地面变形地质灾害-地面塌陷+地面沉降共152页
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7、地面变形灾害PPT课件
(1). 土层的固结状态与地面沉降的关系
在相同的条件下，超固结土层的压密量将小 于正常固结土层，同理欠固结土层的压密量则将 大于正常固结土层。
(2). 砂层与粘土层的压密在地面沉降中的相对重要 性
在较低的有效应力增长条件下，粘土层的压密 在地面沉降中起主要作用，而在水位回升过程中， 砂层的膨胀回弹则有决定意义。
1943－1969
1934－1965 1890－1957 1953－1960 1921－1987
1959－1983
1963－
开采石油
抽 取 地 下 水
开采石油 抽 取 地
6下
地面沉降分布特征
地面沉降主要分布在平原、盆地的大城市和油气开发区。
（1）大型河流三角洲及沿海平原区，如上海、天津、沧 州等。
17
地面沉降的形成机制
1 承压水位降低所引起的应力转变及土层的压密 在孔隙承压含水层中，抽汲地下水所引起的承
压水位的降低，必然要使含水层本身和其上、下 相对含水层中的孔隙水压力随之而减小。根据有 效应力原理可知，土中由复盖层荷载引起的总应 力是由孔隙中的水和土颗粒骨架共同承担的。假 定抽水过程中土层内的总应力不变，那么孔隙水 压力的减小必然导致土中有效应力的等量增大， 结果就会引起土层的固结。
(3)桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通.
(4)在一些地面沉降强烈的地区，伴随地面垂直沉 陷而发生的较大水平位移，往往会对许多地面和地下 构筑物造成巨大危害;
(5)在地面沉降区还有一些较为常见的现象，如深 井管上升、井台破坏，高摆脱空，桥墩的不均匀下沉 等，这些现象虽然不致于造成大的危害，但也会给市 政建设的各方面带来一定影响。
2021/3/9
授课：XXX
22
在相同的条件下，超固结土层的压密量将小 于正常固结土层，同理欠固结土层的压密量则将 大于正常固结土层。
(2). 砂层与粘土层的压密在地面沉降中的相对重要 性
在较低的有效应力增长条件下，粘土层的压密 在地面沉降中起主要作用，而在水位回升过程中， 砂层的膨胀回弹则有决定意义。
1943－1969
1934－1965 1890－1957 1953－1960 1921－1987
1959－1983
1963－
开采石油
抽 取 地 下 水
开采石油 抽 取 地
6下
地面沉降分布特征
地面沉降主要分布在平原、盆地的大城市和油气开发区。
（1）大型河流三角洲及沿海平原区，如上海、天津、沧 州等。
17
地面沉降的形成机制
1 承压水位降低所引起的应力转变及土层的压密 在孔隙承压含水层中，抽汲地下水所引起的承
压水位的降低，必然要使含水层本身和其上、下 相对含水层中的孔隙水压力随之而减小。根据有 效应力原理可知，土中由复盖层荷载引起的总应 力是由孔隙中的水和土颗粒骨架共同承担的。假 定抽水过程中土层内的总应力不变，那么孔隙水 压力的减小必然导致土中有效应力的等量增大， 结果就会引起土层的固结。
(3)桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通.
(4)在一些地面沉降强烈的地区，伴随地面垂直沉 陷而发生的较大水平位移，往往会对许多地面和地下 构筑物造成巨大危害;
(5)在地面沉降区还有一些较为常见的现象，如深 井管上升、井台破坏，高摆脱空，桥墩的不均匀下沉 等，这些现象虽然不致于造成大的危害，但也会给市 政建设的各方面带来一定影响。
2021/3/9
授课：XXX
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第十讲-地面沉降PPT课件
第48页/共93页
五、地面沉降的调查与评价
平原区地质环境条件
• 地质构造：新构造沉降、活动断裂； • 地形地貌：滨海平原、三角洲平原、冲积－海积平原、
冲积－湖积平原、冲积－洪积平原前缘、山间盆地的地 表形态及高程变化、水系分布及流向、湖沼水域面积及 其变化； • 松散沉积层厚度、岩性、垂向组合； • 各土体（重点是软弱压缩层）的分布及其工程地质特征； • 含水层的分布、厚度、补给条件。
第42页/共93页
区域易发性
多见
面广
国外：200多个 城市或地区
➢世界上最早发现 地面沉降：1898 年在日本新泻； ➢有50多个地区的 地面沉降量达到了 10m（墨西哥、日 本、美国等）
国内：17个省 （区市）95个城
市
三角洲平原：上海、苏锡常、
南通、嘉兴、桐乡、海宁、广州、 珠海、中山、台山、东莞等城市。
第6页/共93页
一、概述 洪涝灾害加剧
宁波地面沉降区常年积水 河北平原地面沉降区
第7页/共93页
一、概述
建筑物受损
2003年2月28日因地面不均匀沉降错 断西安子午路2m粗的供水管道
2002年12月10因地面不均匀沉降错断西 安翠华南路2米粗的供水管道
第8页/共93页
一、概述
太 原 市
建
筑
物
受
苏锡常地区至2002年 地面累计沉降量等值线图
苏锡常地区2002年 地面沉降速率图
第22页/共93页
二、我国地面沉降现状
华 北 平 原 地 面 沉 降 等 值 线 图
第23页/共93页
二、我国地面沉降现状
(1956 2000 )
太
原
市
累
计
五、地面沉降的调查与评价
平原区地质环境条件
• 地质构造：新构造沉降、活动断裂； • 地形地貌：滨海平原、三角洲平原、冲积－海积平原、
冲积－湖积平原、冲积－洪积平原前缘、山间盆地的地 表形态及高程变化、水系分布及流向、湖沼水域面积及 其变化； • 松散沉积层厚度、岩性、垂向组合； • 各土体（重点是软弱压缩层）的分布及其工程地质特征； • 含水层的分布、厚度、补给条件。
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区域易发性
多见
面广
国外：200多个 城市或地区
➢世界上最早发现 地面沉降：1898 年在日本新泻； ➢有50多个地区的 地面沉降量达到了 10m（墨西哥、日 本、美国等）
国内：17个省 （区市）95个城
市
三角洲平原：上海、苏锡常、
南通、嘉兴、桐乡、海宁、广州、 珠海、中山、台山、东莞等城市。
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一、概述 洪涝灾害加剧
宁波地面沉降区常年积水 河北平原地面沉降区
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一、概述
建筑物受损
2003年2月28日因地面不均匀沉降错 断西安子午路2m粗的供水管道
2002年12月10因地面不均匀沉降错断西 安翠华南路2米粗的供水管道
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一、概述
太 原 市
建
筑
物
受
苏锡常地区至2002年 地面累计沉降量等值线图
苏锡常地区2002年 地面沉降速率图
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二、我国地面沉降现状
华 北 平 原 地 面 沉 降 等 值 线 图
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二、我国地面沉降现状
(1956 2000 )
太
原
市
累
计
地质灾害野外调查方法（地面塌陷、地裂缝）课件
险情： 特大型: 受地质灾害威胁需搬迁转移人数在1000人 （含）以上或可能造成的经济损失1亿元（含）以上的； 大型：受地质灾害威胁需搬迁转移人数在100人（含） 以上1000人以下，或可能造成的经济损失5000万元 （含）以上1亿元以下的； 中型：受地质灾害威胁需搬迁转移人数在10人（含） 以上100人以下或可能造成的经济损失500万元（含） 以上5000万元以下的； 小型：受地质灾害威胁需搬迁转移人数小于10人，或 可能造成的经济损失小于500万元的；
地质灾害野外调查方法
(地面塌陷、地裂缝或者人为活动引发的危害
人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地
裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。
分为：突发性、缓变型地质灾害（地面沉降、海咸水入侵）
地质灾害易发区：是指容易产生地质灾害的区域。 地质灾害危险区：是指明显可能发生地质灾害且将可 能造成较多人员伤亡和严重经济损失的地区。
五、地表水活动：径流规律、河床沟谷形态、纵坡、径流速与流 量等；
六、地表植被：种类、复盖率、退化状况等； 七、气象：气温变化特征、降水时空分布规律与特征 （多年平均降水量、日最大降水量、瞬时降水量）
八、人类工程－经济活动形式与规模。
空场采矿法： 在回采中主要依靠围岩自身的稳固性和少量的矿 柱、人工支柱来支撑采空区的采矿方法。 留矿采矿法： 是在矿房中自上而下进行回采时，将采下的大部 分矿石暂时留在采空区内的采矿方法。（留矿的目的 主要是为了支护采空区，矿房中的贮存的矿石在整个 矿房采完后，才全部放出。） 充填采矿法： 是伴随落矿、搬运及其它作业的同时，用充填料 来充填采空区的采矿方法。
地质灾害之地面变形
2、不同类型岩土失水压密特点
（1）砂砾质含水层失水压密特点
（做含水率实验时讲过，沙子孔隙度小，但孔隙大，亲水矿物含量低，持水性差， 要求取样粘性土5～10g，砂性土20～30g ）
①砂砾质含水层一旦被抽汲，释水快， 压力传递快，压密作用显现得快，地面 可在较短时间内出现沉降，即滞后时间 短，延迟效应不明显；
平原、和汾渭
盆地等地面沉降 灾害严重区。
华 北 平 原
地 面 沉 降
等 值 线 图
三
、 地 1.地面标高损失，地表积水，放泄洪能力下降
面
沉
曼谷 邢台 洪水泛滥的原因 “除了气候，就是地面沉降闹的，海水回灌进曼谷了，前几天，
强调自己地势低，污染物也容易聚集
降
的 2.标高降低，海平面升高，双重因素，海水倒灌，
②由于砂砾质含水层本身的孔隙度较小， 可供压密的空间小，所以，地面总沉降量 较小；--天然砂层一般都比较密实
③砂砾质含水层颗粒间为硬连接，失水 和充水能够以可逆方式进行，形成的地面 沉降具有弹性变形的特点，抽水时，地面 下沉，水位恢复时，又可回弹。-基坑回弹，所以
基坑开挖后要尽快施工，否则，一是风吹日晒水泡，而是回弹使得建 筑物沉降大，土的性质，大家学过压缩系数，回弹指数，见土力学。
综合影响的结果导致地面沉降时空分布呈现复杂的局面， 后面详细讲。
1、地面沉降的变形形式
垂直位移 水平位移
（1）垂直位移
地面沉降以地层的垂直位移变形为主，并随各地点有效 应力增量大小的不同而不同。
规律性：由沉降中心向周边方向逐渐减小
地下水开采区
集中开采 井位置
初始地形面
X
垂直位移
垂直位移量的空间变化图
地面塌陷与地面沉降区别
岩溶塌陷是在有覆盖土的岩溶发育区，在特定的水文地质条件下，岩面以上的土体遭到流失迁移而形成土中的洞穴和洞内塌落堆积物以及引发地面变形破坏的总称。
土洞是岩溶的一种特殊形态，不良地质现象，由于发育速度快、分布密，对工程的影响有时甚至大于岩洞。
岩溶塌陷虽有突发性，但其前身的土洞，是在某些因素作用下，多数是长期发育而形成的。
因而，对土洞的调查、勘探、治理和预报是岩溶塌陷区重要的岩土工程工作之一。
覆盖型岩溶地区的岩溶塌陷是由覆盖层中的土洞发展而发生的，其演化过程如见图5.2-1所示。
自然的因素是长期地和经常地通过影响地下水的水质、水量、水力来溶蚀可溶岩、潜蚀土层而孕育、发展土洞的；人为的因素则通过这些作用加速土洞的发展，加强塌陷的规模，加剧塌陷的危害。
岩溶塌陷的基本条件有以下三方面：(1) 基岩的岩溶发育程度岩溶塌陷处下伏基岩的岩溶发育程度是强烈的，而岩溶发育程度弱的地段则塌陷少见。
岩溶塌陷主要是与浅部岩溶发育程度密切相关。
浅部岩溶是指基岩表面的溶芽和溶沟槽部分，和低基岩面以下约10m范围内的洞穴或溶隙发育段。
可用钻探、物探等方法测量。
基岩面的起伏程度，可用单位面积的溶沟槽数量、基岩面埋深的均方差来表征。
图5.2-1 岩溶塌陷框图(2) 土层的性质土层是土洞形成和塌陷发生的物质基础。
土层的成因类型、矿物成分、岩性、颗粒成分、结构构造、物理力学性质、水理性质、状态、厚度等，影响着土洞的形成和发展的快慢，土层的厚度，还控制或影响塌陷的形态与规模。
(3) 地下水的活动特征地下水的活动是土洞的形成、发展，以致破坏的最活跃的因素。
特别是水位在基岩上下波动的幅度和频度，对崩解和搬运土粒和流土。
的速度有重要作用。
地下水的活动还改变土的含水量、塑性状态或因湿胀干缩而出现裂隙等。
地裂缝的分类及其特征类别性质和特征典型实例地震构造地裂缝简称地震地裂缝，是强烈地震时深部震源断裂在地表的破裂形迹，其性质和分布特征受震源断裂的控制，其产状与发震断裂基本一致，有明显的瞬时水平位移和垂直位移；一般以张性或张扭性为主，也有压性和压扭性的；裂缝呈雁行多组排列，断续延伸；在剖面上裂口上大下小，至地表下一定深度处尖灭；其断距是上大下小，它与随深度而积累断距的地震断层有区别，是震源波动场的产物。
7、地面变形灾害
海平面上升导致地面相对下降。 3. 地震导致地面沉降。
4
地面沉降的人为原因
•地面沉降现象与人类活动密切相关。尤其是近几 十年来，人类过度开采石油、天然气、固体矿产、 地下水、等直接导致了今天全球范围内的地面沉 降。 •大面积地面堆载和大范围密集建筑群使天然地基 或桩基持力层大面积整体性沉降（工程性地面沉 降）。
12
谢谢大家
13
地面变形地质灾害
二中队：韩亚磊
1
地面变形地质灾害
狭义的定义：地面垂直变性破坏或地面标 高改变为主的地质灾害。 分类： 地面沉降 地裂缝 岩溶地面塌陷
2
地面沉降
原因、分布和危害 形成机制 产生条件 监测与预测 防治
3
地面沉降的地质原因
从地质因素看，自然界发生的地面沉降大致有 下列3种原因。 1. 地表松散地层或半松散地层等在重力作用下， 在松散层变成致密的、坚硬或半坚硬岩层时，地面 会因地层厚度的变小而发生沉降。 2. 因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降；
7
地面沉降引起的房屋裂缝
8
9
西安地下水超采 导致大雁塔严重 倾斜
10
地面沉降的形成机制
有效应力原理： 在外荷载作用下，土 中应力被土骨架和土 中的水气共同承担， 但是只有通过土颗粒 传递的有效应力才会 使土产生变形，具有 抗剪强度。
11
பைடு நூலகம்
地面沉降的形成机制
1 承压水位降低所引起的应力转变及土层的压密 在孔隙承压含水层中，抽汲地下水所引起的 承压水位的降低，必然要使含水层本身和其上、 下相对含水层中的孔隙水压力随之而减小。根据 有效应力原理可知，土中由复盖层荷载引起的总 应力是由孔隙中的水和土颗粒骨架共同承担的。 假定抽水过程中土层内的总应力不变，那么孔隙 水压力的减小必然导致土中有效应力的等量增大， 结果就会引起土层的固结。
地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治-PPT精选文档
城市建设对地面沉降的影响 城建施工造成的沉降与工程施工进度密切相关，沉降主 要集中于浅部工程活动相对频繁和集中的地层中，与开采地 下水引起的沉降主要发生在深部含水砂层有根本区别。
地面沉降的特征分布
地面沉降的特征 地面沉降的特点是波及范围广，下沉速率缓慢，往往 不易察觉，但已对于建筑物、城市建设和农田水利危害极 大。 地面沉降灾害在全球各地均有发生。由于工农业生产 的发展、人口的剧增以及城市规模的扩大，大量抽取地下 水引起了强烈的地面沉降，特别是在大型沉积盆地和沿海 平原地区，地面沉降灾害更加严重。石油，天然气的开采 也可造成大规模的地面沉降灾害。
第四章 地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治 4.1 地面沉降灾害防治
地面沉降（Land subsidence）是地壳表面在内力地质作用、 外力地质作用与人类活动的作用下，造成地壳表面某一局部 范围内或大面积的、区域性的沉降活动，其垂直位移一般大 于水平位移。
特点(characteristic ) 其发展比较缓慢，无仪器观测难以察觉，
地面沉降量及各单层的压密量与承压水位的变化密切相关。 许多地区已经通过人工回灌或限制地下水的开采来灰复和抬 高地下水位的办法，控制了地面沉降的发展，有些地区还使 地面有所回升。这就更进一步证实了地面沉降与开采地下液 体引起水位或液体沉降之间的成因联系。
地面沉降的产生条件
新构造运动的影响 平原、河谷盆地等低洼地貌单儿多是新构造运动的下降 区，因此，由新构造运动引起的区域性下沉对地面沉降的持 续发展也具有一定的影响。
地面沉降的产生条件
地面沉降与地下水开采量和动态变化有着密切联系：
地面沉降中心与地下水开采漏斗中心区呈明显一致性。 地面沉降区与地下水集中开采区域大体相吻合。
地面沉降的特征分布
地面沉降的特征 地面沉降的特点是波及范围广，下沉速率缓慢，往往 不易察觉，但已对于建筑物、城市建设和农田水利危害极 大。 地面沉降灾害在全球各地均有发生。由于工农业生产 的发展、人口的剧增以及城市规模的扩大，大量抽取地下 水引起了强烈的地面沉降，特别是在大型沉积盆地和沿海 平原地区，地面沉降灾害更加严重。石油，天然气的开采 也可造成大规模的地面沉降灾害。
第四章 地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治 4.1 地面沉降灾害防治
地面沉降（Land subsidence）是地壳表面在内力地质作用、 外力地质作用与人类活动的作用下，造成地壳表面某一局部 范围内或大面积的、区域性的沉降活动，其垂直位移一般大 于水平位移。
特点(characteristic ) 其发展比较缓慢，无仪器观测难以察觉，
地面沉降量及各单层的压密量与承压水位的变化密切相关。 许多地区已经通过人工回灌或限制地下水的开采来灰复和抬 高地下水位的办法，控制了地面沉降的发展，有些地区还使 地面有所回升。这就更进一步证实了地面沉降与开采地下液 体引起水位或液体沉降之间的成因联系。
地面沉降的产生条件
新构造运动的影响 平原、河谷盆地等低洼地貌单儿多是新构造运动的下降 区，因此，由新构造运动引起的区域性下沉对地面沉降的持 续发展也具有一定的影响。
地面沉降的产生条件
地面沉降与地下水开采量和动态变化有着密切联系：
地面沉降中心与地下水开采漏斗中心区呈明显一致性。 地面沉降区与地下水集中开采区域大体相吻合。
地面变形地质灾害
水位；h3混合水位
陆家街地区岩溶地面塌陷预测分区图 1.相对稳定区；2.潜在塌陷区；3.塌陷危险区；
4.区；5.亚区；6.塌陷坑
7 、构造与火山活动引起的沉降 7.1 构造和火山活动引起沉降的过程概述 7.2 地震活动引起沉降图解 7.3 地壳运动引起自然沉降
图7-2 主要地壳 运动引起自然沉
(2)一些港口城市，由于码头、堤岸的沉降而 丧失或降低了港湾设施的能力;
(3)桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通.
(4)在一些地面沉降强烈的地区，伴随地面垂 直沉陷而发生的较大水平位移，往往会对许多地 面和地下构筑物造成巨大危害;
(5)在地面沉降区还有一些较为常见的现象， 如深井管上升、井台破坏，高摆脱空，桥墩的不 均匀下沉等，这些现象虽然不致于造成大的危害， 但也会给市政建设的各方面带来一定影响。
图C5-2-1 江阴——无 锡地裂缝分布图（吴 士良、王瑞久，2001） 1、基岩残丘； 2、地 面沉降等值线（m）；
3、地裂缝及方向
6、岩溶坍陷 6.1 碳酸盐岩地区的地基问题 6.2 灰岩岩层中自然坍陷发育的基本特征 6.3 岩溶坍陷的概要 6.4 充泥洞穴内压密作用引起坍陷 6.5 洞穴充填物的地下侵蚀过程
实例5—1 西安地裂缝成因及治理措施 实例5—2 苏锡常地区地裂缝成因分析 实例5—3 亚利桑那州菲尼克斯的地裂缝
地裂缝主要发生在河北、山西、贵州、陕西、 山东、吉林、江苏、内蒙古、浙江等省 （区） ，多为地下水开采、煤矿采空区及降 雨等因素造成
5.1 张裂隙发育成地裂缝
图5-1 地裂缝发育概图（Bell 1981）
已知饱水砂体的抗剪强度τ由下式确定：
τ＝（σn-pw)tgφ= σ0·tgφ 式中：pw为孔隙水压；σ0为有效正压力。在地震
陆家街地区岩溶地面塌陷预测分区图 1.相对稳定区；2.潜在塌陷区；3.塌陷危险区；
4.区；5.亚区；6.塌陷坑
7 、构造与火山活动引起的沉降 7.1 构造和火山活动引起沉降的过程概述 7.2 地震活动引起沉降图解 7.3 地壳运动引起自然沉降
图7-2 主要地壳 运动引起自然沉
(2)一些港口城市，由于码头、堤岸的沉降而 丧失或降低了港湾设施的能力;
(3)桥墩下沉，桥梁净空减小，影响水上交通.
(4)在一些地面沉降强烈的地区，伴随地面垂 直沉陷而发生的较大水平位移，往往会对许多地 面和地下构筑物造成巨大危害;
(5)在地面沉降区还有一些较为常见的现象， 如深井管上升、井台破坏，高摆脱空，桥墩的不 均匀下沉等，这些现象虽然不致于造成大的危害， 但也会给市政建设的各方面带来一定影响。
图C5-2-1 江阴——无 锡地裂缝分布图（吴 士良、王瑞久，2001） 1、基岩残丘； 2、地 面沉降等值线（m）；
3、地裂缝及方向
6、岩溶坍陷 6.1 碳酸盐岩地区的地基问题 6.2 灰岩岩层中自然坍陷发育的基本特征 6.3 岩溶坍陷的概要 6.4 充泥洞穴内压密作用引起坍陷 6.5 洞穴充填物的地下侵蚀过程
实例5—1 西安地裂缝成因及治理措施 实例5—2 苏锡常地区地裂缝成因分析 实例5—3 亚利桑那州菲尼克斯的地裂缝
地裂缝主要发生在河北、山西、贵州、陕西、 山东、吉林、江苏、内蒙古、浙江等省 （区） ，多为地下水开采、煤矿采空区及降 雨等因素造成
5.1 张裂隙发育成地裂缝
图5-1 地裂缝发育概图（Bell 1981）
已知饱水砂体的抗剪强度τ由下式确定：
τ＝（σn-pw)tgφ= σ0·tgφ 式中：pw为孔隙水压；σ0为有效正压力。在地震
地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治
（l）大型河流三角洲及沿海平原区 这些地区的地面沉降首先从城市地下水开采中心开始
形成沉降漏斗，进而向外围扩展，形成以城镇为中合的大 面积沉降区。 （2）小型河流不角洲区
地面沉降范围一般比较小主要集中于地下水降落漏斗 中心附近。 （3）山前冲洪积扇及倾斜平原区
地面沉降主要发生在地下水集中开采区沉降范田由开 采范围决定 （4）山问盆地和河流谷地区
工程实例
(1)地面沉降的地质原因: 地表松散地层或半松散地层等在重力作用下，在松散层变
成致密的、坚硬或半坚硬岩层时，地面会因地层厚度的变 小而发生沉降; 因地质构造作用导致地面凹陷而发生沉降;
地震导致地面沉降;
地面沉降的自然原因
地面沉降的人为原因
工程实例
（2）地面沉降的人为原因: 地面沉降现象与人类活动密切相关。尤其是近几十年来，
地坪降低后，民房建设需要加大填土工程量地坪降低，需重 新加高，形成“加空层”
加高前桥面位置
地面沉降的地质环境
近代河流冲积环境模 式
近代三角洲平原沉积 环境模式
断陷盆地沉积环境模 式：临海式断陷盆地； 内陆式断陷盆地
地面沉降的产生条件
厚层松散细粒土层的存在 主要是抽采地下流体引起土层压缩而引起的，厚层松
3
15 4
13
10
7
1
6 5
(a)平面
(b)剖面
滑坡要素平剖面示意图 1.滑坡体；2.滑坡周界；3.滑坡壁；4.滑坡台阶；5.滑动面
（带）；6.滑坡床；7.滑坡舌；8.主滑线；9.拉张裂缝；10. 主裂缝；11.剪切裂缝；12.羽毛状裂缝；13.鼓张裂缝；14.扇 形张裂缝；15.封闭洼地（滑坡湖）
地面沉降的原因：
地质灾害(地面塌陷、地面沉降、地裂缝)课件PPT
2021/3/10
7
4.2 地面塌陷分类 根据地面塌陷成因的主要原因可分为：
①自然地面塌陷；②人为地面塌陷；③复合型（自 然——人为）塌陷。
根据塌陷区是否在喀斯特地区的岩溶发育地段分为：
①岩溶地面塌陷；②非岩溶地面塌陷。
按塌陷坑数量分为：塌陷坑大于100个者为巨型塌陷、 50～100个者为大型塌陷、10～50个者为中型塌陷、小于 10个者为小型塌陷。
地质灾害概述（二）
地面塌陷、地面沉降、地裂缝
主讲人：赵其华
成都理工大学环境与土木工程学院
2021/3/10
1
四. 地面塌陷
地面塌陷指在人为和自然地质因素作用下，地表岩、土 体中洞穴顶部向下断错坍塌，形成塌陷坑、塌陷洞、塌陷槽 的一种地质现象。
4.1 地面塌陷成因
地面塌陷，实质上是岩、土体内洞穴的抗塌力(洞穴顶 部支撑力)小于致塌力的结果。
广西都安县位于红水河岸的一段公路，由于受河水涨 落影响，公路路面上发生了塌陷。
4．振动致地面塌陷
振动可引起砂质土的液化和粘质土由凝结状态发生液 化而成为溶胶或悬液(即触变现象)与失去液化能力(即失去 原有触变性的陈化现象)，土体强度降低、抗塌力减弱， 在振动产生的波动、冲击波的破坏作用下，可导致潜伏洞 穴的塌陷。
1986年．广西忻城大塘乡遭遇春旱，地下水位下降 产生了40多个塌陷，4月底一场大雨后，塌陷增至140多 个，使两幢房屋倾倒，地面多处裂缝。村舍变电所场地 开挖后，雨水蓄积渗入，也导致地面塌陷。
2021/3/10
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3．河水涨落致地面塌陷
岩溶裂隙、洞穴管道中的地下水与附近河水相通时， 随着河水位的升降，横向发育的岩溶裂隙、管道中的地下 水位也随之升降，这种作用也可导致地面的塌陷。
地质灾害(地面塌陷、地面沉降、地裂缝)
精品课件
广西合山电厂灰场塌陷 1999年5月6日
广西玉林莲塘塌陷
桂林体育场塌陷 1996年
岩溶塌陷形成演化过程示意图
4.3 岩溶地基处理方法
1．岩溶地基处理的一般原则
(1)重要建筑物宜避开岩溶强烈发育区； (2)当地基含石膏、岩盐等易溶岩时，应考虑溶蚀继续作用的不利影 响； (3)不稳定的岩溶洞隙应以地基处理为主，并可根据其形态、大小及 埋深，采用清爆换填、浅层楔状填塞、洞底支撑、梁板跨越、调整柱距 等方法处理； (4)岩溶水的处理宜采取疏导的原则； (5)在未经有效处理的隐伏土洞或地表塌陷影响范围内不应作天然地 基。对土洞和塌陷宜采用地表截流、防渗堵漏、挖填灌填岩溶通道、通 气降压等方法进行处理，同时采用梁板跨越。对重要建筑物应采用桩基 或墩基； (6)应采取防止地下水排泄通道堵截造成动水压力对基坑底板、地坪 及道路等不良影响以及泄水、涌水对环境的污染的措施；
地质灾害概述（二）
地面塌陷、地面沉降、地裂缝
主讲人：赵其华
成都理工大学环境与土木工程学院
精品课件四. 地面塌陷地面塌陷指在人为和自然地质因素作用下，地表岩、土 体中洞穴顶部向下断错坍塌，形成塌陷坑、塌陷洞、塌陷槽 的一种地质现象。
4.1 地面塌陷成因
地面塌陷，实质上是岩、土体内洞穴的抗塌力(洞穴顶 部支撑力)小于致塌力的结果。
精品课件
5．荷载导致地面塌陷
在有隐伏洞穴部位上人为增载(建筑物荷载、人 为堆积荷载等)，当这些外部荷载超过洞穴拱顶的承受能 力时，将引起洞穴直接受压破坏，从而致使地面塌陷。
6．矿山采空致地面塌陷
地下采掘活动形成的采空区，其上方岩、土体 失去支撑，导致地面塌陷。这种由于矿山采动引起地面 塌陷的主要原因是人为活动。此类地面塌陷在许多矿区 都有发生，并造成相当程度的危害，即损坏交通设施、 水利设施、建筑物、道路、农田等，甚至引起山体滑坡 和崩塌。
广西合山电厂灰场塌陷 1999年5月6日
广西玉林莲塘塌陷
桂林体育场塌陷 1996年
岩溶塌陷形成演化过程示意图
4.3 岩溶地基处理方法
1．岩溶地基处理的一般原则
(1)重要建筑物宜避开岩溶强烈发育区； (2)当地基含石膏、岩盐等易溶岩时，应考虑溶蚀继续作用的不利影 响； (3)不稳定的岩溶洞隙应以地基处理为主，并可根据其形态、大小及 埋深，采用清爆换填、浅层楔状填塞、洞底支撑、梁板跨越、调整柱距 等方法处理； (4)岩溶水的处理宜采取疏导的原则； (5)在未经有效处理的隐伏土洞或地表塌陷影响范围内不应作天然地 基。对土洞和塌陷宜采用地表截流、防渗堵漏、挖填灌填岩溶通道、通 气降压等方法进行处理，同时采用梁板跨越。对重要建筑物应采用桩基 或墩基； (6)应采取防止地下水排泄通道堵截造成动水压力对基坑底板、地坪 及道路等不良影响以及泄水、涌水对环境的污染的措施；
地质灾害概述（二）
地面塌陷、地面沉降、地裂缝
主讲人：赵其华
成都理工大学环境与土木工程学院
精品课件四. 地面塌陷地面塌陷指在人为和自然地质因素作用下，地表岩、土 体中洞穴顶部向下断错坍塌，形成塌陷坑、塌陷洞、塌陷槽 的一种地质现象。
4.1 地面塌陷成因
地面塌陷，实质上是岩、土体内洞穴的抗塌力(洞穴顶 部支撑力)小于致塌力的结果。
精品课件
5．荷载导致地面塌陷
在有隐伏洞穴部位上人为增载(建筑物荷载、人 为堆积荷载等)，当这些外部荷载超过洞穴拱顶的承受能 力时，将引起洞穴直接受压破坏，从而致使地面塌陷。
6．矿山采空致地面塌陷
地下采掘活动形成的采空区，其上方岩、土体 失去支撑，导致地面塌陷。这种由于矿山采动引起地面 塌陷的主要原因是人为活动。此类地面塌陷在许多矿区 都有发生，并造成相当程度的危害，即损坏交通设施、 水利设施、建筑物、道路、农田等，甚至引起山体滑坡 和崩塌。
地面沉降、滑坡、岩溶塌陷灾害与防治 共104页
流
沟谷型泥石流
沟谷型泥石流示意图
滑坡的形成条件
地形地貌 斜坡的高度、坡度、形态和成因与斜坡的稳定性有着
密切的关系。高陡斜坡通常比低缓斜坡更容易失稳而发生 滑坡。斜坡的成因、形态反映了斜坡的形成历史、稳定程 度和发展趋势，对斜坡的稳定性也会产生重要的影响。 地层岩性
除上述措施外，还应查清地下地质构造，对高层建筑 物的地基进行防沉降处理。在已发生区域性地面沉降的地 区，为减轻海水倒罐和烘劳等灾害损失，还应采取加高固 防红堤，防潮提以及疏导河道，兴建排涝工程等措施。
4.2 滑坡灾害防治
基本定义： 滑坡:是斜坡上的岩体或土体，在重力作用下，沿一定的 滑动面整体下滑的现象。
地面沉降1米多 露出旧时防空洞
地面沉降的监测与预测
地面沉降的监测 地面沉降的监测项月主要有大地水准测量、地下水动
态监测、地表及地下建筑物设施破坏现象的监测等。根据 地面沉降的活动条件和发展趋势，预测地面沉降速度、幅 度、范围及可能产生的危害。
监测的基本方法是设置分层标、基岩标、孔隙水压 力标、水准点、水动态监测网、水文观测点、海平面预测 点等，定期进行水准测贷和地下水开采量、地下水位、地 下水压力、地下水水质监测及地下水回灌监测，同时开展 建筑物和其他设施因地面沉降而破坏的定期监测等。
地面沉降的特征分布
地面沉降的分布规律 1. 世界地面沉降分布概况 地画沉降主要发生于平系和内陆盆地工业发达的城市以
及油气田开采区。 2. 中国地面沉降分布规律 从成因上看，我国地面沉降绝大多数是因地下水超量开
采所致。从沉降面积和沉降中心最大累积降深来看，以 天津、上海、苏锡常、沧州、西安、阜阳、太原等城市 较为严重，最大累积沉降量均在lm以上；我国地面沉降 的地域分布具有明显的地带性，主要位于厚层松散堆积 物分布地区。
沟谷型泥石流
沟谷型泥石流示意图
滑坡的形成条件
地形地貌 斜坡的高度、坡度、形态和成因与斜坡的稳定性有着
密切的关系。高陡斜坡通常比低缓斜坡更容易失稳而发生 滑坡。斜坡的成因、形态反映了斜坡的形成历史、稳定程 度和发展趋势，对斜坡的稳定性也会产生重要的影响。 地层岩性
除上述措施外，还应查清地下地质构造，对高层建筑 物的地基进行防沉降处理。在已发生区域性地面沉降的地 区，为减轻海水倒罐和烘劳等灾害损失，还应采取加高固 防红堤，防潮提以及疏导河道，兴建排涝工程等措施。
4.2 滑坡灾害防治
基本定义： 滑坡:是斜坡上的岩体或土体，在重力作用下，沿一定的 滑动面整体下滑的现象。
地面沉降1米多 露出旧时防空洞
地面沉降的监测与预测
地面沉降的监测 地面沉降的监测项月主要有大地水准测量、地下水动
态监测、地表及地下建筑物设施破坏现象的监测等。根据 地面沉降的活动条件和发展趋势，预测地面沉降速度、幅 度、范围及可能产生的危害。
监测的基本方法是设置分层标、基岩标、孔隙水压 力标、水准点、水动态监测网、水文观测点、海平面预测 点等，定期进行水准测贷和地下水开采量、地下水位、地 下水压力、地下水水质监测及地下水回灌监测，同时开展 建筑物和其他设施因地面沉降而破坏的定期监测等。
地面沉降的特征分布
地面沉降的分布规律 1. 世界地面沉降分布概况 地画沉降主要发生于平系和内陆盆地工业发达的城市以
及油气田开采区。 2. 中国地面沉降分布规律 从成因上看，我国地面沉降绝大多数是因地下水超量开
采所致。从沉降面积和沉降中心最大累积降深来看，以 天津、上海、苏锡常、沧州、西安、阜阳、太原等城市 较为严重，最大累积沉降量均在lm以上；我国地面沉降 的地域分布具有明显的地带性，主要位于厚层松散堆积 物分布地区。