地面沉降

地面沉降
摘要：
地面沉降又称为地面下沉或地陷。

它是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下
降运动（或工程地质现象）。

关键词：地下水，地下采矿，海水倒灌，人工回灌，水需求
目录
一、简介 (2)
二、类型 (2)
三、引发原因 (3)
四、严重影响 (3)
1、三大危害 (3)
2、我国的塌陷事故 (4)
3、美国的损失 (4)
五、防治研究 (5)
基本方法：地下水回灌
（美国的方法）1、监测研究方法不断创新 (5)
2、采取多种措施防止地面沉降 (5)
3、含水层存储和修复技术 (6)
4、改变土地使用类型 (6)
5、立法保护地下水 (7)
6、减少落水洞产生的影响 (7)
一、简介
地球表面的海拔标高在一定时期内不断降低的环境地质现象叫地面
沉降，是地层形变的一种形式。

地面沉降有自然的地面沉降和人为的地面沉降。

自然的地面沉降一种是在地表松散或半松散的沉积层在重力的作用下，由松散到细密的成岩过程;另一种是由于地质构造运动、地震等引起的地面沉降。

人为的地表沉降主要是大量抽取地下水所致。

二、类型
1、地面沉降分构造沉降、抽水沉降和采空沉降三种类型。

构造沉降，由地壳沉降运动引起的地面下沉现象；
抽水沉降，由于过量抽汲地下水（或油、气）引起水位（或油、气压）下降，在欠固结或半固结土层分布区，土层固结压密而造成的大面积地面下沉现象；
采空沉降，因地下大面积采空引起顶板岩（土）体下沉而造成的地面碟状洼地现象。

2、中国出现的地面沉降的城市较多。

按发生地面沉降的地质环境可分为三种模式：
1、现代冲积平原模式，如中国的几大平原。

2、三角洲平原模式，尤其是在现代冲积三角洲平原地区，如长江三角洲就属于这种类型。

常州、无锡、苏州、嘉兴、肖山的地面沉降均发生在这种地质环境中。

3、断陷盆地模式，它又可分为近海式和内陆式两类。

近海式指滨海
平原，如宁波；而内陆式则为湖冲积平原，如西安市、大同市的地面沉降可作为代表。

三、引发原因
大面积的地面下沉现象。

造成地面沉降的自然因素是地壳的构造运动和地表土壤的自然压实；人为的地面沉降广泛见于一些大量开采地下水的大城市和石油或天然气开采区。

另外，根据地面沉降发生的原因还可分为：
（1）抽汲地下水引起的地面沉降；
（2）采掘固体矿产引起的地面沉降；
（3）开采石油、天然气引起的地面沉降；
（4）抽汲卤水引起的地面沉降。

四、严重影响
地面沉降的危害主要有：
(1)毁坏建筑物和生产设施;
(2)不利于建设事业和资源开发。

发生地面沉降的地区属于地层不稳定的地带，在进行城市建设和资源开发时，需要更多的建设投资，而且生产能力也受到限制;
(3)造成海水倒灌。

地面沉降区多出现在沿海地带。

地面沉降到接近海面时，会发生海水倒灌，使土壤和地下水盐碱化。

对地面沉降的预防主要是针对地面沉降的不同原因而采取相应的工程措施。

2008年11月15日15时20分许，杭州地铁一号线施工工地突然发生路面大面积塌陷事故，导致萧山湘湖风情大道75米路面坍塌，并下陷15米。

正在路面行驶的多辆车陷入深坑，多数地铁工地施工人员被困地下。

截至16日22时20分，事故已致4人遇难，17人失踪。

官方调查尚在进行之中，但已有地铁工程专家指出，问题症结可能出在杭州当地土质、基坑维护设计以及施工单位操作这三方因素上。

2008年4月1日，广东省深圳市龙岗区横岗街道地铁3号线荷坳段工地进行桥墩浇筑混凝土施工时，模板突然发生坍塌，混凝土倾泻而下，5人被埋，最终3死2伤。

2007年3月28日，位于北京市海淀南路的地铁10号线工程苏州街车站东南出入口发生一起塌方事故，6名施工者被埋。

30天之后，这条地铁又由于基坑坍塌，造成燕莎桥东北角地下一处直径600毫米的自来水管线断裂，涌出的水迅速淹没了整个燕莎桥路口。

美国的大部分地区都发生了地面沉降，有些地区还相当严重。

美国已经有遍及45个州超过44030平方公里的土地受到了地面沉降的影响，由此造成的经济损失更是惊人。

仅在美国圣克拉拉山谷，由地面沉降所造成的直接经济损失，在1979年大约为1.31亿美元，而到了1998年则高达3亿美元。

五、防治研究
美国在地面沉降防治和研究工作中，注重研究开发高新技术，注重水准测量、基岩标和分层标等传统技术方法利用，并始终把地下水和地面沉降监测工作作为防治地面沉降的基础。

1、监测研究方法不断创新
美国对地面沉降的监测采取了三种方法，即传统的监测、GPS监测、合成孔径干涉雷达监测。

传统的地面沉降测量方法包括水准测量、基岩标和分层标测量。

这些方法精度很高，但只能在比较小的范围内开展工作。

对于大规模的区域地面沉降监测应该采用先进的全球定位系统（GPS）进行全方位的测量。

GPS可借助于人造地球卫星进行三边测量定位。

1996年美国地质调查局在圣克拉山谷河谷建起了地面沉降监测网，确定地面高程的变化情况，而且为与将来的监测结果进行比较建立了基准值。

合成孔径干涉雷达监测是一种卫星遥感技术，可以敏感地监测出地面沉降的变化。

2、采取多种措施防止地面沉降
地面沉降在经济发达地区可能导致严重的财产和基础下部建筑的损失。

最具有代表性的地面沉降是由人为造成的，由于人为抽取地下水而导致含水层系统受压缩而产生地面沉降。

针对这种情况必须采取措施减少地下水的使用量，增加地面水补给。

因此，随时正确监测地面和地下水位沉降，并提供标准的数据对于预测和预报地面沉降工作至关重要。

美国地质调查局的研究人员根据地面沉降的特点以及实际情
况，对其采用以下几种方法来减缓地面沉降的速度，以及修复地面沉降，把损失降到最低。

3、含水层存储和修复技术
为了满足供水和改善水质的要求，含水层存储和修复技术在美国各州得以广泛应用。

在圣克拉拉山谷，需水量仍然很大，但由于地表水的引入，回灌得以实施，使得地下水抽汲量减少，从而防止了地下水位继续下降。

另外，该区水资源管理局在当地的河流上建立了5个蓄水坝以收集雨水，这样增加了河水对流经区的地下水的补给。

这个地区是美国第一个被发现也是第一个采取有效措施并在1969年前后终止了沉降地区。

同样的情况还有亚利桑那州的中南部，通过引入科罗拉多河的河水，减少了地下水的需求强度，从而缓解了地面沉降。

4、改变土地使用类型
为了防止地面沉降，将土地使用由农业用地型向城市用地型转变，以降低需水强度，防止地下水位的进一步下降。

佛罗里达州的泥沼区使用这种方法可以防止有机土的进一步分解，减缓有机质氧化的速度，使地面发生沉降的速度降低，地基更加稳定。

节水——利用含水层组贮藏和运输地下水，要优于造价高昂的地表蓄水和输水系统。

美国的研究人员采用先进和合理的地下水运输方法，作出地下水使用的远景规划。

节水是制止沉降的一项重要措施。

例如在圣琼斯地区，人均用水量只有1920年的1/5，远低于过去作为农业用地时的用水量。

因此即便是在1976年~1977年和1987年~1991
年期间，这两个州的主要旱期里，水位还是保持在历史最低水位以上。

加固堤防——对沿海城市进行海岸加固，建造堤防防止洪水泛滥和海水入侵。

例如在加利福尼亚州境内三角洲地区，大面积的人工堤坝及人工岛有效地保护了这个三角洲，使之免遭海水的入侵，同时维持了有利的淡水坡度，保护了淡水源。

5、立法保护地下水
美国对地下水的使用进行立法，使水资源有一个合理的使用环境。

如在圣拉拉山谷成立一个专门的水资源管理机构来管理该区的用水，使地表水和地下水得到了长期有效的综合利用。

美国许多地区甚至采取法制措施来防治地面沉降。

例如1980年通过了《亚利桑那地下水管理法案》。

其基本目标是加强对已衰竭含水层组的管理，把有限的地下水资源进行最合理的分配，开发新的水资源供应来增加亚利桑那的地下水资源。

6、减少落水洞产生的影响
美国已有的案例表明，落水洞的活动与地下水的抽取有直接关系，控制地下水位的波动可以防止落水洞的形成。

如美国佛罗里达西南水资源管理区与其他水资源机构通力合作，设立了佛罗里达中西部地下水的临界水位。

最低水位的提出将会改良一些诱发条件，减少落水洞产生的影响。

总结：
地面沉降已成为21世纪城市建设面临的一个重大问题，也是我国的主要地质灾害。

如果不加以重视，必将造成极大危害。

其成因一般多为三种：
1、地下水过量开采典型城市：长江三角洲城市群
2、密集高楼建筑群典型城市：上海
3、地下矿产过量开采典型城市：大同
由上文可见，其成因多为人为。

当政府正花费大量人力物力解决这一问题时，我们作为公民也应当做些什么：节约用水，减少地下水需求量，能避免地下水的过量开采；节约能源，减少能源需求量，能避免地下矿产过量开采……总之，从身边做起，我们也能为地面沉降灾害的防治出一份力。

资料来源：
百度百科
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中国地质环境信息网
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