抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型

第30卷第1期

2008年3月

地球科学与环境学报

　JournalofEarthSciencesandEnvironment　

No.1Vol.30Mar.2008

抽水和建筑荷载双重作用下的地面沉降模型

赵　慧1,钱　会1,李　渊2,彭建兵3

(11长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;21西安阎良国家航空产业基地管委会,

陕西西安710089;31长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安710054)

摘要:依据含水层质量守恒原理,推导了非固结地层在建筑荷载作用下的地面沉降机理模型,并将其与Jacob假定下抽水引起的地面沉降弹性模型相比较,结果发现两种模型的机理表达式完全一致,仅区别于水动力原因或实质的不同。在同一坐标系中,根据线性叠加原理,漏斗内。假定两者为相互独立事件,深为制约因子,关键词:质量守恒原理;建筑荷载;抽水;;中图分类号:P642.26;;:　文章编号:167226561(2008)0120057203

ModelunderDualEffects

ofGroundwaterPumpingandConstructionLoading

ZHAOHui1,QIANHui1,LIYuan2,PENGJian2bing3

(11SchoolofEnvironmentalSciencesandEngineering,ChangπanUniversity,Xiπan710054,Shaanxi,China;

2.BoardofManagement,XiπanYanliangNationalAviationHi2TechIndustrialBase,Xiπan710089,Shaanxi,

China;31SchoolofGeologicalEngineeringandSurveying,ChangπanUniversity,Xiπan710054,Shaanxi,China)

Abstract:Basedonconservationofmass,thispaperdeducedatheoreticalmodelforlandsubsidencecausedbyconstructionloadingonunconsolidatedstrata,andcompareditwiththeelasticmodelforsubsidencecontrolledbygroundwaterpumping.Theresultsshowthatthemechanismexpressionsoftwomodelsareaccordant,buttheirhydrodynamicessencesaredifferent,thatis,theformeriscausedbydissipationofporewaterpressure,andthelaterisforthesakeofdrawdown.Calculationmodelforsubsidenceunderthedualeffectsofpumpingandloadingisgivenaccordingtosuperpositionprinciple.Takingdrawdownasmainfactor,twosubsidenceprocesseswithdifferenthydrodynamicessencescanbeoverlaideffectively.

Keywords:conservationofmass;constructionloading;groundwaterpumping;dualeffects;superpositionprinciple;modelforsubsidence

0　引言

随着城市建筑的高层化和密集化,建筑荷载应力引起的应变场和抽水附加应力引起的应变场相互叠加,致使区域地面沉降愈来愈严重,这不但影响了城市建筑的正常运营,而且加剧了城市地面沉降[124]。龚士良等认为,在上海,高群体建筑引起的

地面沉降占总沉降量的30%左右,且沉降速度与建筑面积增长速度之间存在线性相关关系[526]。

单体建筑荷载引起的地基形变,通常表现为浅部和局部形变,历时相对较短,其危害性主要表现在对建筑物本身稳定性的影响上。对此,传统土力学研究中已有详细阐述。而高群体建筑荷载引起的地面沉降,主要表现为相邻建筑的单体地基变形

　收稿日期:2007210220　基金项目:中国地质调查局项目(200411300025);国家自然科学基金项目(40534021)　作者简介:赵　慧(19762),女,陕西扶风人,博士研究生,从事环境水文地质研究。E2mail:zhaohuixa@163.com

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