线性工程沿线地下水超采引发不均匀地面沉降分析
2021-05-31丁朋朋
中国农村水利水电 2021年5期
关键词:模型
贾 超,边 超,丁朋朋,杨 霄
(山东大学海洋研究院,山东青岛266232)
0 引 言
地面沉降是一种在人为因素和自然因素作用下地面高程缓慢降低的地质灾害现象[1,2]。地下水的超量开采、石油和水溶性气体的开采、自然固结和建筑荷载等是地面沉降常见的诱发机制[3]。其中,地下水超采而引发的地面沉降约占80%[4]。目前我国由于地下水超采引起的地面沉降主要出现在天津、北京、上海、江苏、山东和山西等中东部地区,累计地面沉降量超过200 mm的国土面积大约有7.9 万km2[5]。
地面沉降具有初期不易察觉、地域性明显等特点,对铁路、公路、管道等工程危害巨大。区域均匀沉降会导致路基的绝对高程降低,一旦路基的绝对高程降低,铁路、公路等工程抵御极端恶劣灾害(如洪水)的能力就会降低。相较于均匀沉降,不均匀沉降的危害更为严重,它会破坏轨道线路、路基等[6],具有高复杂性、局部化与快速发展等特征[7]。
因此,在地面沉降多发区的工程地质选线中,必须充分考虑地面沉降的影响[8]。许多学者运用数值模拟、数学评价、监测技术等手段对线性工程沿线地面沉降的分布特征及发展历史开展了相关研究[9-12]。例如,李国和[9]采用水土耦合模型结合反分析方法对雅万高铁沿线地面沉降进行概要分析,并提出适宜的工程防治措施;祁彪[10]采用统计分析方法对某铁路沿线地面沉降的幅度、速率及坡度进行了计算和预测,认为不均匀沉降对高铁工程有较大影响并且铁路运营会加剧不均匀沉降;……
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