5.6.1本節(jié)適用于抽吸地下水引起水位或水壓下降而造成大面積地面沉降的巖土工程勘察。
5.6.2對已發(fā)生地面沉降的地區(qū),地面沉降勘察應(yīng)查明其原因和現(xiàn)狀,并預(yù)測其發(fā)展趨勢,提出控制和治理方案。
對可能發(fā)生地面沉降的地區(qū),應(yīng)預(yù)測發(fā)生的可能性,并對可能的沉降層位做出估計(jì),對沉降量進(jìn)行估算,提出預(yù)防和控制地面沉降的建議。
5.6.3對地面沉降原因,應(yīng)調(diào)查下列內(nèi)容:
1. 場地的地貌和微地貌;
2. 第四紀(jì)堆積物的年代、成因、厚度、埋藏條件和土性特征,硬土層和軟弱壓縮層的分布;
3. 地下水位以下可壓縮層的固結(jié)狀態(tài)和變形參數(shù);
4. 含水層和隔水層的埋藏條件和承壓性質(zhì),含水層的滲透系數(shù)、單位涌水量等水文地質(zhì)參數(shù);
5. 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件,含水層間或地下水與地面水的水力聯(lián)系;
6. 歷年地下水位、水頭的變化幅度和速率;
7. 歷年地下水的開采量和回灌量,開采或回灌的層段;
8. 地下水位下降漏斗及回灌時(shí)地下水反漏斗的形成和發(fā)展過程。
5.6.4對地面沉降現(xiàn)狀的調(diào)查,應(yīng)符合下列要求:
1. 按精密水準(zhǔn)測量要求進(jìn)行長期觀測,并按不同的結(jié)構(gòu)單元設(shè)置高程基準(zhǔn)標(biāo)、地面沉降標(biāo)和分層沉降標(biāo);
2. 對地下水的水位升降,開采量和回灌量,化學(xué)成分,污染情況和孔隙水壓力消散、增長情況進(jìn)行觀測;
3. 調(diào)查地面沉降對建筑物的影響,包括建筑物的沉降、傾斜、裂縫及其發(fā)生時(shí)間和發(fā)展過程;
4. 繪制不同時(shí)間的地面沉降等值線圖,并分析地面沉降中心與地下水位下降漏斗的關(guān)系及地面回彈與地下水位反漏斗的關(guān)系;
5. 繪制以地面沉降為特征的工程地質(zhì)分區(qū)圖。
5.6.5對已發(fā)生地面沉降的地區(qū),可根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,建議采取下列控制和治理方案:
1. 減少地下水開采量和水位降深,調(diào)整開采層次,合理開發(fā),當(dāng)?shù)孛娉两蛋l(fā)展劇烈時(shí),應(yīng)暫時(shí)停止開采地下水;
2. 對地下水進(jìn)行人工補(bǔ)給,回灌時(shí)應(yīng)控制回灌水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),以防止地下水被污染;
3. 限制工程建設(shè)中的人工降低地下水位。
5.6.6對可能發(fā)生地面沉降的地區(qū)應(yīng)預(yù)測地面沉降的可能性和估算沉降量,并可采取下列預(yù)測和防治措施:
1. 根據(jù)場地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件,預(yù)測可壓縮層的分布;
2. 根據(jù)抽水壓密試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)、先期固結(jié)壓力試驗(yàn)、流變試驗(yàn)、載荷試驗(yàn)等的測試成果和沉降觀測資料,計(jì)算分析地面沉降量和發(fā)展趨勢;
3. 提出合理開采地下水資源,限制人工降低地下水位及在地面沉降區(qū)內(nèi)進(jìn)行工程建設(shè)應(yīng)采取措施的建議。
條文說明
5.6 地面沉降
5.6.1 本條規(guī)定了本節(jié)內(nèi)容的適用范圍。
1. 從沉降原因來說,本節(jié)指的是由于常年抽吸地下水引起水位或水壓下降而造成的地面沉降;它往往具有沉降速率大,年沉降量達(dá)到幾十至幾百毫米和持續(xù)時(shí)間長(一般將持續(xù)幾年到幾十年)的特征。本節(jié)不包括由于以下原因所造成的地面沉降:
1)地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動和海平面上升所造成的地面沉降;
2)地下水位上升或地面水下滲造成的黃土自重濕陷;
3)地下洞穴或采空區(qū)的塌陷;
4)建筑物基礎(chǔ)沉降時(shí)對附近地面的影響;
5)大面積堆載造成的地面沉降;
6)欠壓密土的自重固結(jié);
7)地震、滑坡等造成的地面陷落。
2. 本節(jié)規(guī)定適用于較大范圍的地面沉降,一般在100km2以上,不適用于局部范圍由于抽吸地下水引起水位下降(例如基坑施工降水)而造成的地面沉降。
5.6.2 地面沉降勘察有兩種情況,一是勘察地區(qū)已發(fā)生了地面沉降;一是勘察地區(qū)有可能發(fā)生地面沉降。兩種情況的勘察內(nèi)容是有區(qū)別的,對于前者,主要是調(diào)查地面沉降的原因,預(yù)測地面沉降的發(fā)展趨勢,并提出控制和治理方案;對于后者,主要應(yīng)預(yù)測地面沉降的可能性和估算沉降量。
5.6.3 地面沉降原因的調(diào)查包括三個方面的內(nèi)容。即場地工程地質(zhì)條件,場地地下水埋藏條件和地下水變化動態(tài)。
國內(nèi)外地面沉降的實(shí)例表明,發(fā)生地面沉降地區(qū)的共同特點(diǎn)是它們都位于厚度較大的松散堆積物,主要是第四紀(jì)堆積物之上。沉降的部位幾乎無例外地都在較細(xì)的砂土和黏性土互層之上。當(dāng)含水層上的黏性土厚度較大,性質(zhì)松軟時(shí),更易造成較大沉降。因此,在調(diào)查地面沉降原因時(shí),應(yīng)首先查明場地的沉積環(huán)境和年代,弄清楚沖積、湖積或淺海相沉積平原或盆地中第四紀(jì)松散堆積物的巖性、厚度和埋藏條件。特別要查明硬土層和軟弱壓縮層的分布。必要時(shí)尚可根據(jù)這些地層單元體的空間組合,分出不同的地面沉降地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)。例如,上海地區(qū)按照三個軟黏土壓縮層和暗綠色硬黏土層的空間組合,分成四個不同的地面沉降地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū),其產(chǎn)生地面沉降的效應(yīng)也不一樣。
從巖土工程角度研究地面沉降,應(yīng)著重研究地表下一定深度內(nèi)壓縮層的變形機(jī)理及其過程。國內(nèi)外已有研究成果表明,地面沉降機(jī)制與產(chǎn)生沉降的土層的地質(zhì)成因、固結(jié)歷史、固結(jié)狀態(tài)、孔隙水的賦存形式及其釋水機(jī)理等有密切關(guān)系。
抽吸地下水引起水位或水壓下降,使上覆土層有效自重壓力增加,所產(chǎn)生的附加荷載使土層固結(jié),是產(chǎn)生地面沉降的主要原因。因此,對場地地下水埋藏條件和歷年來地下水變化動態(tài)進(jìn)行調(diào)查分析,對于研究地面沉降來說是至關(guān)重要的。
5.6.4 對地面沉降現(xiàn)狀的調(diào)查主要包括下列三方面內(nèi)容:
1. 地面沉降量的觀測;
2. 地下水的觀測;
3. 對地面沉降范圍內(nèi)已有建筑物的調(diào)查。
地面沉降量的觀測是以高精度的水準(zhǔn)測量為基礎(chǔ)的。由于地面沉降的發(fā)展和變化一般都較緩慢,用常規(guī)水準(zhǔn)測量方法已滿足不了精度要求。因此本條要求地面沉降觀測應(yīng)滿足專門的水準(zhǔn)測量精度要求。
進(jìn)行地面沉降水準(zhǔn)測量時(shí)一般需要設(shè)置三種標(biāo)點(diǎn)。高程基準(zhǔn)標(biāo),也稱背景標(biāo),設(shè)置在地面沉降所不能影響的范圍,作為衡量地面沉降基準(zhǔn)的標(biāo)點(diǎn)。地面沉降標(biāo)用于觀測地面升降的地面水準(zhǔn)點(diǎn)。分層沉降標(biāo),用于觀測某一深度處土層的沉降幅度的觀測標(biāo)。
地面沉降水準(zhǔn)測量的方法和要求應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》(GB 12897)規(guī)定執(zhí)行。一般在沉降速率大時(shí)可用Ⅱ等精度水準(zhǔn),緩慢時(shí)要用I等精度水準(zhǔn)。
對已發(fā)生地面沉降的地區(qū)進(jìn)行調(diào)查研究,其成果可綜合反映到以地面沉降為主要特征的專門工程地質(zhì)分區(qū)圖上。從該圖可以看出地下水開采量、回灌量、水位變化、地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地面沉降的關(guān)系。
5.6.5 對已發(fā)生地面沉降的地區(qū),控制地面沉降的基本措施是進(jìn)行地下水資源管理。我國上海地區(qū)首先進(jìn)行了各種措施的試驗(yàn)研究,先后采取了壓縮用水量、人工補(bǔ)給地下水和調(diào)整地下水開采層次等綜合措施,在上海市區(qū)取得了基本控制地面沉降的成 效。在這三種主要措施中,壓縮地下水開采量使地下水位恢復(fù)是控制地面沉降的最主要措施,這些措施的綜合利用已為國內(nèi)條件與上海類似的地區(qū)所采用。
向地下水進(jìn)行人工補(bǔ)給灌注時(shí),要嚴(yán)格控制回灌水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),以防止地下水被污染,并要根據(jù)地下水動態(tài)和地面沉降規(guī)律,制定合理的采灌方案。
5.6.6 可能發(fā)生地面沉降的地區(qū),一般是指具有以下情況的地區(qū):
1. 具有產(chǎn)生地面沉降的地質(zhì)環(huán)境模式,如沖積平原、三角洲平原、斷陷盆地等;
2. 具有產(chǎn)生地面沉降的地質(zhì)結(jié)構(gòu),即第四紀(jì)松散堆積層厚度很大;
3. 根據(jù)已有地面測量和建筑物觀測資料,隨著地下水的進(jìn)一步開采,已有發(fā)生地面沉降的趨勢。
對可能發(fā)生地面沉降的地區(qū),主要是預(yù)測地面沉降的發(fā)展趨勢,即預(yù)測地面沉降量和沉降過程。國內(nèi)外有不少資料對地面沉降提供了多種計(jì)算方法。歸納起來大致有理論計(jì)算方法、半理論半經(jīng)驗(yàn)方法和經(jīng)驗(yàn)方法等三種。由于地面沉降區(qū)地質(zhì)條件和各種邊界條件的復(fù)雜性,采用牛理論半經(jīng)驗(yàn)方法或經(jīng)驗(yàn)方法,經(jīng)實(shí)踐證明是較簡單實(shí)用的計(jì)算方法。


鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
