致大面积的地面沉降，使得部分建筑物下沉，开裂甚至破坏，农田的渍化现象、土壤流失严重，给城市的排水带来了挑战，进一步形成地面沉降问题，破坏生态平衡，严重影响我国经济的的可持续发展，一、地下水开采出现的问题1.1地下水开采问题的提出随着城镇化的不断推进，越来越多的高层建筑出现在城市与郊区中，随着高层建筑的兴建，地基的不断加深，对地下水表层也造成了很大的影响，进而产生地面沉降，早期很难引起人们的重视。
地面沉降是一种环境地质现象，将导致区域地面高度降低，对陆面的设施造成很大的破坏性影响，同时还会改变地下的结构环境。
地下水的开采大多分布在沿海地区的浅层区，浅层地下水相较于深水域而言，层岩性较细，为亚粘土、粘土和粉细砂，松散流动条件相对较差，区域的流程适应性弱，如果在浅层区进行采矿作用，会导致该区的土壤更加紧实，将进一步导致更加严重的土体沉降问题。
1.2导致地面沉降的因素影响地面沉降的因素可以分为两类，一个是自然条件破坏，板块之间的运动碰撞导致地壳表面受压，或者是地震影响，从而造成区域的高度较低，是地基压缩变形缓慢的过程，再一个就是受到人为活动的影响，地下水、石油等资源的开采，工程建筑的施工降水及荷重、地热的使用等人类的行为活动，都会给沉降也产生一定的影响，通常发生在存在固结的新区域，土壤沉降是一场巨大的地质灾害，会对沿海地区的土地结构造成潜在性的影响，也改变了地下环境，对工业生产、航运交通、城市规划建设等造成严重危害，对人民生活产生重大影响。
例析地下水开采引起的地面沉降
例析地下水开采引起的地面沉降1 概况沧州市位于河北省东南部，市区地势平坦，目前可供利用的含水层主要包括第Ⅰ至第Ⅳ含水组。
第Ⅰ含水组为无压浅水层；第Ⅱ含水组绝大部分为咸水，仅少量开发；第Ⅲ含水组是主要开采层，是诱发地面沉降的主要层位；第Ⅳ含水组作为后备水源，开采量相对较少。
据有关部门资料显示，沧州地区地面沉降已相当严重，尤以沧州市、任丘、河间、黄骅、青县为最，而沧州市乃是最大的沉降中心。
2 地面沉降現状分析多年过量开采地下水，导致地下水位常年持续下降，最终导致地面沉降。
地下水开采量与水位埋深、地面沉降量关系见图1。
沧州市区地面沉降始于1970年，当年沉降量9mm，至1986年沉降中心累计沉降量744mm，此阶段的沉降速率为45.94m/a。
至1990年，测得沧州市沉降中心（火车站附近）累计沉降量1131mm，此阶段的沉降速率为96.75mm/a，至2001年沉降中心累计沉降量已近2200mm，从1990～2001年沉降速率达100.45mm/a。
75～00年间，地面沉降量随开采量与水位埋深的增加而增加，79～86年地面沉降速率较之前明显增加，79年水位埋深值为地面沉降的一个拐点，约为50m；87～00年随开采量的大幅增加，86年的水位埋深值为地面沉降的另外一个拐点，约75m。
可见，沧州市要想避免地面沉降必须将水位埋深控制在50m 以上，减缓地面沉降须将水位埋深控制在75m以上。
图1 地下水开采量与地面沉降关系图3 地面沉降机理分析（1）主要沉降地层的确定目前可供开采利用的地下水层主要是第四系松散沉积地层，第Ⅲ含水组多年来是地下水资源的主要开采层，漏斗中心的水位埋深已达到95.17m，约占漏斗区有效弹性水头的五分之四，（漏斗区顶板平均埋深117m），埋深≥50m的面积已达5326 km2，占全区总面积的38%，可见其地层的压力平衡受到严重破坏。
地面沉降主要是第Ⅲ含水组地层压密变形引起的。
（2）沉降机理分析由成井资料统计可知，区内第Ⅲ含水组厚度在150～200m，含水砂层累计厚度约占28%，弱透水粘性土层累计厚度约占72%，当开采地下水时，其含水砂层与粘性土层的压密变形具有不同的特点：a. 含水砂层的压密变形特性，当抽取地下水形成降落漏斗后，原来由孔隙水承担的压力转加给砂层颗粒骨架上而发生弹性压密。
地面沉降与地下水开采关系研究
地面沉降与地下水开采关系研究地面沉降是指地球表面在一定时间内向下沉降的现象。
在现代城市化进程中，地面沉降被视为一种普遍现象。
与此同时，地下水开采也是城市发展中不可或缺的一环。
然而，这两者之间存在着密切的关系。
本文将探讨地面沉降与地下水开采之间的关系以及可能的解决办法。
地下水开采对地面沉降的影响是复杂而长期的。
当地下水被过度开采时，地下岩石中的空隙被抽干，导致地下水位下降。
而地面上的土壤则因为没有足够的水分支撑而发生压缩，从而引发地面沉降现象。
此外，地下水开采还会导致含水层中的地下水位下降，使得岩土层变得松散，加速了地面沉降的发生。
因此，合理控制地下水开采是预防地面沉降的重要措施之一。
为了解决地面沉降问题，一种常见的方法是进行地下水补给。
通过将水源引入地下水含水层，重新补充水分，可以增加含水层的水位，减少地下水位下降的速度，从而减缓地面沉降。
这种方法被广泛应用于一些沿海城市和干旱地区，取得了一定的效果。
此外，提高地下水开采效率也是减少地面沉降的重要手段。
过去，在许多地方，地下水开采主要依靠人工提取。
然而，这种方式效率低下，开采不均匀，容易导致地下水位下降过快，从而诱发地面沉降。
为了解决这个问题，一些地区开始采用现代化的地下水开采技术，例如地下水泵站、注入井等，以提高地下水开采的效率和均匀性。
除了控制地下水开采和提高开采效率外，我们还可以采用一些其他措施来减缓地面沉降。
例如，合理规划城市建设布局，避免在地面沉降区域进行大规模的建设和开挖工作。
此外，加强地质勘探和监测也是非常重要的。
通过对地下水位、地面沉降的实时监测，可以及时发现问题并采取相应的措施。
总之，地面沉降与地下水开采之间存在着紧密的关系。
合理控制地下水开采、补给地下水以及提高开采效率是解决地面沉降问题的关键。
此外，采取合理的城市规划和加强监测也是减缓地面沉降的重要手段。
只有通过多方面的综合措施，我们才能够有效地解决地面沉降问题，保障城市的可持续发展。
地面沉降与地下水开采相关关系及沉降预测
地面沉降与地下水开采相关关系及沉降预测作者：杨丽萍周志华来源：《南水北调与水利科技》2016年第03期摘要：对天津市中心城区、塘沽区、汉沽区和大港区1980年-2013年的地下水开采量、地面沉降量进行数据统计分析，建立了各区域的累计地面沉降量和累计地下水开采量的线性相关关系模型，验证结果表明，此相关性模型模拟累计地面沉降量时误差较小。
根据实际情况，设计三种地下水开采方案，利用该模型对2014年-2020年各区域的地面沉降量进行了预测，发现方案3为最优地下水开采方案，较方案1年沉降量和累计沉降量降低比率分别为68.29%和5.47%，较方案2年沉降量和累计沉降量降低比率分别为65.65%和4.97%。
在南水北调天津输水工程通水后，采用方案3将会大幅减缓天津市地面沉降速率，有效遏制地面沉降的发展。
关键词：地面沉降；地下水开采量；相关关系；南水北调；预测中图分类号： P641；P642 文献标志码： A 文章编号：1672-1683（2016）03-0132-06Abstract： The excessive exploitation of groundwater is the main cause of land subsidence in Tianjin.By analyzing the groundwater exploitation and land subsidence data from 1980 to 2013 of the central area of Tianjin，Tanggu，Hangu and Dagang District， the correlation model of the cumulative amount of land subsidence and groundwater exploitation was established. The results showed that the error was small when the model simulated the cumulative amount of land subsidence.On this basis，combined with the actual situation，3 groundwater extraction plans were designed to forecast the regional land subsidence from 2014 to 2020.The results showed that the scheme 3 was the optimum groundwater exploitation scheme，the reduction ratios of the year settlement and cumulative settlement between scheme 3 and 1 were about 68.29% and 5.47%，and were 65.65% and 4.97% between scheme 3 and 2.In addition，the rate of land subsidence would significantly reduce when the South to North Water Diversion Project was carried out.Key words： land subsidence；volume of groundwater exploitation；correlation；South-to-North Water Diversion Project；forecast在自然和人为因素的影响下，地壳表层土体受力产生压缩变形，引起区域地面标高降低，造成高程资源的丧失和土地可利用性的损失，这种地质灾害称为地面沉降[1]。
某水源地地下水开采引发地面沉降对济青高铁的影响分析
某水源地地下水开采引发地面沉降对济青高铁的影响分析王传焕;田利川【摘要】以某水源地为研究对象并建立模型,采用Visual Modflow 软件对地下水位进行数值模拟,分析浅层地下水开采引起地面沉降的特点及对拟建铁路的影响,提出针对性的防治对策及工程措施,供高速铁路勘测、设计及施工参考.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2017(043)004【总页数】5页(P50-54)【关键词】地下水开采;地面沉降;地质模型;数值模拟【作者】王传焕;田利川【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300251;铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300251【正文语种】中文【中图分类】P6411.1 地下水开采状况某水源地位于济青高铁DK64+000～DK65+000左侧，勘测阶段，对该水源地进行了调查访问和资料收集。
该水源地现有5口井，平均井深100 m，主要开采浅层地下水。
含水层岩性主要为砂、砾石、卵石，顶部有2～3 m厚中细砂层，含水层顶板埋深53～58 m，底板埋深71～86 m，厚13～33 m，平均厚度23 m，上覆土层为黏性土(相对隔水层)，平均厚度55 m。
该水源地1997～2013年间，承压水位埋深由1997年的29 m下降至2003年的56 m。
2005年，由于限制开采，地下水位逐年回升，至2013年埋深为38 m，形成了一个中心地下水位平均为-7.0 m、影响半径约900 m的降落漏斗，井距350～500 m。
目前，平均开采量为(0.32～0.35)×104 m3/d，水源地补给区地下水实际开采量大于可开采量，地下水略有超采，形成局部地下水降落漏斗。
受地下水开采的影响，线路DK62～DK67段地下水位埋深20～38 m。
1.2 地面沉降状况现状地面沉降边界圈闭成2个区域(如图1)。
一处位于水源地东北部，以1号、2号、3号取水井为中心，面积约0.1 km2；另一处位于水源地西南部，以4号、5号取水井为中心，面积约0.09 km2。
京沪高铁(济南-德州段)沿线地面沉降监测及结果分析
京沪高铁(济南-德州段)沿线地面沉降监测及结果分析张京钊【期刊名称】《中华建设》【年(卷),期】2019()29【摘要】2008 年开工建设的京沪高速铁路是目前世界上标准最高、规模最大、一次性建成里程最长的高速铁路,也是我国一次投资规模最大的铁路建设项目。
然而京沪高速铁路沿线经过的大部分地区都不同程度地存在地面沉降问题,山东境内的德州 - 济南段,途经德州地面沉降中心和齐河地面沉降中心,该铁路沿线需要严格控制地面沉降,也成为山东省地面沉降监测与防治的重点对象。
目前,传统的地面沉降变形监测方法以 GPS 和水准测量为主,该技术优点是监测精度高,缺点是结果是离散的,容易遗漏重要观测区域;合成孔径卫星雷达干涉测量技术(InSAR)是近年来出现的一种全新的地表形变监测方法,可以全天时、全天候地从空间直接获取大范围的、高精度的地表微小形变信息,尤其是目前发展的合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)有效地解决了常规 InSAR 技术监测长时间地表缓慢形变的问题,该技术以其面状、高精度的形变提取结果为定期获得高铁沿线区域沉降变形提供了便利。
因此需要京沪高铁(济南 - 德州段)沿线地面沉降开展立体监测工作,本次论文目的是采用 D-InSAR、 GPS 等技术手段对京沪高铁济南至德州段沿线地面沉降进行立体监测,以期为未来沉降调控和保障高铁安全运营提供科学依据。
【总页数】2页(P0192-0193)【作者】张京钊【作者单位】山东省地质测绘院【正文语种】中文【中图分类】TU【相关文献】1.城乡一体化视角下高铁沿线交通节点景观设计实践——以京沪高铁苏州相城段交通节点景观设计为例2.济南市人民政府办公厅关于开展严厉打击京沪高铁沿线(济南段)危害铁路运输安全非法违法行为专项行动的通知3.京津高铁沿线地面沉降特征(北京段)4.京沪高铁沿线江苏段风况研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《2024年南水北调前后京津城际铁路北京段地面沉降演化特征》范文
《南水北调前后京津城际铁路北京段地面沉降演化特征》篇一一、引言作为我国特大型水利工程之一，南水北调工程为解决北方水资源短缺问题提供了有力的支撑。
而在京津冀区域发展过程中，京沪和京广两条城际铁路以及多条城市轨道交通、道路建设形成复杂的网络。
特别是在京津城际铁路北京段，因地下水的大量开采以及地下工程的多次开挖等原因，地面沉降问题尤为突出。
本文将详细探讨南水北调前后，京津城际铁路北京段地面沉降的演化特征。
二、研究区域与背景京津城际铁路北京段是连接北京与天津的重要交通干线，具有十分重要的战略地位和经济价值。
由于城市化进程加速和人类活动的影响，该区域面临了严重的地面沉降问题。
而南水北调工程的建设，更是对该区域的地下水位和地质环境产生了深远的影响。
三、地面沉降的演化特征1. 地面沉降的阶段特征根据历史资料和现场监测数据，可将京津城际铁路北京段地面沉降的演化过程划分为三个阶段。
在南水北调前，由于大量抽取地下水用于生活和工业生产，地面沉降已经开始出现，但速率相对较慢。
南水北调工程的实施后，虽然增加了地表水资源的供给，但由于人为活动的继续影响，地面沉降仍呈持续趋势。
然而，随着相关政策的实施和工程措施的采取，地面沉降的速率有所减缓。
2. 地面沉降的空间分布特征从空间分布上看，京津城际铁路北京段的地面沉降呈现出明显的区域性特征。
在铁路沿线两侧及周边地区，由于长期的水位下降和地下水开采，地面沉降更为严重。
而其他地区由于受到的地质条件、人类活动等因素的影响较小，地面沉降程度相对较轻。
四、南水北调对地面沉降的影响南水北调工程的建设对京津城际铁路北京段地面沉降产生了显著影响。
首先，南水北调工程通过增加地表水资源供给，减缓了因地下水开采导致的地下水位下降速度，从而在一定程度上减缓了地面沉降的速率。
其次，南水北调工程也带动了该区域经济发展和基础设施建设，对区域环境治理和土地利用提出了新的要求。
这促使相关部门更加重视环境保护和地质灾害防治工作，从而有助于控制地面沉降的进一步发展。
《2024年南水北调前后京津城际铁路北京段地面沉降演化特征》范文
《南水北调前后京津城际铁路北京段地面沉降演化特征》篇一一、引言南水北调工程作为我国重要的水资源调配项目，其对于京津冀地区的影响深远。
在南水北调的背景下，京津城际铁路的开通和运营对北京地区的地质环境产生了重要影响。
本文将就南水北调前后，京津城际铁路北京段地面沉降的演化特征进行深入探讨，分析其形成原因、影响及应对措施。
二、南水北调与京津城际铁路背景概述南水北调工程，是我国为了解决北方水资源短缺问题而实施的大型跨流域调水工程。
该工程自南向北，通过引水渠道将长江等地的水资源引入北方，为京津冀等地区提供了重要的水资源保障。
京津城际铁路作为连接北京和天津的高速铁路，其开通和运营对北京地区的地质环境产生了显著影响。
三、地面沉降的演化特征1. 地面沉降的阶段划分在南水北调前后，京津城际铁路北京段地面沉降的演化特征可划分为几个阶段。
首先，在南水北调工程实施前，由于自然因素和人类活动的影响，地面已经开始出现沉降现象。
随着南水北调工程的实施和京津城际铁路的开通，地面沉降速度加快，并呈现出加剧的趋势。
2. 地面沉降的空间分布特征在空间分布上，地面沉降主要集中在北京段的一些重点区域。
这些区域由于地质条件、人类活动等因素的影响，地面沉降较为严重。
通过对这些区域的监测和分析，可以更加准确地掌握地面沉降的演化特征。
3. 地面沉降与地下水、地表水的关系地面沉降与地下水、地表水的关系密切。
南水北调工程引来的水资源改变了当地的水文地质条件，对地下水、地表水的分布和运动产生了影响。
这些变化进一步加剧了地面沉降的现象。
四、地面沉降的原因分析1. 地质因素北京地区的地质条件复杂，地下存在多层土层和岩层。
这些土层和岩层的性质、厚度、分布等特征对地面沉降的形成具有重要影响。
2. 人为因素人类活动如过度开采地下水、建设施工等也会对地面沉降产生影响。
特别是随着京津城际铁路等大型工程的建设和运营，对地面的压力增大，进一步加剧了地面沉降的现象。
五、地面沉降的影响及应对措施1. 影响地面沉降对京津城际铁路的安全运营、周边建筑物的稳定性以及城市排水等方面都产生了不良影响。
高速铁路论文：京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析
高速铁路论文：京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析高速铁路论文：京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析【中文摘要】京沪高速铁路通过地区中,绝大部分地区存在着较为严重的区域沉降问题,控制区域沉降地区线下工程的沉降变形是提供高平顺性和高稳定性轨道的首要条件。
目前,国内外还缺乏在区域沉降地区修建高速铁路的经验,对于高速铁路的沉降监测,急需有效的数据处理方法和实测数据分析。
本文在沉降监测数据处理和分析两方面进行深入研究,为京沪高速铁路安全稳定通过区域沉降地区提供有效的理论和数据支撑。
在数据处理方面,针对目前沉降监测中无有效的粗差定位和断高处理方法,导致沉降监测数据质量降低的情况,首先利用卡尔曼滤波对高差数据进行粗差探测,有效定位出粗差；再提出卡尔曼迭代滤波法,使用高差数据修复断高,该方法精度远远优于目前使用的归“0”法,有效解决了沉降监测断高问题。
通过粗差定位和断高处理,显著提高了沉降监测数据的质量,这对后期的沉降评估分析有实用价值。
在沉降监测数据分析方面,重点对目前缺少研究的工程沉降数据和区域沉降与工程沉降综合影响进行分析。
在工程沉降数据方面,分析了区域沉降地区桥墩工程沉降值与工作基点埋深的关系,得出目前的桥墩观测方法不完善的结论,针对目前的沉降监测方法无法解决的桥墩出现“上升”的情况,提出使用“矩形法”监测高差变化的方案,为解决这个沉降监测难题奠定了基础。
在区域沉降与工程沉降综合影响分析方面,针对目前工作基点与复测后水准点的联测数据缺乏,导致无法对区域沉降与工程沉降的综合影响进行分析的情况,采用工程沉降和区域沉降叠加模型,根据该模型分析沉降总量、线路附加坡度、坡度差以及对线路高程定位的影响。
本文研究成果对京沪高速铁路区域沉降地区的施工建设和运营维护有一定参考价值。
【英文摘要】The area which Beijing-Shanghai high-speed railway goes through most has the serious problem of ground settlement. The controlling deformations of railway engineeringin ground settlement area are the prime condition to provide high ride comfort and high stability track. At present, there is lack of the experience of building high-speed railway through ground settlement area in our country. The effective method of data process and analysis of measured data for settlement monitoring of high-speed railway is urgently need. The process and analysis of settlement monitoring data is further researched to provide effective theory and data support for Beijing-Shanghai high-speed railway going through ground settlement area safety and stability in this paper.In respect of data process, there are no effective methods for gross error position and broken height process in settlement monitoring at present. This reduces the quality of settlement monitoring data. According to this situation, the Kalman filtering is firstly used to effectively detecte gross errorin settlement monitoring data. Then the Kalman interactive filtering method and height difference data are used to modify broken height. The experimental results show that the proposed method effectively solves the problem of broken height and its precision is far more than return zero method which is currently used. The methods of gross error position and broken height process in this paper effectively improve the quality of settlement monitoring data and has practical value in settlement evaluation.In respect of data analysis, the comprehensive effect both ground settlement and engineering settlement, which were lack of researches, is primary studied in this paper. In respect of analysis of engineering settlement, the relationship of engineering settlement value of bridge and the buried depth of working benchmark point is analyzed, and get the conclusion that current settlement observation of bridge in groundsettlement area is not perfect. Then, the “rectangular method” is used to monitor height difference change according to parts of bridges appear “rise”situation, which lays the foundation to solve this “rise” problem. In respect of analysis of comprehensive effect, according to the situation of lack of the conneting measurement data between working benchmark points and basic benchmark points when theywere repetition measured, a composition model of ground settlement and engineering settlement is put forward. The model can get the settlement value of railway engineerings, ground slope, difference of slope and their influence to elevation for railroading.These research results would have some help for construction and operation maintenance of Beijing-Shanghai high-speed railway in ground settlement area.【关键词】高速铁路沉降监测区域沉降工程沉降卡尔曼滤波断高【英文关键词】high-speed railway settlement monitoring ground settlement engineering settlement Kalman filtering broken height 【目录】京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析摘要6-7Abstract7第1章绪论10-14 1.1 研究背景及意义10-11 1.2 国内外研究现状11-13 1.2.1 区域沉降理论研究11 1.2.2 区域沉降监测技术研究11-12 1.2.3 高速铁路沉降监测12-13 1.3 论文目标及内容13 1.4 论文结构13-14第2章沉降监测技术14-19 2.1 沉降监测基本内容14 2.1.1 不同线下工程的沉降监测内容14 2.1.2 沉降监测的基本要求14 2.2 沉降监测网的建立14-17 2.2.1 沉降监测技术要求14-15 2.2.2 沉降变形测量点布设要求15-16 2.2.3沉降监测网测量实施要求16-17 2.3 高速铁路沉降评估17-19 2.3.1 沉降评估基本思想17 2.3.2 沉降评估控制指标17-18 2.3.3 沉降评估方法18-19第3章沉降数据处理19-39 3.1 常用方法19-20 3.1.1 回归分析法19 3.1.2 时间序列分析19 3.1.3 灰色系统理论19 3.1.4 人工神经网络19-20 3.1.5 卡尔曼滤波20 3.2 卡尔曼滤波模型20-24 3.2.1 卡尔曼滤波基本理论20 3.2.2 卡尔曼滤波基本方程20-22 3.2.3 卡尔曼滤波建模22-24 3.2.4 卡尔曼滤波精度评定24 3.3 卡尔曼滤波在粗差探测中的应用24-27 3.3.1 沉降监测数据粗差24-25 3.3.2 粗差探测25 3.3.3 数据分析25-27 3.4 卡尔曼滤波在断高处理中的应用27-39 3.4.1 断高定义27 3.4.2 使用高程数据修复断高27-28 3.4.3 使用高差数据修复断高28-31 3.4.4 数据分析31-39第4章沉降数据分析及测量研究39-59 4.1 区域沉降数据分析39-47 4.1.1 区域沉降对地面标高和坡度的影响39-40 4.1.2 区域沉降对轨道平顺性影响40-42 4.1.3 试验区数据分析42-47 4.2 工程沉降数据分析47-51 4.2.1 工作基点修正研究48-49 4.2.2 工程沉降值与工作基点埋深的关系49-50 4.2.3 目前桥墩沉降监测方法的适用性50-51 4.2.4 桥墩”上升”解决方案51 4.3 区域沉降与工程沉降综合数据分析51-56 4.3.1 区域沉降和工程沉降区别与联系51-52 4.3.2 工程沉降和区域沉降对高速铁路综合影响52-56 4.4 区域沉降地区测量对策56-59 4.4.1 区域沉降对高速铁路施工的影响56-57 4.4.2 区域沉降地区工程测量措施57-59结束语59-61致谢61-62参考文献62-65攻读学位期间发表的学术论文65。
地下水开采对地表沉降的影响研究
地下水开采对地表沉降的影响研究地下水是一种重要的水资源，被广泛用于居民生活、农业灌溉和工业生产等方面。
然而，长期的地下水过度开采可能会导致地表沉降，对地表建筑物、地表水体和生态环境造成严重的影响。
因此，对地下水开采对地表沉降的影响进行研究具有重要的理论价值和实际意义。
地下水开采导致地表沉降的主要原因是地下水的抽取引起地下水位下降。
当地下水位下降时，上覆的地层会因地下水的减少而失去支撑，导致地表沉降。
此外，地下水开采也会引起地下水体的压缩和地下水流的变化，进一步加剧了地表的沉降。
地下水开采对地表沉降的影响程度取决于多种因素，如地下水开采量、地下水位下降速度、地下水埋深、地层性质和地下水系统的复杂性等。
一般来说，地下水开采量越大、地下水位下降速度越快，地表沉降的影响就越明显。
同时，地下水开采对地表沉降的影响还与地下水开采的时间、地下水资源补给条件和地下水系统的稳定性有关。
地下水开采引起的地表沉降会对城市基础设施和建筑物造成不可逆的损害。
地表沉降可能导致道路、桥梁、管道等基础设施的破坏，增加修复和维护的成本。
此外，地表沉降还会使建筑物产生变形和损坏，对城市的安全和稳定性造成威胁。
因此，在地下水开采过程中，需要采取一系列的措施，减轻地表沉降的影响。
减轻地下水开采对地表沉降的影响可以从以下几个方面着手。
首先，合理规划地下水开采量和开采时间，避免过度开采导致地下水位过度下降。
其次，加强对地下水资源的监测和管理，及时掌握地下水动态变化，以便采取相应的措施。
此外，可以采用人工补给地下水、利用天然补给系统、提高地下水资源的持续供给能力，减少地下水位下降的速度。
此外，还可以通过地表水和地下水的联合管理，如调整和优化水资源的利用方式，合理调节地下水位和地表水位之间的关系，减少地下水开采对地表沉降的影响。
在地下水开采对地表沉降的影响研究中，还需要加强相关的监测和评估工作。
通过对地下水位、地表沉降、地下水流动等参数的实时监测和分析，可以掌握地下水开采对地表沉降的动态变化，为采取相应的措施提供科学依据。
某高铁沿线灌溉引发沉降影响及防治措施研究
2020年4月第4期(总259)铁道工程学报JOURNAL OF RAILWAY ENGINEERING SOCIETYApr 2020NO. 4( Ser. 259)文章编号：1006 -2106(2020)04 -0017 -05某高铁沿线灌溉引发沉降影响及防治措施研究黄大中"**收稿日期:2019-12-12基金项目：中国铁路总公司科技研究开发计划重点课题(2015G006-G)；天津市自然科学基金京津冀合作专项项目(16JCZDJC40200) "作者简介潢大中，1987年岀生，男，高级工程师。
(中国铁路设计集团有限公司，天津300251)摘要:研究目的:我国中东部平原地区高铁沿线分布大量的农业灌溉井，季节性大量抽取地下水用于农业灌溉 将导致临近的高速铁路发生沉降，直接威胁高速铁路的平稳安全运营。
本文针对某高铁区段范围内的农业灌溉井周期性抽水问题，通过建立考虑加卸荷下土体硬化特性的三维数值仿真模型，模拟分析农业灌溉抽水引 发的高铁沉降影响以及农业灌溉井位置和开采模式优化调整措施的防治效果。
研究结论：(1)临近高铁的灌溉群井短期大量抽水将产生沉降叠加效应，对高铁造成较严重的沉降影响；(2)将开采井群位置调整至远离高铁后，高铁沉降速率和最终沉降减小，沉降漏斗趋于平缓，差异沉降量显著降低；(3)在保持地下水总开采量一定的情况下,采用“相对较长的开采时间+较低的开采速率”开采模式后，高铁沉降速率和最终沉降减小，沉降漏斗趋于平缓，差异沉降量显著降低；(4)本研究成果可应用于平原地区 农业灌溉抽水引发的沉降影响评估及防治。
关键词：高速铁路;农业灌溉井;周期性抽水;开采模式优化;防治对策中图分类号:TU433 文献标识码：AResearch on the Effects and Countermeasures of Settlement Induced byAgricultural Irrigation along a High 一 speed RailwayHUANG Dazhong(China Railway Design Corporation , Tianjin 300251 , China)Abstract : Research purposes : A large number of agricultural irrigation wells are distributed along high 一 speed railwaysin mid 一 eastern plain of China. The seasonal large 一 scale pumping of groundwater for agricultural irrigation will lead to the settlement of the adjacent railways , which directly threatens the stable and safe operation of high 一 speed railways. Inview of the periodic pumping of the wells in a high 一 speed railway section , a three - dimensional numerical model considering the hardening characteristics of soil under loading and unloading is established to analyze the impact ofsettlement induced by pumping, and then the effect of adjusting the location of wells and optimizing the groundwaterexploitation scheme is studied.Research conclusions ： (1 ) Extensive groundwater pumping by group wells near high 一 speed railway in a short time willproduce settlement superposition effect , which will cause serious railway settlement. (2) After adjusting the location ofwells to be far away from the railway , the settlement rate and final settlement of the railway will decrease , the settlement funnel will tend to be gentle , and the differential settlement will be significantly reduced. ( 3 ) While the totalexploitation amount of groundwater is kept constant , after adopting the scheme of relatively long pumping time and lowpumping rate , the settlement rate and final settlement of the railway will decrease , the settlement funnel will tend to be gentle , and the differential settlement will be significantly reduced. (4 ) The research result can be used for the18铁道工程学报2020年4月assessment and prevention of subsidence induced by agricultural irrigation in plain.Key words:high-speed railway；agricultural irrigation well;periodic pumping；exploitation scheme optimization；countermeasure1引言我国中东部平原地区高速铁路网十分密集，包括京津城际、京沪高铁、京广高铁、京雄高铁、津秦客专等。
地下水开采引发地表沉陷损害问题探讨
地下水开采引发地表沉陷损害问题探讨
胡炳南
【期刊名称】《煤矿开采》
【年(卷),期】2006(011)004
【摘要】列举了国内地下水开采造成地表沉陷和损害的许多实例,并从地下水所处的地层层位、载体物性、载体厚度、抽排方式和沉陷类型入手,分析了地下水开采地表沉陷发生机理.阐明了非固结厚浅层中地下水的开采是引起地表沉陷的主导因素,而地下水强排和特殊构造地层是诱发沉陷损害的主要原因.
【总页数】3页(P13-15)
【作者】胡炳南
【作者单位】天地科技股份有限公司,开采所事业部,北京,100013
【正文语种】中文
【中图分类】P641.2
【相关文献】
1.条带开采与固体充填开采地表沉陷规律研究 [J], 王炯;郭广礼;朱晓峻;郭庆彪
2.大倾角特厚煤层水平分层(深部)综放开采地表沉陷与地表水渗流研究 [J], 郭春颖;焦申华
3.基于突变级数法的矿区地表开采沉陷损害等级预测研究 [J], 闫莎莎;张文泉
4.五沟煤矿充填开采地表沉陷环境损害评价 [J], 朱书亮;魏光泉
5.黄土矿区开采沉陷与地表损害研究述评 [J], 芦家欣; 汤伏全; 赵军仪; 闫照存
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Abstract：Except the impact of soft soil，the main influencing factor of land subsidence is the long-term overexploitation of groundwater along Beijing—Shanghai High-speed Railway(BSHR). Combining with the results of DInSAR and precise ground leveling，taking the land subsidence anomalous area(caused by deep-well pumping in a thermal plant) in Yangliuqing town，Xiqing district of Tianjin for example，through the analysis of geological structure and hydrogeological conditions of the pumping wells region，the hydrogeological conceptual model is established；and the numerical simulation research on groundwater level variation caused by groundwater exploitation is carried out with Visual Modflow software. Based on the research above，according to the correlation between land subsidence and groundwater level variation，the land subsidence under different groundwater exploitation amounts and different exploitation times are calculated；and the land subsidence amplitude and velocity under BSHR
京沪高速铁路 DK119～DK123 段位于天津市 西青区杨柳青镇，区域内覆盖层为第四系粉砂、砂、 亚黏土、粉质黏土和黏土地层，厚度 400～470 m，
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岩石力学与工程学报
2011 年
为一套第四系陆相–海相–陆相沉积、更新统陆相 松散沉积物。表层大部分为杂填土，工程地质性质 较深部地层差，多属于中等压缩性地层[16]，通过对 研究区内土层埋深与压缩系数的关系进行分析 (见图 2)，表明浅部地层固结程度相对深部地层要 差。在开采地下水条件下，以黏性土与砂层交互发 育为主的浅部地层形成双面排水的地层结构。这 导致了同样厚度的地层在相同的水位下降条件 下，浅部地层引起的局部不均匀沉降比深部地层要 严重得多。
第 30 卷 第 9 期
胡卸文等：京沪高铁沿线某地地下水开采与地面沉降关系分析
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1引言
地面沉降是一种由多种因素引起的地面标高缓 慢降低的地质灾害现象，通常受人类活动和地质作 用控制，而其中过量抽取地下水则是最主要的原因 之一。地面沉降作为一种常见地质灾害，不同国家 学者对其成因、沉降量监测技术、沉降预测等领域 开展了广泛而深入的研究，但其中尤以地下水过量 开采最为普遍。H. Yazdani 等[1]提出了地下水位波 动导致黏土层有效应力发生变化，从而导致连续沉 降，并推导出考虑循环加载及土体的可压缩性和渗 透性变化的方程式，采用孔隙比–有效应力和孔隙 比–渗透系数之间的关系，分析黏土固结特性，通 过有限差分法分析预测地面沉降；T. J. Burbey[2]通 过对地面沉降诱发次生灾害研究，揭示地面沉降产 生的水平向应变在引发地裂缝变形时起到了关键作 用，并得出在局部差异沉降突出区域最易诱发地裂 缝，因此抽水引发的地裂缝区距离抽水中心区域较 远，且该区域地下水位降幅较小；S. A. Masoudzade 等[3]开展了地面沉降增大与非饱和渗流之间的一维 渗透分析，表明地下水位抬升仍然可能产生沉降， 主要是由于当水位抬升时在非饱和土层向下渗流的 水产生渗透力，从而使有效应力增加引发沉降。但 国内外以往对地面沉降的研究大多针对于某一区域 (如意大利拉韦纳[4]，墨西哥 Toluca 流域[5]以及国内 的华北平原及沿海软土地区等[6-14])，较少考虑区域 地面沉降对线状工程的影响。随着我国高速铁路建 设的快速发展，一些高铁线路不得不穿越原来地面 沉降较严重地区，因此区域地面沉降成为影响我国 高铁建设和安全运营的重大工程地质问题之一。
HU Xiewen1，2，SONG Dage1，WANG Shuaiyan1，LI Yang3，SUN Minhui4，ZHONG Shengjun1，HU Hengyang5
(1. Faculty of Geosciences and Environmental Engineering，Southwest Jiaotong University，Chengdu，Sichuan 610031，China； 2. Sichuan Provincial Key Laboratory of Aseismic Engineering Technology，Southwest Jiaotong University，Chengdu，Sichuan
京沪线
沉降量/mm
－35～－25 －25～－20 －20～－15 －15～－10 －10～0
图 1 京沪高铁 DK119～DK123 段 2009 年 5～9 月地面沉降 实测分布图
Fig.1 Measured distribution diagram of land subsidence in DK119–DK123 along BSHR from May to September，
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0
0 40 80 120 160 200 240 280 320 土层埋深/m
(1. 西南交通大学 地球科学与环境工程学院，四川 成都 610031；2. 西南交通大学 抗震工程技术四川省重点实验室，四川 成都 610031； 3. 北京中交建设工程招标有限公司，北京 100101；4. 四川省蜀通岩土工程公司，四川 成都 610041； 5. 西南交通大学(峨眉校区) 土木工程系，四川 峨眉山 614202)
收稿日期：2011–02–24；修回日期：2011–05–06 基金项目：国家自然科学基金资助项目(40972175)；NSFC–云南联合基金重点项目(U1033601)；中央高校基本科研业务费专项资金(SWJTU11ZT14) 作者简介：胡卸文(1963–)，男，博士，1985 年毕业于成都理工大学(原成都地质学院)水文系水文地质专业，现任教授、博士生导师，主要从事工程 地质、环境地质方面的教学与研究工作。E-mail：huxiewen@
京沪高速铁路是目前世界上标准最高、规模最 大、建成里程最长的高速铁路，也是我国投资规模 最大的铁路建设项目。京沪高速铁路纵贯北京、天 津、上海三大直辖市和河北、山东、安徽、江苏 4 省。在铁路途经的各省市中，地面沉降是控制线路 安全运营的首要关键问题，沉降严重地区主要有北 京市东部及南部，天津市武清、西青、静海及滨海 地带，河北省沧州，山东省德州等市及附近地区[6-9]， 江苏苏(州)、(无)锡、常(州)地区[10-11]以及上海地 区[12-13]。各地面沉降区内的沉降幅度及沉降历史均 有所不同，尤其以天津和江苏苏、锡、常地区最为 严重。
文章编号：1000–6915(2011)09–1738–0ETWEEN GROUNDWATER EXPLOITATION AND LAND SUBSIDENCE IN CERTAIN AREAS ALONG
BEIJING—SHANGHAI HIGH-SPEED RAILWAY
2009
2 研究区地质概况
2.1 区域地质 天津市位于华北平原东北部，海河流域下游，
水系和支流呈树枝状分布。地势总轮廓从北向南逐 级下降，从西向东缓慢倾斜，地貌形态似簸箕形。 天津市处于第三纪以来连续下沉压实的沉积盆地地 区，该盆地自中生代末期整体拗陷形成构造盆地以 来，连续下沉和沉积，成为统一的沉积盆地，上覆 巨厚的具有高含水量和高压缩性的软土及含水砂层 第四系松散沉积物[14]。因此天津及渤海沿岸地区成 为华北新构造沉降中心，监测资料显示因构造运动 造成的地面年沉降速率为 1.3～2.0 mm。
而引起上述地区地面沉降的根本原因主要是地
下水的过量开采。结合刘国祥和丁晓利[15]DInSAR 卫星遥感与地面精密水准测量技术对华北平原天津 段的遥感解译和测量显示(见图 1)，京沪高速铁路天 津段 DK119～DK123 段附近存在沉降异常区，与其 他部位相比，沉降量明显偏大。经实地调查表明， 该沉降与一电厂深井开采大量地下水密切相关。本 文以该抽水井部位为典型研究区域，采用 Visual Modflow 软件，系统分析不同抽水量、开采时间导 致的地下水渗流场变化特点，得出地下水位变化， 进而结合土体渗透固结理论，预测相应的地面沉降 量，其研究思路、方法和认识不仅对深化京沪高铁 部位地面沉降研究具有理论和实际意义，而且将为 京沪高铁及其他软土地区地面沉降评价提供指导和 借鉴。