天津市海岸带地面沉降影响因素分析
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土， 如 开发 区淤 泥 ａ １ — ２值 为 １ ． ２ ５ ＭＰ ａ ． 。 ， 淤泥质粘土 ａ １ —
开 采第 四系孔隙水 。该区地下水 第 １ 含水组 全部 为咸 水 ， 向南 部第 ｕ含水组 也变为咸 水 。咸水体 之下 的深 层淡水分 布广泛 ，
研究构造沉降的方法主要是地 层学法 ， 同 一 时 代 地 层 沉 积 厚 度 与该 时代 沉 降 速 率相 对 应 。本 次 工 作 利 用 全 新 世 以来 沉 积 物厚 度 推 算 近一 万 年 的 沉 降 速 率 ， 其 计 算 数 值 与 历史 测 量 资料 基 本 相 符 。整 个 测 区构 造 沉 降 速 度 在 １ ． ８ ～ ２ ． ５ ｍｍ／ ａ 左右 ， 并 具 有 明显 的规 律 性 ： 沉 降 速 率 有 从 北 向 南、 由西 向东 逐渐 加 大 的趋 势 （ 北部 大神堂 为 ２ ． ３ ６ ｍｍ／ ａ ， 南 部 马棚 口为 ２ ． ８ ｍｍ／ ａ ） ； 断 裂 下 降 盘 大 于 上 升 盘 及 周 围
合 理控 制 地 面 沉降提 供 科 学依 据 。
［ 关键词］ 海岸 带 ； 地 面沉 降 ； 影 响 因素 ； 地 质 灾 害
［ 中 图分 类 号］ Ｐ ６ ４ ２ ． ２ ６
［ 文 献 标识 码 ］ Ｂ
［ 文 章编 号 ］ １ ０ ０ ４ —１ １ ８ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ —０ ０ ５ ８ －０ ２
平 均地 面 沉 降值 为 ２ ７ ｍｍ、 ３ ７ ｍｍ、 ３ ２ ｍｍ。该 区地 面沉 降 影 响 因素 分 为 自然 ห้องสมุดไป่ตู้ 素 和 人 为 因 素 ， 其 中抽 取 地 下 水 流体
是 引 起地 面 沉 降 的 主要 原 因 。
１ 概 况
天 津市 海岸 带 位 于 天 津 市 平 原 区 东 部 ， 主 要包 括 汉 沽 、 塘沽 和大 港 及其 沿岸 和 极 浅海 区 ， 海 岸线 总 长 １ ５ ３ ｋ ｍ， 其 东 北部 和南 部 分别 与河 北省 唐 山市 和 黄骅 市 相 邻 ， 陆 地 面 积 约 ２ ２ ０ ０ ｋ ｍ２ 。该 区处在 我 国典 型 的 淤 泥质 海 岸 段 北 部 渤 海 湾 西岸， 自西 向东 由 冲海 积 平 原 、 海积平原 、 贝壳 堤 、 潮 间 带 和 水 下岸 坡 五个地 貌 单元 组成 。 该 区属 华 北 地 层 大 区 晋 冀 鲁 豫 地 层 区 的 华 北 平 原 分 区， 处 在 断 陷及 拗 陷 盆 地 内 ， 沉积 了巨厚的新 生代堆积物 。
级 构造 单 元一 黄骅 拗 陷 的 北 部 ， 并 跨 越 沧 县 隆起 的 东 北 部
边缘。 该 区工业 发达 ， 是 地下 水开 采利 用 程度 较 高 的地 区 ， 主要
０ ． ５ ＭＰ ａ 为 中等 压 缩 性 土 ， ０ ． ５ ＭＰ ａ 为高压缩性 土。
滨 海地 区第一 海 相 中 淤泥 及 淤 泥质 粘 土大 部 分 为 高 压 缩 性
２ Ｏ １ ３年 ５月
Ｍ ａ ｙ ．， ２ ０１３ Ｖ ０１ ．３ ５ Ｎ０ ．３
第３ ５卷 第 ３期
天 津 市 海 岸 带 地 面沉 降影 响 因素分 析
张 永强 ， 杨新爱。 张 海 涛
（ 河北 省 水 利 水 电勘 测设 计 研 究 院 ， 河 北 石 家庄 有 ０ ５ ０ ０ ３ １ ） ［ 摘 要 ］ 地 面 沉降 已成 为天 津 市 海岸 带 最严 重 的地 质 灾害 ， 本 文根 据 天津 市 海岸 带 构造 、 地层、 地 下 流体 开 采、 建 筑物荷 载等 综 合 分析 了影 响地 面 沉 降 的 自然 因素 和 人 为 因 素 ， 并提 出了 防 治措 施 与 建 议 。 为天 津 市 海岸 带
地 区； 海 河 中轴线 附近 沉 降速 率 较大 在 ２ ～２ ． ５ ｍｍ／ ａ左 右 ； 汉沽 、 塘沽 、 大 港构 造 活 动 断裂 交 汇 的 地 段进 一 步形 成 快 速 沉降区。
地 面沉 降 已成 为 天 津 市 海 岸 带 最 严 重 的 地 质 灾 害 ， 其
发 展 主 要分 为三 个 阶段 ： １ ９ ５ ０ —１ ９ ６ ６年 为逐 步 发展 阶段 ， 地
左 右相 比 ， 强震 对 地 面沉 降 影 响 巨大 。 ２ ． ２ 软 土 工 程地 质 特性 因素 的影 响 １ ） 土 层 压 缩性 对 地 面沉 降 的影 响 土 的压 缩 性是 指 土层 在 外 力 作 用 下 ， 体积变小的性能 。 表 征 土 的 压缩 性 的指 标 为 压 缩 系 数 ａ 。通 过 采 用 ａ １ — ２来 判 定 土 的压 缩 性 。《 工 程 地 质手 册 》 对 粘 性 土 分 类 中有 如 下 标准 ： 压 缩 系数 ａ １ —２值 ｄ ｏ ． １ ＭＰ ａ 为低 压缩 性 土 ， ０ ． １ ～
区域 构 造 位 于华 北 地 台 的 二 级 构 造 单 元一 华 北 断 拗 中 ， 三
另外 ， 测 区及邻 区强 烈地 震 引起 的地 面沉 降 ， １ ９ ７ ６年 唐 山地 震 前 后对 比可 见 地 面沉 降 差 异 性 明 显 ， 茶 淀 地 区 年 沉 降 速率 变 化最 大 达 一５ ４ ０ ｍｍ／ ａ ， 较 无地 震 影 响 时 的 ２ ｍｍ／ ａ
面沉 降 速 率从 ７ ～１ ２ ａｍ／ ｒ ａ增 加 到 ３ Ｏ～４ ６ ｍｍ／ ａ ； １ ９ ６ ７— １ ９ ８ ５年 为加 速 发展 阶段 ， 沉 降速率达 ８ Ｏ ～１ ０ ０ ｍｍ／ ａ ； １ ９ ８ ６
年 至今 为 控 制发 展 阶段 ， ２ ０ ０ ３年 塘 沽 区 、 汉沽 区、 大 港 区 的
开 采第 四系孔隙水 。该区地下水 第 １ 含水组 全部 为咸 水 ， 向南 部第 ｕ含水组 也变为咸 水 。咸水体 之下 的深 层淡水分 布广泛 ，
研究构造沉降的方法主要是地 层学法 ， 同 一 时 代 地 层 沉 积 厚 度 与该 时代 沉 降 速 率相 对 应 。本 次 工 作 利 用 全 新 世 以来 沉 积 物厚 度 推 算 近一 万 年 的 沉 降 速 率 ， 其 计 算 数 值 与 历史 测 量 资料 基 本 相 符 。整 个 测 区构 造 沉 降 速 度 在 １ ． ８ ～ ２ ． ５ ｍｍ／ ａ 左右 ， 并 具 有 明显 的规 律 性 ： 沉 降 速 率 有 从 北 向 南、 由西 向东 逐渐 加 大 的趋 势 （ 北部 大神堂 为 ２ ． ３ ６ ｍｍ／ ａ ， 南 部 马棚 口为 ２ ． ８ ｍｍ／ ａ ） ； 断 裂 下 降 盘 大 于 上 升 盘 及 周 围
合 理控 制 地 面 沉降提 供 科 学依 据 。
［ 关键词］ 海岸 带 ； 地 面沉 降 ； 影 响 因素 ； 地 质 灾 害
［ 中 图分 类 号］ Ｐ ６ ４ ２ ． ２ ６
［ 文 献 标识 码 ］ Ｂ
［ 文 章编 号 ］ １ ０ ０ ４ —１ １ ８ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ —０ ０ ５ ８ －０ ２
平 均地 面 沉 降值 为 ２ ７ ｍｍ、 ３ ７ ｍｍ、 ３ ２ ｍｍ。该 区地 面沉 降 影 响 因素 分 为 自然 ห้องสมุดไป่ตู้ 素 和 人 为 因 素 ， 其 中抽 取 地 下 水 流体
是 引 起地 面 沉 降 的 主要 原 因 。
１ 概 况
天 津市 海岸 带 位 于 天 津 市 平 原 区 东 部 ， 主 要包 括 汉 沽 、 塘沽 和大 港 及其 沿岸 和 极 浅海 区 ， 海 岸线 总 长 １ ５ ３ ｋ ｍ， 其 东 北部 和南 部 分别 与河 北省 唐 山市 和 黄骅 市 相 邻 ， 陆 地 面 积 约 ２ ２ ０ ０ ｋ ｍ２ 。该 区处在 我 国典 型 的 淤 泥质 海 岸 段 北 部 渤 海 湾 西岸， 自西 向东 由 冲海 积 平 原 、 海积平原 、 贝壳 堤 、 潮 间 带 和 水 下岸 坡 五个地 貌 单元 组成 。 该 区属 华 北 地 层 大 区 晋 冀 鲁 豫 地 层 区 的 华 北 平 原 分 区， 处 在 断 陷及 拗 陷 盆 地 内 ， 沉积 了巨厚的新 生代堆积物 。
级 构造 单 元一 黄骅 拗 陷 的 北 部 ， 并 跨 越 沧 县 隆起 的 东 北 部
边缘。 该 区工业 发达 ， 是 地下 水开 采利 用 程度 较 高 的地 区 ， 主要
０ ． ５ ＭＰ ａ 为 中等 压 缩 性 土 ， ０ ． ５ ＭＰ ａ 为高压缩性 土。
滨 海地 区第一 海 相 中 淤泥 及 淤 泥质 粘 土大 部 分 为 高 压 缩 性
２ Ｏ １ ３年 ５月
Ｍ ａ ｙ ．， ２ ０１３ Ｖ ０１ ．３ ５ Ｎ０ ．３
第３ ５卷 第 ３期
天 津 市 海 岸 带 地 面沉 降影 响 因素分 析
张 永强 ， 杨新爱。 张 海 涛
（ 河北 省 水 利 水 电勘 测设 计 研 究 院 ， 河 北 石 家庄 有 ０ ５ ０ ０ ３ １ ） ［ 摘 要 ］ 地 面 沉降 已成 为天 津 市 海岸 带 最严 重 的地 质 灾害 ， 本 文根 据 天津 市 海岸 带 构造 、 地层、 地 下 流体 开 采、 建 筑物荷 载等 综 合 分析 了影 响地 面 沉 降 的 自然 因素 和 人 为 因 素 ， 并提 出了 防 治措 施 与 建 议 。 为天 津 市 海岸 带
地 区； 海 河 中轴线 附近 沉 降速 率 较大 在 ２ ～２ ． ５ ｍｍ／ ａ左 右 ； 汉沽 、 塘沽 、 大 港构 造 活 动 断裂 交 汇 的 地 段进 一 步形 成 快 速 沉降区。
地 面沉 降 已成 为 天 津 市 海 岸 带 最 严 重 的 地 质 灾 害 ， 其
发 展 主 要分 为三 个 阶段 ： １ ９ ５ ０ —１ ９ ６ ６年 为逐 步 发展 阶段 ， 地
左 右相 比 ， 强震 对 地 面沉 降 影 响 巨大 。 ２ ． ２ 软 土 工 程地 质 特性 因素 的影 响 １ ） 土 层 压 缩性 对 地 面沉 降 的影 响 土 的压 缩 性是 指 土层 在 外 力 作 用 下 ， 体积变小的性能 。 表 征 土 的 压缩 性 的指 标 为 压 缩 系 数 ａ 。通 过 采 用 ａ １ — ２来 判 定 土 的压 缩 性 。《 工 程 地 质手 册 》 对 粘 性 土 分 类 中有 如 下 标准 ： 压 缩 系数 ａ １ —２值 ｄ ｏ ． １ ＭＰ ａ 为低 压缩 性 土 ， ０ ． １ ～
区域 构 造 位 于华 北 地 台 的 二 级 构 造 单 元一 华 北 断 拗 中 ， 三
另外 ， 测 区及邻 区强 烈地 震 引起 的地 面沉 降 ， １ ９ ７ ６年 唐 山地 震 前 后对 比可 见 地 面沉 降 差 异 性 明 显 ， 茶 淀 地 区 年 沉 降 速率 变 化最 大 达 一５ ４ ０ ｍｍ／ ａ ， 较 无地 震 影 响 时 的 ２ ｍｍ／ ａ
面沉 降 速 率从 ７ ～１ ２ ａｍ／ ｒ ａ增 加 到 ３ Ｏ～４ ６ ｍｍ／ ａ ； １ ９ ６ ７— １ ９ ８ ５年 为加 速 发展 阶段 ， 沉 降速率达 ８ Ｏ ～１ ０ ０ ｍｍ／ ａ ； １ ９ ８ ６
年 至今 为 控 制发 展 阶段 ， ２ ０ ０ ３年 塘 沽 区 、 汉沽 区、 大 港 区 的