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粘土颗粒表面吸附水膜的厚度计算具有十分重要的工程地质学意义。通过准确计算吸附水膜的厚度,可确定饱和粘土孔隙中吸附水所占比例,更好地解释饱和粘性土渗透固结机理、土的剪切机理、粘性土层释水压密机理和粘性土的渗流规律。计算粘土颗粒表面吸附水膜厚度 相似文献
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天津宝坻县隐伏岩溶区地下水开发与地裂缝成生关系研究 总被引：5，自引：0，他引：5
在调查分析地裂缝时空分布特征的基础上,研究地裂活动与区内水文地质条件、地下水开采过程的关系,认为过量开采奥灰水是产生地裂缝的主导因素。随着水位下降,盖层介质固结压密作用是导致地面压缩变形乃至地裂缝发生的直接原因。地下水系统结构特征以及固结压密作用的物质基础———松散盖层的厚度、岩性,是构成地面不均匀沉降的充要条件。当这种不均匀变形程度足以使土体连续性破坏时,则地裂缝便在沉降区应力集中的部位发生。 相似文献
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开采孔隙承压含水系统，引起含水层水头下降。通常认为相邻含水层一经出现水头差，便会有通过粘性土层的越流渗透。但在粘性土两侧含水层出现水头差初期，粘性土内部水头降低缓慢，并伴随有释水压密过程。本文采用多用途饱水粘性土固结和渗透试验装置，对不同岩性的粘性土原状样进行了释水、吸水与越流发展过程之间关系的试验。试验表明，含水层水位升、降变化，首先引起相邻粘性土吸水回弹或释水压密，而后出现粘性土吸水或与释水越流并存阶段。越流的出现。明显滞后于含水层水头变化，当吸水或释水过程结束后，越流渗透达到稳定。越流滞后时间与土的固结程度有关，笔者采用一维固结理论提出了计算越流滞后时间的方法。 相似文献
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通过收集区域水文、地质资料,采用现场调查、钻探、室内试验等多种方法,基于古河道变迁产生的地层沉积差异,研究廊坊市东沽港村地裂缝成因机制。结果表明:(1)地裂缝为北低南高的地面错动裂缝,主要受全新世和晚更新世河道变迁影响,裂缝两侧因地层沉积差异,粘土层和砂层厚度不同。(2)近10年浅层地下水受降雨影响变化较明显,尤其是近年地裂缝北部浅层地下水位变化幅度较大;深层地下水近年整体呈下降趋势,2011年以后地裂缝南部水位趋于稳定,北侧仍为下降趋势。(3)根据地层沉积差异和地下水位变化分析,基于太沙基固结理论,在浅层地下水下降影响下,厚度差异较大的粘性土层压缩量不同,造成地面不均匀沉降形成错动裂缝,而深层地下水位下降是区域地面沉降的主要原因。 相似文献
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西安地区诱发地面沉降地裂缝灾害最主要的因素是过量开采地下水。承压水地下水头下降引起的含水层骨架有效应力增加,粘性土释水压密一方面造成了地面沉降地裂缝灾害;另一方面引起含水层孔隙率、储水系数、渗透系数等水文地质参数的变化。笔者选取西安地裂缝最活跃的F4号地裂缝两侧钻孔岩心进行了压密CT扫描,获取了300m以浅地层粘性土在不同压力(水头下降幅度)条件下的空隙大小的微结构变化,并建立了渗透系数与微结构变化耦合关系。结果显示:在地下水开采引起的土层应力增加过程中,大孔隙度、长孔隙度会随着压力增加而明显降低,地裂缝上盘和下盘含水层大孔隙分别降低了39.05%和9.22%,不利于水分在孔隙间运移,中小孔隙度基本保持不变或略有上升;渗透系数随压力的增加呈现出减小趋势,最大下降幅度为71.08%,且随深度增加含水层渗透系数减小幅度逐渐降低。研究结果对于科学评价和预测西安地区地面沉降地裂缝地质灾害具有指导意义。 相似文献
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开采孔隙承压含水系统,引起含水层水头下降。通常认为相邻含水层一经出现水头差,便会有通过粘性土层的越流渗透。但在粘性土两侧含水层出现水头差初期,粘性土内部水头降低缓慢,并伴随有释水压密过程。笔者采用多用途饱水粘性土固结和渗透试验装置,对不同岩性的粘性土原状样进行了释水、吸水与越流发展过程之间关系的试验。试验表明,含水层水位升、降变化,首先引起相邻粘性土吸水回弹或释水压密,而后出现粘性土吸水或与释水越流并存阶段,越流的出现,明显滞后于含水层水头变化,当吸水或释水过程结束后,越流渗透达到稳定。越流滞后时间与土的固结程度有关,笔者采用一维固结理论提出了计算越流滞后时间的方法。 相似文献
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研究粘性土释水和渗透特性的多用途渗透固结试验装置 总被引：2，自引：0，他引：2
(一) 目前,国内外对由松散沉积物组成的孔隙承压含水系统进行水资源评价时,愈来愈重视承压含水系统中粘性土层释水和渗透特性的研究。达不仅是因为粘性土层的释水和渗透特性直接关系到孔隙承压含水系统中水资源的资源属性和垂直流入量的评价问题,而且还涉及到孔隙介质的供水机制、开采过程中水资源时空变化,以及由于粘性土释水压密引起的地面沉 相似文献
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方家庄地裂缝成因探讨 总被引：1，自引：0，他引：1
在实地调查掌握区内地裂，房裂时空分布的基础上，结合对地质环境，水文地质条件，地下开采过程及地面变形与地裂关系的研究，确定了本区地裂缝的非构造属性。并利用地下水系统理论和太沙基因结原理进行了地裂缝成因机制的探讨，认为该区地面升降是导致地裂发生的直接原因，粘性土层是地面变形的物质基础，大强度交流量开采奥灰水是地面变形的主导因素，地下水系统功能和松散层厚度，岩性在横向上的变化，是地面不均匀变形的充要条件，当地面变形程度达到足以使土体完整性坡坏时，地裂缝便在区内应力集中的部位显现。 相似文献
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地裂缝活动对土体应力与变形影响的试验研究 总被引：4，自引：1，他引：3
通过进行西安典型地层环境下地裂缝活动的大型模型试验,研究了隐伏地裂缝活动引起附近土体应力与变形的规律。试验表明,地裂缝活动在上盘土体中产生负的附加应力,引起土体应力降低,而在下盘土体中产生正的附加应力,引起土体应力增强,且距离地裂缝越远由地裂缝活动引起的附加应力越小。地裂缝活动导致其两侧土体发生台阶状位移突变现象,随着地层由深至浅,土体变形范围明显增大,且影响区范围上盘大于下盘。地裂缝活动引起附近土体应力的分布在空间上大致分为4个区域即下盘原始应力区、应力增强区、应力降低区和上盘原始应力区,其中应力降低区范围约为应力增强区的1.5～2倍。同时,地裂缝附近土体沉降变形也可分为3个带,即下盘稳定带、差异沉降过渡带和上盘稳定带,其中上盘差异沉降带范围约为下盘沉降差异带的2倍。 相似文献
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开采沉陷土体变形与孔隙水压相互作用研究进展 总被引：6，自引：0，他引：6
本文通过实验、实测和理论分析研究了开采沉陷土体变形与孔隙水压力之间的相互作用,结果表明,随着开采的进行,土体的应力变形发生变化造成了超静孔隙水压力的产生和消散,反映在土体变形上出现随开采时间延续而发展的附加压缩和膨胀变形,这种压缩或膨胀在土体的不同部位相互叠加,有时还叠加了底部含水层水位下降引起的地面下沉。这些结果揭示了厚松散含水层地区开采沉陷特殊性的机理,对开采沉陷预测及水体下采煤具有重要意义。 相似文献
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Land subsidence in China 总被引：19，自引：0，他引：19
Land subsidence in China occurs in different regions. It is primarily caused by excessive groundwater withdrawal. Other reasons
for the subsidence include the oil, warm groundwater withdrawal and the neotectonic movement. The common characteristics of
land subsidence in China are slow, accumulative, irreversible, and other unique properties. The range of subsidence still
keeps extending and the accumulative subsidence increasing though some measures taken. Adjustment of the aquifer exploitation
practice is a subsidiary way to control land subsidence, but it cannot solve this problem completely. In a specfic way of
groundwater changing, the contribution of a certain soil layer to the total subsidence depends on its compressibility and
thickness. Besides the elasticity, both cohesive soil layers (aquitards) and sand layers (aquifers) are observed to be plastic
and creep when the groundwater level fluctuates in a specific way, which often leads to subsidence delay. 相似文献
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地面沉降是北京平原区主要地质灾害之一。文中采用永久散射体差分干涉测量(PS-InSAR)技术获取平原区地面沉降空间分布特征,基于GIS空间分析平台,将多种地面沉降影响因素分别与PS-InSAR获取的地面沉降场形变信息进行耦合研究,查明地面沉降与多种影响因素之间的响应关系。研究发现:(1)北京市地面沉降发育较为严重的地区主要出现在平原区东部、北部以及南部等地,存在多个沉降中心,最大沉降速率达到152mm/a,区域不均匀沉降现象明显,并且有连成一片的趋势。(2)地面沉降分布具有明显的构造控制特性,沉降区多位于几大活动断裂交接部位的沉积凹陷地区,与第四纪沉积凹陷十分吻合。地面沉降的发展趋势与活动断裂的走向具有明显的对应关系,在有活动断裂通过的区域,地面沉降剖面线上表现出明显的转折或突变,断裂两侧区域不均匀沉降十分明显。(3)地面沉降分层沉降量与对应层位上黏性土占比呈正比例关系,其空间分布特征及变化趋势与平原区的地层结构及可压缩黏性土层厚度具有很好的一致性,沉降范围整体由北西向的单一结构区向南东方向的多层结构区扩张。沉降速率大于50 mm/a的沉降区大多分布在黏性土层厚度大于100 m的地区,几大沉降中心与黏性土层厚度较大地区吻合较好。(4)第二承压含水层(顶底板埋深100~180 m)地下水开采对地面沉降影响最大,沉降中心与该层位地下水位降落漏斗区高度吻合,是地面沉降的主要贡献层位。 相似文献
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煤层地下开采地表沉陷预测的边值方法 总被引：1，自引：1，他引：0
采空区上覆岩、土体对地表沉陷的耦合行为可归结为弹性理论的边值问题,由不同性状松散表土层确定的应力边界和岩、土体之间形成的位移边界构成了相应边值问题的定解条件。在已有研究成果的基础上,提出了地表下沉预测研究的边值提法,以探讨地下开采引起的地表沉陷规律。给出了采空区上覆表土层内任一点的位移和地表下沉的计算公式,确定了地表沉陷的范围,并以神东矿区大柳塔1203工作面开采引发的地表沉陷为例给出了工程实例。研究结果表明,采空区上覆岩体对地表及表土层内任一点下沉的影响取决于上部岩层破断后的结构形态;采空区上覆土体对地表下沉量的作用与土体性质及表土层厚度有关,土体对表土层下沉的影响由下而上增大,呈非线性变化,至地表达最大值;地表沉陷区域随表土层厚度的增加而增大,其影响范围远大于采空区。 相似文献
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Characterization of land subsidence induced by groundwater withdrawals in Su-Xi-Chang area, China 总被引：5，自引：0，他引：5
Xiao-Qing Shi Yu-Qun Xue Shu-Jun Ye Ji-Chun Wu Yun Zhang Jun Yu 《Environmental Geology》2007,52(1):27-40
Su-Xi-Chang area is one of the typical regions in China which suffers from severe land subsidence. Various tools of field
monitoring were integrated to study the characteristics and mechanisms of land subsidence in this region. The occurrence and
the development of the land subsidence in this region are strongly related to the groundwater pumping both in time and space.
The main consolidation layers are the soft mud layers; however, the compressibility of the confined sandy layers should not
be ignored. The second and third confined aquifers contributed more than 30% of total subsidence. Meanwhile, irrecoverable
deformations were also observed in the sandy layers. Different sandy layers deform diversely under different stress conditions.
Some have the elastic feature. But the soil strata, including both sandy layers and clayey layers, located in the center of
the groundwater level depression cone exhibited obvious viscous mechanical behavior which caused the common lag phenomenon.
The sand composition (mingled with small clay particles or interbeds) and sand rheology are the two main reasons for the lag
phenomena in sandy layers. A series of laboratory tests for modeling the effective stress changes due to groundwater withdrawals,
were conducted to investigate the mechanism of the lag phenomenon. Based on the test results, the relationship of stress–strain–time
for saturated sands is obtained; and it could be expressed as power functions. The results also showed that the compression
of the sandy layers was time dependent, and its deformation could be remarkable. When establishing land subsidence model,
the deformation for the similar soil formation could be elastic, visco-elastic and even visco-elastic–plastic, because of
the different groundwater level fluctuation experienced. 相似文献
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为了准确分析建筑荷载和地下水开采对地面沉降的影响,为吴江盛泽地区科学防控地面沉降提供决策依据,基于比奥固结和地下水渗流理论,建立了建筑荷载和地下水开采与地面沉降三维全耦合有限元数值模型,分别模拟预测了在建筑荷载单独作用、地下水开采单独作用及建筑荷载和地下水开采叠加作用三种情况下,2015-09-01—2030-08-31盛泽地区逐年地面沉降变化趋势。结果表明,建筑荷载对盛泽地区地面沉降的影响大于地下水开采。第Ⅰ黏性土弱含水层和第I承压含水层分别为建筑荷载和地下水开采单独作用下的主压缩层,单层压缩量占比分别为43.04%和54.06%;第Ⅰ承压含水层及其上覆第Ⅰ黏性土弱含水层是二者叠加作用引发土体变形的主压缩层,其压缩量之和占总压缩量的71.30%。建筑荷载和地下水开采单独作用下引发的地面沉降量的线性叠加之和大于二者叠加作用下引发的地面沉降量,建筑荷载和地下水开采叠加作用引发的地面沉降具有耦合效应。 相似文献
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不同温度及排水条件下高温冻土孔隙水压力试验研究 总被引：2，自引：2，他引：0
在荷载的作用下孔隙水压力的消散是揭示冻土整体变形机理的关键,为了研究高温冻土中孔隙水压力变化规律,在不同温度、不同排水条件下,对高温冻土开展了压缩固结试验,并监测其在-1℃、-0.5℃和-0.3℃的条件下孔隙水压力及位移变化情况。结果表明：温度对孔压、变形有较大影响,温度越高,土体的变形速率越大,孔隙水压力峰值越大,消散速率也越快;而温度相同时,排水条件下的孔压峰值比不排水条件下的低,位移比不排水条件下的大;从试验结果中可以认识到,孔隙水压力在受骨架挤压增大的同时也在缓慢消散。 相似文献