高校地质学报
高校地質學報
고교지질학보
GEOLOGICAL JOURNAL OF CHINA UNIVERSITIES
2015年
2期
243-254
,共12页
罗跃%叶淑君%吴吉春%焦珣%王寒梅
囉躍%葉淑君%吳吉春%焦珣%王寒梅
라약%협숙군%오길춘%초순%왕한매
变形特征%弹性变形%滞后变形%地面沉降
變形特徵%彈性變形%滯後變形%地麵沉降
변형특정%탄성변형%체후변형%지면침강
deformation characteristics%residual deformation%delayed deformation%land subsidence
过去对地下水位持续下降条件的地面沉降研究较多,但对水位大幅持续抬升过程中的地面沉降研究较少.本文根据上海大量地面沉降、水位观测和钻孔资料,系统分析上海市90年代末以来地下水位大幅抬升条件下各土层的变形特征.自1998年以来,上海市通过大幅压缩开采量、回灌地下水等措施使第二、三、四和五承压含水层水位分别平均抬升2.1m,3.6 m,12.4 m,12.7 m.水位的抬升使上海市地面沉降平均速率由1998年的12.2 mm/a减小到201 1年的1.83 mm/a,减少85%.通过对27组分层标数据分析发现:现阶段主要压缩层位在第一、二软土层,年沉降速率为2~4 mm/a;而第二含水层以下土层已经有少量回弹.在水位持续大幅抬升过程中,本文总结了两种变形特征:1)变形和水位变化基本同步,残余变形量非常小,变形可概化为线弹性变形,这种变形主要发生在第一、二、三和五承压含水层、第五和六弱透水层;2)压缩速率逐渐减小,无明显持续回弹趋势,有较大残余压缩量且存在变形滞后现象,变形可概化为弹塑性变形,这种变形主要发生在地第二、三和四弱透水层.第四承压含水层变形较复杂,两种变形特征都有.其中较大残余变形量主要由塑性贮水率比弹性贮水率大2个数量级引起;变形滞后主要由弱透水层中超孔隙水压力消散较慢引起.本文研究成果对于掌握水位抬升过程中土层变形方式、发生发展机理、预测未来地面沉降及地下水科学管理和资源评价具有重要意义.
過去對地下水位持續下降條件的地麵沉降研究較多,但對水位大幅持續抬升過程中的地麵沉降研究較少.本文根據上海大量地麵沉降、水位觀測和鑽孔資料,繫統分析上海市90年代末以來地下水位大幅抬升條件下各土層的變形特徵.自1998年以來,上海市通過大幅壓縮開採量、迴灌地下水等措施使第二、三、四和五承壓含水層水位分彆平均抬升2.1m,3.6 m,12.4 m,12.7 m.水位的抬升使上海市地麵沉降平均速率由1998年的12.2 mm/a減小到201 1年的1.83 mm/a,減少85%.通過對27組分層標數據分析髮現:現階段主要壓縮層位在第一、二軟土層,年沉降速率為2~4 mm/a;而第二含水層以下土層已經有少量迴彈.在水位持續大幅抬升過程中,本文總結瞭兩種變形特徵:1)變形和水位變化基本同步,殘餘變形量非常小,變形可概化為線彈性變形,這種變形主要髮生在第一、二、三和五承壓含水層、第五和六弱透水層;2)壓縮速率逐漸減小,無明顯持續迴彈趨勢,有較大殘餘壓縮量且存在變形滯後現象,變形可概化為彈塑性變形,這種變形主要髮生在地第二、三和四弱透水層.第四承壓含水層變形較複雜,兩種變形特徵都有.其中較大殘餘變形量主要由塑性貯水率比彈性貯水率大2箇數量級引起;變形滯後主要由弱透水層中超孔隙水壓力消散較慢引起.本文研究成果對于掌握水位抬升過程中土層變形方式、髮生髮展機理、預測未來地麵沉降及地下水科學管理和資源評價具有重要意義.
과거대지하수위지속하강조건적지면침강연구교다,단대수위대폭지속태승과정중적지면침강연구교소.본문근거상해대량지면침강、수위관측화찬공자료,계통분석상해시90년대말이래지하수위대폭태승조건하각토층적변형특정.자1998년이래,상해시통과대폭압축개채량、회관지하수등조시사제이、삼、사화오승압함수층수위분별평균태승2.1m,3.6 m,12.4 m,12.7 m.수위적태승사상해시지면침강평균속솔유1998년적12.2 mm/a감소도201 1년적1.83 mm/a,감소85%.통과대27조분층표수거분석발현:현계단주요압축층위재제일、이연토층,년침강속솔위2~4 mm/a;이제이함수층이하토층이경유소량회탄.재수위지속대폭태승과정중,본문총결료량충변형특정:1)변형화수위변화기본동보,잔여변형량비상소,변형가개화위선탄성변형,저충변형주요발생재제일、이、삼화오승압함수층、제오화륙약투수층;2)압축속솔축점감소,무명현지속회탄추세,유교대잔여압축량차존재변형체후현상,변형가개화위탄소성변형,저충변형주요발생재지제이、삼화사약투수층.제사승압함수층변형교복잡,량충변형특정도유.기중교대잔여변형량주요유소성저수솔비탄성저수솔대2개수량급인기;변형체후주요유약투수층중초공극수압력소산교만인기.본문연구성과대우장악수위태승과정중토층변형방식、발생발전궤리、예측미래지면침강급지하수과학관리화자원평개구유중요의의.