地面沉降防治应当遵循“预防为主,防治结合”的原则。地面沉降发生的很慢,一旦发生就很难控制。因此,地面沉降的防治应以预防为主,但对已发生地面沉降的地区仍要采取措施进行治理。
一般来说,根据工程地质和水文地质条件,对于已发生地面沉降的地区,可采取以下治理方案:
1)减少地下水开采和水位下降,调整开采水平,合理开发。当地面沉降剧烈发展时,应暂时停止开采地下水。
2)控制回注水源水质,对地下水进行人工回注,防止地下水受到污染。
3)在限制工程建设时,人为大量降低地下水位。
对于可能发生地面沉降的地区,估计沉降量。地面沉降的可能性应通过以下方法和步骤进行预测:
1)根据场地的工程和水文地质条件,预测可压缩层的分布。
2)根据渗透试验、抽水击实试验、先期固结压力试验、流变试验和载荷试验的试验结果和沉降观测资料,计算分析地面沉降和发展趋势。
3)提出了合理开发地下水资源、限制人为降低地下水位和在地面沉降区进行工程建设应采取的措施和建议。
形成原因:
一是开发利用地下流体资源。许多国家和地区都发生了地面沉降。20世纪20年代,上海、天津等地下水集中的漏斗型矿区发生了地面沉降,引起了华北平原的广泛关注。
二是岩溶塌陷。中国是世界上岩溶最多的国家之一。随着岩溶地区水资源、土地资源和矿产资源的开发,岩溶塌陷已成为岩溶地区的主要地质灾害。
第三是固体矿产的开采。矿山塌陷多分布在采空区,尤其是煤矿开采。全国约有20个省区,其中黑龙江、山西、安徽、山东、河南最为严重。
第四是项目的环境效应。新的沉降制约因素是区域城市化进程中不断出现的密集的高层建筑等工程环境效应,部分地区大规模城市改造中地面沉降效应明显。
以上海为例,上海是中国第一个发现区域性地面沉降的城市。从发现沉降到1965年,市区平均地面沉降1.76米,最大沉降2.63米,这主要是由于不合理开采地下水造成的。自20世纪60年代中期以来,通过调整地下水开采水平,减少地下水开采量和人工回灌,有效控制了地面沉降。
地面沉降有什么危害?
地面沉降容易造成建筑地基不稳定,导致房屋倒塌,不利于城市建设。沉降严重时会破坏城市设施,造成工程设施开裂、沉陷变形甚至坍塌。道路沉降会不均匀或开裂,而桥梁沉降变形会造成安全隐患。随着地面下沉,地下管道会断裂。地面沉降会削弱河流的泄洪能力,而海平面会相对上升。而堤防、涵洞等工程的下沉和开裂,会导致洪水泛滥和海水倒灌,降低防洪、排水和防潮能力,使土壤和地下水盐碱化。地面沉降不利于资源开发。塌陷区地质层通常不稳定,会增加资源开采的难度和危险性。