地面沉降的人为主控因素研究

【摘要】：地面沉降作为环境地质灾害之一,已经严重影响人类的生存环境,并造成了巨大的经济损失。对地面沉降的人为主控因素进行研究,有助于人们深刻认识地面沉降的成因机理,进一步为确定地面沉降的人为主控指标提供理论指导和科学依据。 基于地面沉降是地下水开采和建筑荷载双重作用下的环境地质灾害这一最新认识,本文重点探讨了地面沉降的两大人为主控因素——地下水开采和建筑荷载引起垂向地形变的机理。通过地下水开采引起地面沉降实例分析发现,可以将临界水位作为控制地面沉降与最大限度开发和利用地下水资源的主控指标,并给出了相对简单和精确的临界水位确定方法。对建筑荷载引起的地面沉降问题,通过室内模拟试验进行了前瞻性的探索性研究。在垂向弹性形变假定下,推导了地表荷载增加引起地面沉降的机理表达式。结果表明:地表荷载增加确实可以引起地面沉降,同时还可以引起地下水位上升;荷载作用下,地面沉降与地下水位之间具有线性相关关系,且线性相关系数为含水层的骨架弹性释水系数;根据地表荷载增加引起地面沉降的机理表达式以及荷载效应模型试验研究可知,地表荷载增加引起的地面沉降是可以预计和计算的。