1、沿海地區(qū)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險性評估若干重點(diǎn)問題上海是國內(nèi)對地面沉降研究較早的城市，建立了一套較完整的研究體系。眾所周知，上海地處長江三角洲前緣的沖積平原，瀕臨東海，第四紀(jì)以來沉積了廣泛巨厚松散沉積層。砂性土與粘性土交替成層。自1860年開鑿第一口深井以來，因抽汲地下水，逐步造成了大面積地面沉降，20世紀(jì)80年代特別是90年代以來，在抽汲地下水造成的地面沉降得到基本控制時，還有微量沉降，而大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也加劇了地面沉降，如軌道工程、磁懸浮、黃浦江大橋、越江隧道、高架道路、大量高層建筑、深基坑開挖等。通過近年來，對上海各類大型建設(shè)工程建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害評估工作，地面沉降是主要災(zāi)種之一，有必要

2、對地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險性進(jìn)行評估。1.地面沉降的定義 廣義地面沉降（又稱相對海平面上升）：是某海岸基準(zhǔn)點(diǎn)在四維空間的升降變化，其由理論海平面上升，基底下沉，人類經(jīng)濟(jì)活動造成土層壓縮、壓密而造成某海岸基準(zhǔn)點(diǎn)的升降。它是區(qū)域性，緩慢的地面變形。狹義地面沉降定義：系指人為因素所造成土層壓縮固結(jié)引起的地面標(biāo)高降低的工程地質(zhì)現(xiàn)象。 2.地面沉降概況 國外地面沉降狀況 意大利 威尼斯 因抽地下水在1952-1964年累計(jì)地下水位下降5m,年沉降量10cm,沉降范圍400Km2。意大利 馬格拉 因抽地下水1952-1969年累計(jì)地下水位下降13m,年沉降量14cm。兩地壓縮用水60%以后，快速地面沉降得到控

3、制后稍有微量下沉。 日本東京1920年開始抽水,地下水位-10m，1971年地下水位達(dá)，1923年因地震復(fù)測高程發(fā)現(xiàn)地面沉降，到1976年累計(jì)最大地面沉降達(dá)4.6m,最大年沉降27cm,沉降范圍3420Km2。2.1 地面沉降概況（國外）意大利威尼斯水城印尼雅加達(dá)井臺上升日本大阪1928年開始抽汲地下水,當(dāng)時平均年沉降量6-13cm,1938-1970年累計(jì)最大沉降量2.88m, 沉降區(qū)范圍630Km2。日本新瀉開采天然氣與伴隨咸水一起抽汲,1959年年沉降量達(dá)54cm。墨西哥某些城市因抽汲地下水,累計(jì)沉降量達(dá)9.1m,沉降范圍達(dá)225Km2。美國圣華金流域 因抽汲地下水及石油,年最大沉降量達(dá)

4、54cm。圣克拉克流域因抽汲地下水,累計(jì)沉降量41cm,范圍650Km2。泰國曼谷 因抽汲地下水造成大面積沉降。國內(nèi)地面沉降狀況 長江三角地區(qū) 上海、蘇州、無錫、常州、南通、揚(yáng)州、淮陰、鹽城、嘉興、肖山、寧波。華北地區(qū) 北京、天津、保定、秦皇島、滄州、德州、濟(jì)南。東北地區(qū) 哈爾濱、長春、撫順、沈陽、錦州、大慶、佳木斯。 內(nèi)陸地區(qū) 武漢、洛陽、西安、太原、大同、呼和浩特、銀川、阜陽、霍山、壽縣。 東南沿海地區(qū) 廣州、福州、廈門、湛江、臺北、臺南。 造成國內(nèi)地區(qū)地面沉降主要原因 除了區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造活動、海平面上升等自然因素作用外，主要由抽汲地下水、石油、天然氣、開采固體礦床等人類經(jīng)濟(jì)活動引發(fā)。上海地

5、面沉降歷史概況上海市區(qū)及近郊區(qū)歷年地面沉降的速率和動態(tài)變化趨勢，可劃分為五個時期：19211948年地面沉降緩慢發(fā)展時期，年平均沉降24mm；19491956年地面沉降顯著發(fā)展時期，年平均沉降增加到40mm；19571961年地面沉降急劇發(fā)展時期，年平均沉降達(dá)110mm；19621965年地面沉降進(jìn)入緩和時期，年平均沉降量減為59mm；19661981年為地面沉降控制時期年均沉降量幾毫米。2.4 地面沉降概況（上海市） 潮水上岸（1981年上海） 雨季地面積水（人民廣場、南京路 ）1996年7月5日大暴雨龔擊申城，由于地面沉降及泵站排水能力不足，致使房屋進(jìn)水、交通受阻。2.4 地面沉降概況（上

6、海市） 橋下通航受阻樁基承臺相對上升，影響建筑物使用效能2.4 地面沉降概況（上海市） 圖1 上海地面沉降發(fā)展歷時曲線80年代以來，由于城市改造建設(shè)，地面沉降有加劇趨勢，年平均沉降量為1510mm（圖1）。地面沉降量影響因素地面沉降導(dǎo)致相對海平面上升，相對海平面是由理論海平面、地殼構(gòu)造下降和地面沉降三個主要部分組成。根據(jù)相關(guān)研究成果：上海地區(qū)理論海平面的預(yù)測上升幅度，與1990年相比，2010年將上升4cm（），2030年將上升10cm(2.5mm/a)，2050年將上升20cm(5mm/a)。而上海地區(qū)相對海平面的上升幅度的預(yù)測值為：至2010年為1525cm，至2030年為3040cm，至

7、2050年為4555cm。上海地區(qū)地殼下沉的預(yù)測值為：從1995年起算，至2010年為，至2030年為，至2050年為5.5cm(1mm/a)。地面沉降不但是上海市及鄰近地區(qū)最主要的地質(zhì)災(zāi)害，同時也對該區(qū)域的相對海平面上升起著主導(dǎo)作用。研究表明：開采地下水是引起上海地面沉降的主要外在因素，而壓縮層的存在是產(chǎn)生地面沉降的內(nèi)在因素。上海地區(qū)沉降系統(tǒng)監(jiān)測迄今已有30多年，研究確認(rèn)抽汲地下水引起土層壓縮是地面沉降的主要因素。 隨著建設(shè)工程不斷增多，地面荷載逐漸增大，基坑工程的降水等因素，均造成了軟土層壓縮，產(chǎn)生較大的沉降量 。上海地區(qū)地面沉降主次因素正在逐步轉(zhuǎn)化,在顯著發(fā)展時期,急劇發(fā)展時期,基本控制

8、時期是抽汲地下水為主要因素,而目前上海正處于地面沉降緩和時期,城市建設(shè)活動權(quán)重越來越大。 在上海這樣的地面沉降災(zāi)害易發(fā)地區(qū)，工程建設(shè)特別是在重大工程建設(shè)時，必須對地面沉降的危害和危險性予以足夠地重視。3.地面沉降地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評估 以上海為例,地面沉降造成的地質(zhì)災(zāi)害,在沿海、河口、江河邊及內(nèi)陸地區(qū)或大區(qū)域范圍地質(zhì)災(zāi)害評估區(qū),評估重點(diǎn)及評估深度應(yīng)有差異,應(yīng)結(jié)合地面沉降影響因素,地面沉降現(xiàn)狀進(jìn)行評估,沿江河口還應(yīng)結(jié)合風(fēng)暴潮評估。 上海地區(qū)分布有巨厚的第四紀(jì)松軟覆蓋層，由于大量開采地下水，地面沉降歷來是上海地區(qū)主要的地質(zhì)災(zāi)害之一。研究確認(rèn)地面沉降因抽汲地下水導(dǎo)致第四紀(jì)地層釋水壓密引起主要沉降。 評估必

9、須依據(jù)地面沉降的監(jiān)測資料，掌握評估區(qū)地面沉降累積沉降量、年平均沉降量、地區(qū)性差異沉降量，分析地面沉降主要影響因素，對評估區(qū)地面沉降現(xiàn)狀進(jìn)行評估，如某一線路工程，其沿線地面沉降與含水層水量、水位之關(guān)系及地面沉降現(xiàn)狀。（圖2、圖3）。 圖2 第三含水層水量、水位、沉降歷時變化曲線圖（江蘇省界滬杭鐵路外環(huán)線內(nèi)環(huán)線上海站）圖3 第四含水層水量、水位、沉降歷時變化曲線圖（江蘇省界滬杭鐵路外環(huán)線內(nèi)環(huán)線上海站） 地面沉降不但是上海市及鄰近地區(qū)最主要的地質(zhì)災(zāi)害，同時也對該區(qū)域的相對海平面上升起著主導(dǎo)作用。上海市歷史上嚴(yán)重的地面沉降導(dǎo)致的相對海平面上升，造成了上海市的沿海海堤和擋潮防汛堤工程的抗災(zāi)能力降低，也是

10、引發(fā)或加劇潮災(zāi)的直接表現(xiàn)。風(fēng)暴潮歷來是上海地區(qū)威脅最大的自然災(zāi)害之一，具有影響面廣、破壞力大等特點(diǎn)。據(jù)歷史文獻(xiàn)記載，上海地區(qū)解放后就經(jīng)歷了3次嚴(yán)重的潮災(zāi)、多次一般性潮災(zāi)和輕微潮災(zāi)。1962年8月2日的風(fēng)暴使黃浦公園的高潮位達(dá)到了，當(dāng)時在1959年建成的外灘防汛墻高有，然而這一時期大量抽取地下水造成地面顯著下降，防汛墻實(shí)際頂高只有，于是潮水在多處漫溢，市區(qū)防汛墻潰決46處，半個市區(qū)被淹，最大水深達(dá)2m，造成市區(qū)交通中斷，大批工廠停工、商店停業(yè)、倉庫受淹。 1974年8月20日，受熱帶氣旋影響，黃浦江蘇州河口水位達(dá)，沿江不少地段險情十分嚴(yán)重，潮水位幾乎與防汛墻齊平，多處冒水、溢水。 1981年9月

11、的8114號臺風(fēng)侵襲，黃浦公園水文站9月1日的最高潮位，為1912年以來的最高記錄，全市16個水文站高潮位也都超過歷史最高值。外灘附近黃浦江水位僅比防汛墻設(shè)防水位低，浪潮越過墻頂。當(dāng)時沿江、沿河堤防、閘口到處可見漏水、冒水，汛情不斷告急，后決策采取納潮措施，才未出重大事故。地面沉降現(xiàn)狀評估，應(yīng)按區(qū)域性所處地面沉降階段、現(xiàn)狀針對性進(jìn)行評述，評估區(qū)域或建設(shè)用地所處的地面沉降現(xiàn)狀進(jìn)行評估。4.地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估 工程建設(shè)引發(fā)和加劇地面沉降可能性的預(yù)測根據(jù)建筑工程規(guī)模、性質(zhì)和特征，結(jié)合評估區(qū)地基土空間分布規(guī)律、物理力學(xué)性質(zhì)及土體結(jié)構(gòu)類型等特點(diǎn)，對工程建設(shè)引發(fā)和加劇地面沉降的可能性進(jìn)行評估。

12、4.2.工程建設(shè)本身遭受地面沉降的危險性評估 A. 區(qū)域地面沉降：理論海平面上升，地殼下降和汲取地下水而引起的區(qū)域地面沉降。前兩者可通過收集資料進(jìn)行評估。后者可結(jié)合歷年監(jiān)測資料所建立起來的，合乎土體變形規(guī)律，基于地下水宏觀用水計(jì)劃基礎(chǔ)上的地面沉降長期預(yù)測模型，泊松旋迴預(yù)測模型進(jìn)行地面沉降預(yù)估。同時對次生災(zāi)害、風(fēng)暴潮進(jìn)行階段性評估。B. 不均勻沉降：建設(shè)場地地基土結(jié)構(gòu)類型不同，地基土物理力學(xué)性質(zhì)差異、建設(shè)工程荷載作用特別是對大規(guī)模建設(shè)工程和線路工程，場地產(chǎn)生不均勻沉降，對建設(shè)工程會產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，應(yīng)對不均勻沉降進(jìn)行危險性評估。5.地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)評估及防治措施危險性綜合分區(qū)評估地質(zhì)災(zāi)害危

13、險性分區(qū)，主要根據(jù)評估區(qū)域內(nèi)地質(zhì)環(huán)境條件的特征、工程建設(shè)的特點(diǎn)、地質(zhì)災(zāi)害的可能危害程度、主要影響因素等為劃分依據(jù)，綜合分區(qū)評估一般在大型項(xiàng)目，大范圍區(qū)域評估時運(yùn)用，在上海地區(qū)，一般按地面沉降危險性結(jié)合其它災(zāi)種進(jìn)行綜合分區(qū)評估，見圖4上海市環(huán)境地質(zhì)分區(qū)圖。地面沉降地質(zhì)災(zāi)害防治對策 控制和減少評估區(qū)及鄰近影響區(qū)域地下水的開采和利用；有效地控制、減少工程建設(shè)所導(dǎo)致的地面沉降效應(yīng)，防止可能引發(fā)和加劇工程建設(shè)范圍內(nèi)的地面沉降災(zāi)害； 圖4 上海市環(huán)境地質(zhì)分區(qū)圖地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險性評估實(shí)例分析1:北京至上海高速鐵路（上海段）新建工程建設(shè)工程概況京滬高速鐵路全長約1400km，為雙線型高速鐵路，預(yù)計(jì)2008

14、年建成。本次評估的上海境內(nèi)的線路分為省界至七寶段與高速鐵路引入上海站工程兩部分，全長。省界至七寶段：從江蘇昆山進(jìn)入上海后，沿滬寧鐵路北側(cè)行駛，滬杭鐵路后，在滬杭鐵路東側(cè)與之并行向南，跨滬寧高速公路、吳淞江，過北青公路、滬青平公路，直至七寶高速站，。 高速鐵路引入上海站工程：過黃渡編組站后沿滬寧鐵路北側(cè)直線進(jìn)入上海站，長22.165 km。京滬高速鐵路的主要技術(shù)條件：路等級：高速鐵路；正線數(shù)目：雙線； 設(shè)計(jì)速度：本線列車設(shè)計(jì)速度350km/h，跨線列車設(shè)計(jì)行車速度200km/h及以上；正線線間距：；地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險性評估實(shí)例分析1:北京至上海高速鐵路（上海段）新建工程1. 地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀

15、評估 現(xiàn)狀評估是對評估區(qū)內(nèi)已有地質(zhì)災(zāi)害的評估，包括對地質(zhì)災(zāi)害的類型、規(guī)模、分布、穩(wěn)定狀態(tài)、危害對象進(jìn)行評估。地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估主要是從地質(zhì)環(huán)境條件和工程特點(diǎn)入手，采用類比法分析類似工程誘發(fā)和遭受地質(zhì)災(zāi)害的原因及危害，以及可采取的防治措施及防治效果，以了解本區(qū)地質(zhì)災(zāi)害對類似工程建設(shè)的危害現(xiàn)狀，為本工程在建設(shè)過程和建成后的地質(zhì)災(zāi)害防治提供參考依據(jù)。圖1圖1地面沉降現(xiàn)狀評估 一、區(qū)域地面沉降特征上海地面沉降發(fā)現(xiàn)于1921年，至2001年中心城區(qū)平均累積沉降，年均沉降量約。以地面沉降速率變化為依據(jù)，上海市中心城區(qū)地面沉降歷史可分為兩個時期。前期為快速沉降時期（19211965），地面平均累積沉降量

16、為，年平均沉降；后期為緩慢沉降時期（1966至今），平均累積沉降，年均沉降約（圖1）。 19801995年間，評估區(qū)內(nèi)累積地面沉降量在50125mm，年均沉降3-8mm/a。擬建工程沿線，地面沉降相對較為平穩(wěn)，累計(jì)沉降量大部分在75100mm之間，省界段該為50-75mm的沉降區(qū)域，年均沉降46mm左右。線路存在輕微不均勻沉降。19952001年間，工程沿線累計(jì)沉降量大多在50125mm之間，但線路進(jìn)入極端地段沉降量可達(dá)200余mm，并兩個終端出現(xiàn)不均勻沉降增大趨勢。 從1980年至今的區(qū)域地面沉降現(xiàn)狀可知，工程沿線地面沉降業(yè)已存在，且沉降速率有逐年增大的趨勢，19801995年間，評估區(qū)內(nèi)絕

17、大部分地區(qū)的年均沉降量5mm左右，而到了19962001年，年均沉降達(dá)520mm，且局部地段不沉降明顯加大。工程沿線地面沉降狀況詳見圖2。 圖2 工程沿線19802001年各時段累計(jì)地面沉降量圖二、地面沉降與地下水動態(tài)分析 從19802002年間開采量與地下水位的變化關(guān)系來看（圖3圖6），出現(xiàn)兩個明顯的變化階段：第一階段為19801996年，期間隨著開采量的逐年增長，各含水層地下水位呈持續(xù)下降趨勢，且下降幅度較大；第二階段為1997年后至今，隨著開采量的調(diào)減，特別是第四含水層開采量的持續(xù)壓縮，地下水位下降趨勢得以緩和，且呈現(xiàn)回升跡象。 該階段第二含水層、第三含水層土層與水位變化之間的關(guān)系即應(yīng)力

18、應(yīng)變關(guān)系，總體表現(xiàn)為彈性變形特征，土層隨水位的上升與下降而呈現(xiàn)回彈與壓縮，其殘余變形量很小。由于目前開采地下水量與以往相比有大幅減少，地下水位波動相對較小，故當(dāng)前已基本處在相對穩(wěn)定狀態(tài)。 第四含水層和第五含水層，但由于凈開采量較大，水位下降幅度最大，含水層此時承受的附加應(yīng)力已超過了其前期固結(jié)壓力，呈現(xiàn)顆粒重新排列，于是土層由彈性轉(zhuǎn)向塑性變形，殘余變形量增大，表現(xiàn)為持續(xù)性的固結(jié)壓縮。圖3 第二含水層水量、水位、沉降歷時變化曲線圖 圖4 第三含水層水量、水位、沉降歷時變化曲線圖 圖5 第四含水層水量、水位、沉降歷時變化曲線圖 圖6 第五含水層水量、水位、沉降歷時變化曲線圖三、地面沉降對工程影響實(shí)例

19、分析 本次評估線路將跨越蘊(yùn)藻浜、吳淞江等主要河道及滬寧高速公路等高等級道路，必然會采用橋梁工程，另外，高速鐵路引入上海站段進(jìn)入市區(qū)后很有可能采用高架的形式。因此，本次選擇了一些采用樁基礎(chǔ)的工程來分析地面沉降對其的影響，會具一定的借鑒意義。（一）大橋南浦大橋是市中心連接浦江兩岸的第一座跨江特大型鋼混凝土疊合梁斜拉橋，全長8346m。 大橋主塔基礎(chǔ)采用鋼管樁，樁長3644m，樁尖標(biāo)高-51m（持力層為層土）。引橋墩臺基礎(chǔ)除個別采用鉆孔灌注樁外，均采用混凝土打入樁，樁基持力層也為層土。 為監(jiān)測地面沉降對南浦大橋的影響，分別在南浦大橋浦東段和浦西段的引橋上設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測結(jié)果見圖7圖9。 圖7 南浦大

20、橋浦東段累計(jì)沉降曲線圖 圖8 南浦大橋浦西段累計(jì)沉降曲線圖根據(jù)南浦大橋東、西主塔19902002年的實(shí)測數(shù)據(jù)，浦東、浦西側(cè)主塔存在著較明顯的差異沉降（圖9）。這主要是因?yàn)槟掀执髽驏|西兩側(cè)土體結(jié)構(gòu)類型不同，所以歷來浦西段地面沉降量大于同期南浦大橋浦東段地面沉降量 。圖9 南浦大橋東、西主塔差異沉降示意圖（二）內(nèi)環(huán)高架內(nèi)環(huán)線包括浦西的高架道路、浦東的地面道路及聯(lián)系浦東、浦西的楊浦大橋和南浦大橋組成，全長48km。本次以浦西高架部分為例，它全長29.43km 。在內(nèi)環(huán)高架不同區(qū)段布置若干個監(jiān)測點(diǎn)，其中監(jiān)測點(diǎn)CJ0、CJ1、CJ2、CJ3、CJ4、CJ5組成垂直高架道路的橫斷面，分別距高架道路0m、3

21、m、7m、15m、30m和70m，其中CJ0位于高架道路的支柱上，CJ1、CJ2、CJ3、CJ4、CJ5位于地表。監(jiān)測結(jié)果見表1。從表3可以看出，在2000年4月至2002年10月期間，位于高架道路支柱上的監(jiān)測點(diǎn)CJ0的沉降量一般明顯小于同期CJ1CJ4等地面監(jiān)測點(diǎn)的沉降量。由于內(nèi)環(huán)高架已于1994年12月建成通車，監(jiān)測點(diǎn)CJ0在2000年4月至2002年10月期間的沉降量反映的是樁基持力層及其下部土層的沉降量，并不包括樁基持力層上部土層的沉降量，也不包括高架施工時引起的沉降量。而其他監(jiān)測點(diǎn)在相同時期內(nèi)的沉降量則不僅包括樁基持力層及其下部土層的沉降量，還包括樁基持力層上部土層的沉降量。表1 內(nèi)

22、環(huán)線高架道路工程地面沉降監(jiān)測統(tǒng)計(jì)表 單位：mm （三）深部土層壓縮沉降對重大市政工程影響分析根據(jù)中心城區(qū)地面沉降分層標(biāo)監(jiān)測資料，距地表超過160m深度的深部土層（主要是第四、五含水層）逐漸成為地面沉降的主要影響層次(表2)，這些深部土層的變形發(fā)展趨勢，勢必會增加地面沉降的發(fā)展趨勢，加大高架道路、大橋等樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重大市政工程沉降。 表2 上海市區(qū)深部土層變形特征對比表 3.地質(zhì)災(zāi)害危險性預(yù)測評估 工程建設(shè)引發(fā)或加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性評估一、地面線路段引發(fā)或加劇地面沉降的可能性評估 擬建鐵路的地面線路段、高路堤地段由于附加壓力較大,路基沉降量較大,可能引發(fā)沿線一定范圍的地面沉降。對于高度小于基床厚

23、度的低路堤地段，一般附加壓力較小，路基沉降量較小，沉降范圍小，但如果不對基床厚度范圍內(nèi)的軟土進(jìn)行加固，也會產(chǎn)生較大的路基沉降。二、基坑開挖段引發(fā)或加劇地面沉降的可能性評估 根據(jù)上海地區(qū)大量的基坑施工監(jiān)測資料，基坑開挖過程中，在土、水壓力作用下，支護(hù)結(jié)構(gòu)都將產(chǎn)生不同程度的變形，并引起基坑周圍一定范圍的地面沉降，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形愈大，沉降影響范圍也愈大。三、橋梁及立交段引發(fā)或加劇地面沉降的可能性評估工程線路較長，跨越不同的工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)，樁基條件有一定差別，樁基持力層埋深變化大，采用的樁型、樁長不同時，樁基礎(chǔ)有產(chǎn)生較大沉降和不均勻沉降的可能性。綜上所述，在擬建鐵路工程的施工建設(shè)與運(yùn)營期間，如不采取措施

24、，有引發(fā)和加劇沿線部分地段地面沉降和不均勻沉降的可能性，但當(dāng)依據(jù)土層特性變化規(guī)律在設(shè)計(jì)中予以充分考慮采取必要的防治措施后，一般能減輕工程建設(shè)的地面沉降效應(yīng)或?qū)⒌孛娉两敌?yīng)控制在設(shè)計(jì)容許范圍內(nèi)。工程建設(shè)本身遭受地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危害的可能性評估 為評估工程建設(shè)是否會遭受地面沉降的危害，利用我院建立的地下水準(zhǔn)三維滲流耦合垂直一維沉降的有限元數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了20032020年的地面沉降定量預(yù)測。預(yù)測結(jié)果表明，擬建的京滬高速鐵路工程沿線存在明顯的地面沉降和不均勻沉降。因此，在本工程設(shè)計(jì)時，對此地面沉降與不均勻沉降問題應(yīng)予充分考慮，以防止地面沉降對工程的可能危害。 4.地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合評估及防治措施 地質(zhì)

25、災(zāi)害危險性分區(qū) 本次地質(zhì)災(zāi)害危險性分區(qū)，首先根據(jù)評估區(qū)地面沉降地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育現(xiàn)狀及地面沉降預(yù)測結(jié)果，再結(jié)合不同地段工程建設(shè)可能誘發(fā)或遭受的其它地質(zhì)災(zāi)害的類型與危險性大小進(jìn)行綜合分析，將評估區(qū)范圍劃分為二個區(qū)，即：地質(zhì)災(zāi)害危險性中等區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害危險性較大區(qū)。地質(zhì)災(zāi)害危險性中等區(qū)：主要位于西部省界至嘉黃公路以西區(qū)域，大部分落于地質(zhì)環(huán)境較簡單區(qū)，區(qū)內(nèi)無液化砂層分布，樁基條件良好，預(yù)測年均地面沉降速率小于5mm。地質(zhì)災(zāi)害危險性較大區(qū)：分布于線路的大部分區(qū)段。基本處于地質(zhì)環(huán)境較復(fù)雜區(qū)，淺層普遍有液化砂體存在，軟土層分布廣且厚度大，樁基持力層分布不連續(xù)，且該區(qū)內(nèi)地面沉降發(fā)育，預(yù)測年均地面沉降速率615mm

26、，有較明顯不均勻沉降，區(qū)域地面沉降對工程影響程度較大。場地適宜性評估 當(dāng)采取適當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)災(zāi)害防治措施后，擬建場地對北京至上海高速鐵路（上海段）新建工程的建設(shè)是適宜的。防治措施 1.對區(qū)域地面沉降實(shí)施有效監(jiān)控，以防止其對工程本身的可能危害； 2.有效控制工程建設(shè)的地面沉降效應(yīng)，防止可能誘發(fā)和加劇工程沿線的地面沉降災(zāi)害； 3.應(yīng)采取措施減少工程建設(shè)的地面沉降效應(yīng)； 4.利用上海已有的地面沉降監(jiān)測系統(tǒng)，及時監(jiān)控施工過程及竣工運(yùn)行后的沉降影響，并在工程重要節(jié)點(diǎn)和預(yù)測地面沉降量較大區(qū)段，適當(dāng)增設(shè)沉降監(jiān)測點(diǎn)，加大監(jiān)測力度。 地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險性評估實(shí)例分析2：上海崇明越江通道（東線）工程 工程概況上海崇明

27、越江通道（東線）工程是滬崇蘇越江通道工程的組成部分。滬崇蘇越江通道規(guī)劃分東、西二線，均由越江段與接線段兩部分組成，東線全長約，西線全長約。越江段為上海陸域一側(cè)至崇明陳海公路，其東線長，西線長。接線段包括崇明接線高速公路、崇明至海門的崇海大橋及江蘇海門線路工程，其中東線長約，西線長約。本次評估為東線工程的越江段部分。地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險性評估實(shí)例分析2：上海崇明越江通道（東線）工程 地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險性評估實(shí)例分析2：上海崇明越江通道（東線）工程1水文地質(zhì)條件 根據(jù)地層的沉積時代、成因類型與富水性等特征，該區(qū)第四系松散巖類孔隙水可劃分為六個含水層。地層的巖性特征自下而上分別為下更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)

28、、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。其中，下更新統(tǒng)地層主要賦存第四、五承壓含水層；中更新統(tǒng)賦存第三承壓含水層；上更新統(tǒng)賦存第一、二承壓含水層；全新統(tǒng)賦存潛水與微承壓含水層。工程所屬區(qū)域地下水開采主要集中在第二、三、四、五承壓含水層，并以第四、五含水層為主。開采井主要集中在浦東新區(qū)北部，即工程南端的陸域部分，長興島與崇明島的開采井主要分布在第五承壓含水層中。2. 工程地質(zhì)特征 2.1 地基土的構(gòu)成與特征 根據(jù)評估區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)鉆探、人工淺地震、淺地層剖面測量成果，按上海市標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范（DBJ083794），評估區(qū)埋深120m范圍內(nèi)地基土劃分為11個工程地質(zhì)層。工程場區(qū)普遍缺失第、工程地質(zhì)層，第層除浦東五號

29、溝附近有分布外均缺失。120m深度內(nèi)工程地質(zhì)剖面見圖1。上述各工程地質(zhì)層中，第-1、-1、-2、-1層為上海地區(qū)典型的軟土層，其容易因固結(jié)壓縮產(chǎn)生沉降等環(huán)境地質(zhì)問題，且由于沿線分布不穩(wěn)定，易產(chǎn)生不均勻沉降問題。 圖1 工程沿線工程地質(zhì)剖面圖（上圖為南港區(qū)域，下圖為北港區(qū)域） 2.2 工程地質(zhì)條件初步評價 越江通道東線工程規(guī)劃設(shè)計(jì)將采用橋梁隧道相結(jié)合的方案，即南港（浦東至長興島水域段）采用隧道、北港（長興島至崇明島水域段）采用橋梁。南港隧道施工工程地質(zhì)評價 當(dāng)采用盾構(gòu)方案時，由于盾構(gòu)外徑較大（），根據(jù)盾構(gòu)在推進(jìn)時對上覆土層厚度的要求，結(jié)合工程沿線地基土的構(gòu)成與土性特征，盾構(gòu)在層下部及-1工程地質(zhì)

30、層推進(jìn)較為適宜。由于沉管法隧道對各種地質(zhì)條件的適應(yīng)性較強(qiáng)，因此本工程采用沉管方案也是可行的。根據(jù)隧道的高度和抗浮穩(wěn)定性要求，水道河勢變化趨勢，以及南港沿線的工程地質(zhì)條件，管段以埋置在層為宜。北港橋梁施工工程地質(zhì)評價 以-2層作為擬建橋梁的樁基持力層，不但可獲得較高的單樁承載力，而且由于其下臥的層為土性較好的硬粘土層、層為低壓縮性的砂性土，對樁基沉降控制也較為有利。3. 地面沉降地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估 3.1 區(qū)域地面沉降概況 場區(qū)地面沉降現(xiàn)狀評估 由于區(qū)內(nèi)未固結(jié)的松散第四紀(jì)沉積物廣泛分布，地下水資源開采利用的強(qiáng)度較大，見圖24，因而抽汲地下水使第四紀(jì)土層固結(jié)壓縮所導(dǎo)致的地面沉降較為嚴(yán)重。同時，由于古河道切割使沿線工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，使可供選擇的樁基持力層埋藏深度及巖性變化較大。類似工程的沉降實(shí)例 在上海地區(qū)，已建成并正在運(yùn)營的地鐵、隧道、黃浦江越江大