地面沉降的人为主控因素研究

论文题目: 地面沉降的人为主控因素研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 水文学及水资源

作者: 赵慧

导师: 冉兴龙

关键词: 地面沉降,人为主控因素,临界水位,荷载效应,弹性骨架释水系数

文献来源: 长安大学

发表年度: 2005

论文摘要: 地面沉降作为环境地质灾害之一,已经严重影响人类的生存环境,并造成了巨大的经济损失。对地面沉降的人为主控因素进行研究,有助于人们深刻认识地面沉降的成因机理,进一步为确定地面沉降的人为主控指标提供理论指导和科学依据。基于地面沉降是地下水开采和建筑荷载双重作用下的环境地质灾害这一最新认识,本文重点探讨了地面沉降的两大人为主控因素——地下水开采和建筑荷载引起垂向地形变的机理。通过地下水开采引起地面沉降实例分析发现,可以将临界水位作为控制地面沉降与最大限度开发和利用地下水资源的主控指标,并给出了相对简单和精确的临界水位确定方法。对建筑荷载引起的地面沉降问题,通过室内模拟试验进行了前瞻性的探索性研究。在垂向弹性形变假定下,推导了地表荷载增加引起地面沉降的机理表达式。结果表明:地表荷载增加确实可以引起地面沉降,同时还可以引起地下水位上升;荷载作用下,地面沉降与地下水位之间具有线性相关关系,且线性相关系数为含水层的骨架弹性释水系数;根据地表荷载增加引起地面沉降的机理表达式以及荷载效应模型试验研究可知,地表荷载增加引起的地面沉降是可以预计和计算的。

论文目录:

中文摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 地面沉降概述

1.2 问题的提出

1.3 国内外研究现状

1.3.1 地下水开采引起地面沉降的影响因素研究现状

1.3.2 建筑荷载引起地面沉降的研究现状

1.4 本文主要研究内容及意义

1.5 本文研究方法及技术路线

第2章地下水开采引起地面沉降的人为主控因素研究

2.1 地面沉降的弹性模型

2.2 地下水开采引起地面沉降的影响因素分析

2.2.1 骨架弹性释水率

2.2.2 含水层厚度

2.2.3 地下水头降深与地面沉降之间的线性相关性及起始水头降深

2.3 起始水头降深与“临界水位”概念的比较分析

2.3.1 地面沉降与超固结应力的关系

2.3.2 超固结应力与地下水位之间的关系

2.3.3 天津市第二承压含水层临界水位的确定

2.3.4 起始水头降深与“临界水位”的比较结果

2.4 临界水位的影响因素分析

2.4.1 水文地质和工程地质条件

2.4.2 地层应力历史

2.5 确定临界水位的意义

2.6 本章小结

第3章地面沉降的荷载效应研究

3.1 地面沉降的荷载效应概述

3.1.1 建筑物荷载引起地面沉降

3.1.2 地表水体荷载引起地面沉降

3.1.3 列车荷载引起地面沉降

3.2 地面沉降的荷载效应机理研究

3.3 本章小节

第4章荷载效应模型试验研究

4.1 试验目的

4.2 试验模型设计及仪器

4.3 试验步骤

4.4 试验结果分析及结论

4.4.1 干扰因素分析

4.4.2 排除干扰因素后的试验结果分析

4.4.3 根据地面沉降与水位的关系反演含水层骨架弹性释水率大小

4.4.4 试验结论

第5章主要结论与展望

5.1 主要结论

5.2 今后研究展望

主要参考文献

致谢

发布时间: 2006-03-13

参考文献

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