地下水位下降對地面引起的不良地質(zhì)作用

  眾所周知，地下水位下降會(huì )引起地面下降，對樁基礎引發(fā)負摩阻力，有時(shí)基坑降排水直接讓周邊建筑物開(kāi)裂。請問(wèn)：

 

  1、此處的地下水類(lèi)型是什么？

 

  上層滯水及承壓水地下水位下降與潛水地下水位下降對工程的影響是一致的嗎？

 

  2、地下水位下降引起地面沉降的原因是何？

 

  如何定量計取這些變化？

 

  如何提前預防或降低其發(fā)生程度呢？

 

  3、地下水位下降還會(huì )引發(fā)別的不良地質(zhì)作用嗎？

 

  地面沉降是地層被壓縮變形后在地表的反映。松散地層的沉積過(guò)程十分漫長(cháng)，在天然狀態(tài)下，地層中各點(diǎn)的靜水壓力均已達到平衡。開(kāi)采地下水或別的原因使得地下 水位下降后，砂層中地下水壓力由于地下水未能及時(shí)補給或補給不足而減小，表現為含水層水位下降，砂粒之間有效應力也隨之下降，砂層產(chǎn)生壓縮變形。與此同 時(shí)，含水砂層與頂部、底部粘性土隔水層之間的孔隙水壓力平衡也被打破，兩者之間產(chǎn)生一定的水頭差，粘性土中的孔隙水在壓力差的作用下，向含水砂層緩慢滲 流，降低靜水壓力，以便建立新的平衡。隨著(zhù)靜水壓力的降低，土粒之間有效壓力相應增大，而孔隙水的流失又為土粒間提供了壓縮空間，因此，粘性土層也隨之釋 水壓密，這就是地下水水位下降引起地面沉降的基本機理。

 

  據前人研究，砂土地層的壓密與砂層的初始密度、顆粒的均勻程度及磨圓度等因素有關(guān)。初始密 度低、顆粒級配及磨圓度差的砂層變形較大，反之則較小。由于砂層滲透性強，水位降低時(shí)，砂層的孔隙水在壓力作用下迅速析出，有效壓力迅速增加到與降低后的 地下水位相平衡的程度，變形幾乎瞬時(shí)完成。這種變形屬彈性變形，速度快、沉降量小，水位恢復時(shí)可回彈。但是，當地下水位在含水層內部上下波動(dòng)或接近疏干開(kāi) 采狀態(tài)時(shí)，砂粒受水動(dòng)力影響，將重新排序，原有孔隙被壓密，壓縮量可成倍增長(cháng)，這種壓縮改變了砂層結構，很難恢復。

 

  當含水層水頭下降時(shí)，處于含水 層頂、底板處的粘性土層由于滲透性差，釋水緩慢，孔隙水滲流從距抽水含水層最近的地方開(kāi)始，滯后地向遠離含水層的一側發(fā)展。開(kāi)始產(chǎn)生滲流的時(shí)間由近及遠依 次推后。隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)，粘性土層中的水頭不斷降低，孔隙水釋放速度減小，當粘性土釋水結束時(shí)，其滲透壓密過(guò)程也就停止。與含水砂層相比，粘性土層中孔隙 水壓力降低是滯后的，且由表及里逐漸發(fā)展，先釋水者先壓密，后釋水者后壓密，但其進(jìn)程較為緩慢。