地质工程考研资料资料.docx
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地质工程考研资料资料
1、基本概念:
工程地质条件:
与工程建设有关的地质因素的综合。
这些因素包括:
岩土类型及其工程性质、
地质构造及岩土体结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。
工程地质
问题:
指的是工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。
不良地质现象:
对工程建设不利
或有不良影响的动力地质现象。
它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象,如崩塌、滑坡、
泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等,它们既影响场地稳定性,也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。
2、工程地质学的主要任务是:
①阐明建筑地区的工程地质条件,并指岀对建筑物有利的和不利的因素;②论证建筑物所存在的工程地质问题,进行定性和定量的评价,作岀确切的结论;③选择地质条件优良的建筑场址,并根据场址的地质条件合理配置各个建筑物;④研究工程建筑
物兴建后对地质环境的影响,预测其发展演化趋势,并提岀对地质环境合理利用和保护的建议;
⑤根据建筑场址的具体地质条件,提岀有关建筑物类型、规模、结构和施工方法的合理建议,以
及保证建筑物正常使用所应注意的地质要求;⑥为拟定改善和防治不良地质作用的措施方案提供
地质依据。
1、活断层的定义、活断层指目前正在活动着的断层或近期有过活动且不久的将来可能会重新发生活动的
断层(即潜在活断层)。
美国原子能委员会(USNRC):
(1)在3.5万年内有过一次或多次活动的断层
(2)与其他活动断层有联系的断层(3)沿该断裂发生过蠕动或微震活动
2、活断层的特征及分类
(1)活断层是深大断裂复活的产物
(2)活断层具有继承性和反复性
(3)活断层按活动方式可以分为地震断层(粘滑型活断层)和蠕变断层(蠕滑型活断层)
3、活断层的识别标志有哪些?
地质方面•最新沉积物的错断•活断层带物质结构松散•伴有
地震现象的活断层,地表岀现断层陡坎和地裂缝■地貌方面•断崖:
活断层两侧往往是截然不
同的地貌单元直接相接的部位•水系:
对于走滑型断层
(1)一系列的水系河谷向同一方向同步
移错
(2)主干断裂控制主干河道的走向•山脊、山谷、阶地和洪积扇错开:
走滑型活断层•近
期断块的差异升降运动,可使同一级夷平面分离解体,高程相差较大•不良地质现象呈线形
密集分布■水文地质方面•导水性和透水性较强•泉水常沿断裂带呈线状分布,植被发育■
历史资料方面•古建筑的错断、地面变形•考古•地震记载■地形变监测资料•水准测量、三角测量
4、活断层区的建筑原则有哪些?
•建筑物场址一般应避开活动断裂带•线路工程必须跨越活断层
时,尽量使其大角度相交,并尽量避开主断层•必须在活断层地区兴建的建筑物,应尽可能地选择相对稳
定地块即’安全岛”,尽量将重大建筑物布置在断层的下盘。
•在活断层区兴建工程,应采用适当的抗
震结构和建筑型式。
3、工程地质学的研究方法:
工程地质学的研究方与它的研究内容相适应的,主要有自然历史分析法、数学力学分析法、模型模拟试验法和工程地质类比法。
四种研究方法各有特点,应互为补充,综合应用。
其中自然
历史分析法是最重要和最根本的研究方法,是其它研究方法的基础。
1、基本概念
震级:
是衡量地震本身大小的尺度,由地震所释放岀来的能量大小所决定。
烈度:
地面震动强烈程度,受地震释放的能量大小、震源深度、震中距、震域介质条件的影响。
在工程应用中常有地震基本烈度和设防烈度(设计烈度)之分。
地震基本烈度:
一定时间和一定地区范围内一般场地条件下可能遭遇的最大烈度。
一个地区
的平均烈度
设防烈度(设计烈度):
是抗震设计所采用的烈度。
是根据建筑物的重要性、经济性等的需要,
对基本烈度的调整。
卓越周期:
地震波在地层中传播时,经过各种不同性质的界面时,由于多次反射、折射,将岀现不同周期的地震波,而土体对于不同的地震波有选择放大的作用,某种岩土体总是对某种周
期的波选择放大得突岀、明显,这种被选择放大的波的周期即称为该岩土体的卓越周期。
2、静力分析法与动力分析法
静力分析法的前提是:
1)建筑物是刚体,即建筑物的各部分作为一个整体,具有相同的加速
度2)建筑物的加速度和地面加速度是相同的3)地震作用在建筑物上的惯性力是固定不变的,是
由地面振动的最大加速度决定的。
动力分析法的前提是:
(1)建筑物结构是单质点系的弹性体。
(2)作用于建筑物基底的运动为
简谐运动
所测得的结构相同的动力反应不仅取决于地面运动的最大加速度,还取决于结构本身的动力
特征,最主要的是结构的自振周期和阻尼比。
阻尼比越大,建筑物固有周期与地面振动周期差别
越大,越难引起共振。
3、场地工程地质条件对震害的影响
(1)岩土类型及性质★软土〉硬土,土体〉基岩★松散沉
积物厚度越大,震害越大★土层结构对震害的影响软弱土层埋藏愈浅、厚度愈大,震害愈大。
(2)
地质构造离发震断裂越近,震害越大,上盘尤重于下盘。
(3)地形地貌突岀、孤立地形震害较
低洼、沟谷平坦地区震害大(4)水文地质条件地下水埋深越小,震害越大。
4、地震区抗震设计原则、措施
(1)场地选择原则1)避开活断层2)尽可能避开具有强烈振动效
应和地面效应的地段3)避开不稳定斜坡地段4)尽可能避开孤立地区、地下水埋深浅的地区
(2)抗
震措施(持力层和基础方案的选择)1)基础砌置在坚硬土层上2)砌置深度应大一些,以防发震时倾
斜3)不宜使建筑物跨越性质不明的土层上4)建筑物结构设计要加强整体强
2、简述地震发生的条件
(1)介质条件:
多发生在坚硬岩石中
(2)结构条件:
多产生在活断层的一些特定部位:
端点、拐点、交汇点等。
(3)构造应力条件:
多发生在现代构造运动强烈的部位,
应力集中
8、简述地震区抗震设计原则、措施
(1)场地选择原则1)避开活断层2)尽可能避开具有强
烈振动效应和地面效应的地段3)避开不稳定斜坡地段4)尽可能避开孤立地区、地下水埋深浅的
地区
(2)抗震措施(持力层和基础方案的选择)1)基础砌置在坚硬土层上2)砌置深度应大一些,以防发震时倾斜3)不宜使建筑物跨越性质不明的土层上4)建筑物结构设计要加强整体强度,提供抗
震性能。
预防岩石风化的基本指导思想是:
通过人工处理后,使风化营力与被保护岩石隔离,以
使岩石免遭继续风化;降低风化营力的强度,以减慢岩石的风化速度
7、场地条件对震害地区的影响
(1)岩土类型及性质★软土〉硬土,土体〉基岩★松散
沉积物厚度越大,震害越大★土层结构对震害的影响软弱土层埋藏愈浅、厚度愈大,震害愈大。
(2)地质构造离发震断裂越近,震害越大,上盘尤重于下盘。
(3)地形地貌突岀、孤立地形震害
较低洼、沟谷平坦地区震害大(4)水文地质条件地下水埋深越小,震害越大。
1岩石风化的类型
岩石风化的类型有物理风化、化学风化和生物风化2、风化壳的概念遭受风化的岩石圈表层。
3、影响岩石风化的因素?
(1)气候因素■温度•温差大、冷热变化频率快:
有利于物理风
化•温度高:
有利于化学风化■降雨(湿度)•降雨量大:
有利于化学及生物风化
(2)岩性矿物成
分:
抗风化能力•氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫化物•最稳定的造岩矿物:
石英•岩浆岩:
酸性岩>中性岩>基性岩>超基性岩•变质岩:
浅变质岩>中等变质岩>深变质岩•沉积岩:
抗风化能力>岩浆岩、变质岩■化学成分:
•活动性强的元素:
K、Na等•活动性弱的元素:
Fe、Al、Si等•同一种元素,所组成的化合物不同,岩石的抗风化能力也不同■结构特点•单一矿物组成的岩
石抗风化能力较强:
单矿岩>复矿岩•矿物成分相同:
等粒结构>不等粒结构•单粒结构岩石抗风化能力较强・Si质胶结>Ca质胶结>泥质胶结(3)地质结构:
断层、层面、节理、沉积间断面、侵入岩与围岩接触面等•断层带(裂隙密集带):
囊状风化•层理面:
差异风化一崩塌等•节理、裂缝面:
球形风化4)地形■高度•海拔高地区:
以物理风化为主•海拔低地区:
化学风化速度
较快■坡度•陡坡地段:
风化速度较大,风化壳较薄•缓坡地段:
风化速度较慢,风化壳较厚(5)其它因素■地壳运动•强烈上升期:
风化速度快,风化壳厚度不大•稳定期:
风化彻底,风化
壳厚度大■人类活动•人工开挖基坑、边坡、隧洞、砍伐森林等
4、岩石风化的分带标志1)颜色•风化岩石在外观上表现岀颜色的差异
(2)破碎程度:
风化程度
越深,原岩破碎程度愈大从深部完整新鲜岩石至地表:
岩块t块石t碎石t砂粒t粉粘粒•总
体上:
上部以粉粘粒为主,夹砂粒、碎石;下部以块石、碎石为主,裂缝中夹粉粘粒、砂粒(3)
矿物成分变化:
不同风化带、矿物组合特点不同•剧风化带:
除石英外,大部分矿物已经变异,
形成稳定的矿物,如粘土矿物•弱、微风化带:
矿物变异主要发生在块石裂缝周围,形成薄膜(4)
水理性质及物理力学性质的变化由上至下:
•孔隙性、压缩性由大变小•吸水性由强T弱•波
速由小7大・强度由低T高
大部分岩石经风化后,改变了原岩的物理力学性质,形成巨厚的风化壳。
这是在地质历史时期发
生的结果,其速度一般较慢,在工程使用期限内不致显著降低岩体的稳定性。
但是有的岩石,如
粘土岩及含粘土质的岩石风化速度较快,它们一旦岀露,经数日甚至数分钟就开始岀现风化裂隙,
经数年甚至数月原岩性质就会发生显著变异。
对于施工前能满足建筑物要求,但在工程使用期限内因风化而不能满足建筑物要求的岩石,甚至在施工开挖过程中易于风化的岩石,必须采取预防岩石风化的措施。
预防岩石风化的基本指导思想是:
通过人工处理后,使风化营力与被保护岩石隔离,以使岩
石免遭继续风化;降低风化营力的强度,以减慢岩石的风化速度。
例如为防止因温度变化而引起的物理风化,可在被保护岩石表面用粘性土或砂土铺盖,其厚度应超过该地区年温度影响深度5
-10cm。
一般说用亚粘土作铺盖材料时效果较好,它既可防止气温变化的影响,又因其渗透性
沥青、粘土等材料涂抹被保护
或在空隙壁形成保护薄膜,以防
使其风化能力降低。
这些方法由
微弱可防止气液的侵入。
若是防止水和空气侵入岩体,可用水泥、岩石的表面,或用灌浆充填岩石空隙。
在国外曾采用各种化学材料浸透岩石,使之充填岩石空隙,
止风化营力与岩石直接接触。
有的采用化学材料中和风化营力,
于费用昂贵,技术又较复杂,目前我国尚未普及推广。
当以风化速度较快的岩石作地基时,基坑开挖至设计高程后,须立即浇注基础,回填闭。
有
时基坑开挖未达设计高程前,根据岩石的风化速度,预留一定的岩石厚度,待浇注基础工作准备
妥当后,再全段面挖至设计高程,然后迅速回填封闭:
或分段开挖,分段回填。
这些措施均能达
到防止岩石风化的目的。
1、斜坡中重分布应力的特点:
(1)斜坡周围主应力迹线发生明显偏转
(2)在临空面附近造成
应力集中,但在坡脚区和坡顶及坡肩附近情况有所不同:
①坡脚附近形成最大剪应力增高带,往往产生与坡面或坡底面平行的压致拉裂面。
②在坡顶面和坡面的某些部位形成张力带,易形成与
坡面平行的拉裂面。
3)坡体内最大剪应力迹线由原来的直线变成近似圆弧线,弧的下凹方向朝
着临空方向。
(4)坡面处由于侧向压力趋于零,实际上处于两向受力状态,而向坡内逐渐变为三向
受力状态
2、斜坡变形的形式:
拉裂(回弹)、蠕滑、弯曲倾倒斜坡破坏的形式:
崩塌、滑坡
3、滑坡的形态要素滑动面(带)、滑坡体、滑坡周界、滑床、滑坡前缘(滑坡舌)、滑坡壁、主滑线、滑坡台阶、滑坡洼地、滑坡裂缝
4、滑坡的识别方法及标志识别方法:
航片解译、地面调查、勘探,从面-线-点
识别标志:
(1)地形地貌方面•骨坡形态特征、阶地、夷平面高程对比
(2)地质构造方面:
•滑体上产生小型褶曲和断裂现象•滑体结构松散、破碎(3)水文地质方面•结构破碎—透水性增高-地下水径流条件改变-滑体表面岀现积水洼地或湿地,泉的岀现(4)植被方面:
马刀树、醉汉林(5)滑动面的鉴别:
钻孔取样、变形监测:
钻孔倾斜仪
5、影响斜坡稳定性的因素
(1)岩土类型及性质--决定抗滑力的根本因素•坡形相同的情况下:
坚硬岩石斜坡>半坚硬岩石>松散土坡•沉积岩:
层理--软弱夹层•岩浆岩:
原生节理发育,
与岩石强度和风化作用有关•变质岩:
由于矿物成分的差异导致工程地质性质的差异•滑坡往
往集中在某些特定的岩层中――易滑岩组•对于同一种成因类型的岩层,组成岩石的矿物成分及
胶结物不同,其稳定性不同:
硅质胶结>钙质胶结>泥质胶结
(2)地质结构(岩体结构及地质构
造)•结构面一一结构面的产状、力学性质、规模•沉积岩地区:
特大型的滑坡主要与层面构造
有关在褶皱的两翼部位,结构面往往形成上陡下缓的勺形沿着大的构造断裂带,滑坡往
往呈带状分布按结构面的产状与临空面的关系,可分为:
a.平迭坡:
主要软弱结构面为水平的
b.逆向坡:
主要软弱结构面的倾向与坡面的倾向相反c.顺向坡:
主要软弱结构面的倾向与坡面
的倾向一致.’「时,稳定性最差,极易发生顺层滑坡-':
时,稳定性较好d.斜交坡:
主要软弱结构面与坡面成斜交关系。
其交角越小,稳定性就越差。
e.横交坡:
主要软弱结
构面的走向与坡面走向近于垂直,稳定性较好,很少发生大规模的滑坡。
(3)地形地貌:
斜坡
坡度越大,切割深度越深,斜坡稳定性越差。
(4)地震:
产生附加应力(5)水的作用:
①水平
推力--侧向水压力②浮托力--减小滑动面上的有效应力③软化效应--降低岩土体的抗
剪强度④动水压力⑤冲刷、掏空作用
6、刚体极限平衡法的基本原理•假设前提:
a.考虑破坏面上的极限破坏状态,而不考虑岩土体的变形。
即视岩土体为刚体。
b.坏面上的强度由C、(值决定,遵循强度判据。
c.体中的压力
以正压力和剪应力的形式集中作用于滑面上,均视为集中力。
d.三维问题简化为二维(平面)
號_抗滑力
问题来求解。
•稳定性系数:
_下滑力
7、滑坡变形破坏的防治措施•六字方针:
挡、排、削、护、改、绕”•即避开、加固(抗滑桩、挡土墙、锚固)、移载、排水、岩土性质改良、护坡•治理工程常是采取综合治理措施
1、渗透变形的定义及类型:
岩土体在地下水渗透力(动水压力)的作用下,部分颗粒或整体发生移动,引起岩土体的变形和破坏的作用和现象。
管涌:
在渗流作用下,单个土颗粒发生独立
移动的现象,又称潜蚀。
根据渗透方向与重力方向的关系:
垂直管涌、水平管涌按渗流方向与土
层接触面的关系:
垂直接触管涌、平行接触管涌流土:
在渗透作用下,一定体积的土体同时发生
移动的现象。
2、渗透变形产生的条件
(1)渗流的动水压力及临界水力梯度
当dp=dQ时,单元体处于悬浮状态,发生流土。
此时渗流的水力梯度为临界水力梯度Icr。
土粒越密实,n越小,Icr越大,土体越不容易发生渗透变形。
(2)体结构特征决定了土体的抗
渗强度■粗细颗粒直径比例:
土体的排列方式决定着D/d0的值:
当排列疏松时,D/d0减小,
D/d减小,渗透变形广泛。
当排列密实时,D/d0增大,D/d增大,渗透变形不广泛。
■细颗粒
的含量:
用细颗粒含量(来判别双峰型砾土的渗透变形型式:
r\>35%流土
吓25坯管涌
-"■1.O
细颗粒成分中粘粒含量增加,可增大土的凝聚力,土的抗渗强度增加,不易发生渗透变形。
■土的级配特征:
Cu<10流土
Cu>20管涌
Cu:
10-20猱土或管涌
(3)宏观地质因素■地层组合关系:
单一型:
多位于河流的上游,一般为砂卵(砾)石层,一般发生管涌,随着细粒成分的增多,可能流土。
双层型:
主要考虑表层粘性土的性质、厚度、完整程度。
多层型:
除考虑表层粘性土层外,还考虑砂层透镜体或粘性土层透镜体或相变等造
成水力梯度的突变等原因。
■地形地貌条件:
沟谷切割等改变了渗流的补给、渗流的长度、岀
口条件等。
(4)工程因素施工等破坏了表层具有防渗作用的弱透水层。
3、简述渗透变形的预测步骤
(1)根据土体类型和性质,判定是否容易发生渗透变形及变
形的类型
(2)确定土体中各点的实际水力梯度,尤其是最大水力梯度(3确定相对于该土体的临
界水力梯度和允许水力梯度(4)判定渗透变形的可能性及其范围
4、渗透变形的防治措施
(1)垂直截渗:
防渗帷幕、截水槽、混凝土防渗墙
(2)铺盖
(3)人工降低地下水位(4)反滤盖重(5)物理、化学方法改造、冻结、电动硅化、灌浆(化
学浆液
1、混合溶蚀效应的概念1、不同成分或不同温度的水混合后,其溶蚀能力有所增强的效应。
①饱和溶液的混合溶蚀效应指两种或两种以上已失去溶蚀能力的饱和水溶液,在碳酸盐岩
体内相遇,混合后的溶液由原来的饱和状态变成不饱和状态,从而产生新的溶蚀作用,继续溶解
碳酸盐岩。
②不同温度溶液的混合溶蚀相效应如果有两种温度不同而饱和度相同的水相混合,或一种水溶液由高温变为低温,都可以加大CO2的溶解度,从而加强溶液的溶蚀能力,继续溶
蚀作用。
2、影响岩溶发育的因素
(1)碳酸盐岩岩性的影响方解石含量越高,KV越大;反之白云
石含量越高,KV越小。
酸不溶物含量越高,KV越小
(2)气候的影响:
降水:
①水直接参与
岩溶作用,充足的降水是保证岩溶作用强烈进行的必要条件。
②水是溶蚀作用的介质和载体,
充足的降水保证了水体的良好的循环交替条件,促进岩溶作用的强烈进行。
气温:
①气温升
高,生物新陈代谢加快,土壤中有更多的CO2富集,但水中的CO2的溶解度减小,不利于岩
溶作用。
②气温升高,溶蚀速率增大,有利于岩溶作用。
总体上:
气温升高有利于岩溶作用
的进行。
温热潮湿的热带、亚热带地区:
岩溶作用较强烈高寒干燥的极地、寒带地区:
岩溶现象
不发育(3)地形地貌的影响①平坦地区:
地表径流弱,入渗强烈,有利于岩溶发育②陡峭地
区:
地表径流强烈,入渗弱,不利于地下岩溶发育③突起地区:
地下水位深,包气带厚度大,
垂直岩溶发育④低洼地区:
地下水位浅,汇水地带,岩溶发育强烈,以水平岩溶为主。
(4)地
质构造的影响断裂的影响:
①沿断裂面岩溶发育强烈②各组破裂面相互交织、延伸进而控
制了岩溶发育的形态、规模、速度和空间分布。
③各种破裂面相互交织,使地下水混合溶蚀
效应明显,促进岩溶发育。
褶皱的影响:
①褶皱的不同部位,裂隙发育不均匀,岩溶强度
不同。
核部比翼部发育。
②大型褶皱控制了可溶岩的空间分布和地下水汇水范围及径流条件,
影响着岩溶的发育。
岩层组合的影响:
①厚而纯的碳酸盐岩I.包气带:
多发育垂直岩溶形态
n.地下水季节变动带:
两方向岩溶均发育皿.饱水带:
规模大、连续性好的水平岩溶iv.
深循环带:
岩溶不很发育②碳酸盐岩夹非可溶性岩层③非可溶性岩层与碳酸盐岩互层:
在
同一时期,岩溶呈多层发育④非可溶性岩层夹碳酸盐岩:
岩溶发育极弱新构造运动的影响:
地壳运动的性质、幅度、速度和波及范围,控制着水循环交替条件及其变化趋势,从而控制着岩溶发育的类型、规模、速度、空间分布及岩溶作用的变化趋势。
①上升期:
侵蚀基准面相对
下降,地下水位逐渐下降,侧向岩溶不发育,规模小而少见,分带现象明显,以垂直形态的岩溶为主。
②平稳期:
侵蚀基准面相对稳定,溶蚀作用充分进行,分带现象明显,侧向岩溶规模大,岩溶地貌较明显典型。
③下降期:
常形成覆盖型岩溶,地下水循环条件变差,岩溶作用
受到抑制或停止。
④间歇性上升:
形成水平溶洞成层分布,高程与阶地相对应。
⑤振荡升降:
岩溶作用由弱到强,由强到弱反复进行,形成以垂直形态的岩溶为主,水平溶洞规模不大,
而且成层性不明显。
⑥间歇性下降:
岩溶多被埋于地下,规模不大,但具成层性,洞穴中有
松散物充填。
3、水库渗漏的研究内容
(1)查明岩溶发育、分布规律重点查明溶洞、暗河的展布位置、
规模等,进行岩溶泉水流量、高程调查,确定通道的位置及可能影响程度。
(2)分析地质条件①
岩层组合:
当夹有非可溶岩地层时,可借助该层防止渗透②地质构造:
★褶皱a.纵谷:
与河流所处褶皱的部位有关b.横谷:
修水库不利,但充分利用隔水层,可能防止坝区渗漏。
c.
斜交谷:
具体分析★断层:
既可有利于渗漏,又可不利于渗漏★岩体侵入:
相对隔水层的分
布位置(3)查明河间地块的水文地质条件①补给型:
渗漏与否视蓄水后库水位与地下水位的
补给关系而定。
若建库后仍为补给型,不永久渗漏。
若建库后为排泄型,则渗漏。
②排泄型:
建库后肯定会产生永久渗漏③悬托型:
一定渗漏
极限状态时:
Hk=h+Z+D式中:
Hk:
极限状态时上覆土层的厚度h:
土洞高度D:
基础砌置
深度Z:
基础底板以下建筑荷载的有效影响深度当H>Hk时,地基是稳定的当H 是不稳定的,是建筑荷载和土洞共同作用的结果当H 降防治及控制措施。 1、地面沉降的定义地面沉降: 指地面高程的降低,均指地壳表面某一局部范围内的总体下降运动。 2、地面沉降的地质环境模式: 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 3、地面沉降的防治措施表面治理措施: 对已产生地面沉降的地区,要根据其灾害规模和严重程 度采取地面整治及改善环境,其方法主要有; (1)在沿海低平原地带修筑或加高挡湖堤、防洪堤, 防止海水倒灌、淹没低洼地区。 (2)改造低洼地形,人工填土加高地面。 (3)改建城市给、排水 系统和输油、气管线,整修因沉降而被破坏的交通线路等线性工程,使之适应地面沉降后的情况。 (4)修改城市建设规划,调整城市功能分区及总体布局。 规划中的重要建筑物要避开沉降区。 根本治理措施 (1)压缩用水量2)人工补给地下水(人工回灌)(3)调整地下水开采层位 1.自然动力地质因素 (1)地球内营力作用它包括地壳近期下降运动、地震、火山运动等。 由地壳运动所引起的 地面下降是在漫长的地质历史时期中缓慢地进行的,其沉降速率较低,一般不构成灾害性后果,但是在地壳沉降区内的不同地点下降速率并非完全一致,常常表现岀相对不均一性。 这种相对沉 降差可能对某些地区的水准基点产生影响,从而影响到地面沉降量的测量精度 (2)地球外营力作用它包括溶解、氧化、冻融等作用。 地下水对土中易溶盐类的溶解,土壤中 有机组分的氧化,地表松散沉积物中水分的蒸发等,均可能造成土体孔隙率或密度的变化,促进 土体自重固结过程而引起地面下降2.人类活动因素1)持续性超量抽取地下水在松散介质 含水系统中长期的、周期性的开采地下水,当开采量超过含水系统的补给资源(即动储量)限额时, 将导致地下水位的区域性下降,从而引起含水砂层本身的压密以及其顶底部一定范围内饱水粘性土层中的孔隙水向含水层运移(即越流作用)。 在渗流的动水压力和土层孔隙水排岀所相当之附加有效应力作用下,粘土层发生压密固结,从而综合影响导致了地面沉降。 (2)开采石油开采 石油是人工抽取地下液体的另一种重要形式,在某些埋藏较浅的半固结砂岩含油层中,抽取石油 可引起砂岩孔隙液压的下降,未完全固结的砂岩在上覆岩层自重压力作用下继续固结,引起采油 区地断下降。 (3)开采水溶性气体日本新隅因开采水溶性天然气——甲烷而持续地大量抽水, 导致开采层地下水位下降及含气层的压缩,产生了大幅度的地面沉降。 人类活动对地面沉降的诱 发因素还包括: 大面积农田灌溉引起敏感
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