海平面上升影响下的上海地面沉降防治策略 被引量：9

1

作者 王寒梅 焦珣 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2015年第4期256-262,共7页

本文将海平面上升作为上海地面沉降防治策略研究的一个考虑因素,主要通过分析对比黄浦江外滩防汛墙沉降监测结果与工程沿线区域地面沉降监测结果,以及海平面上升对防汛墙防御能力的影响,得到区域地面沉降对防汛墙沉降作用明显、地面沉... 本文将海平面上升作为上海地面沉降防治策略研究的一个考虑因素,主要通过分析对比黄浦江外滩防汛墙沉降监测结果与工程沿线区域地面沉降监测结果,以及海平面上升对防汛墙防御能力的影响,得到区域地面沉降对防汛墙沉降作用明显、地面沉降叠加了海平面上升因素将进一步降低城市防洪(潮)排涝能力。在此基础上,提出了考虑海平面上升因素下的未来地面沉降防治策略,包括重大市政工程地面沉降监测预警机制建设、实施地面沉降分区管控、加强地下水资源开发利用管理、建立完善地面沉降监测网络等。 展开更多

关键词 地面沉降 海平面上升 城市安全 防洪排涝 防治策略

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超深基坑减压降水引发地面沉降的估算及其影响因素分析 被引量：21

2

作者 严学新 杨天亮 +2 位作者 林金鑫 黄鑫磊 王建秀 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期401-408,共8页

为了深入认识厚层软土地区超深基坑减压降水引发地面沉降的过程,并为地面沉降防治及基坑工程安全提供技术参考,以上海地区为例,从工程水文地质特性、影响因素、综合分区、沉降估算等方面开展了前瞻性研究.超深基坑减压降水需求估算结果... 为了深入认识厚层软土地区超深基坑减压降水引发地面沉降的过程,并为地面沉降防治及基坑工程安全提供技术参考,以上海地区为例,从工程水文地质特性、影响因素、综合分区、沉降估算等方面开展了前瞻性研究.超深基坑减压降水需求估算结果表明,超深基坑减压降水将会涉及更多、更深的承压含水层;在分析总结超深基坑减压降水引发地面沉降的主要影响因素的基础上,进行了综合分区研究;基于数值计算和多元回归分析,提出了距基坑3倍开挖深度处降水目标含水层水位降深值及地面沉降量计算公式,并以上海某在建典型超深基坑工程为例进行了验算应用探讨. 展开更多

关键词 地面沉降 超深基坑 减压降水 地下空间

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地面沉降模型的参数全局敏感性 被引量：10

3

作者 罗跃 叶淑君 +3 位作者 吴吉春 章艳红 焦珣 王寒梅 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2007-2013,2034,共8页

为了提高地面沉降模型(COMPAC模型)参数自动校正(或反演)的效率,降低不确定性,使用Sobol'全局敏感性分析方法,以静态和动态的方式分别计算上海市地面沉降模型中5个参数(弱透水层渗透系数、塑性贮水率、弹性贮水率、前期最低水位和... 为了提高地面沉降模型(COMPAC模型)参数自动校正(或反演)的效率,降低不确定性,使用Sobol'全局敏感性分析方法,以静态和动态的方式分别计算上海市地面沉降模型中5个参数(弱透水层渗透系数、塑性贮水率、弹性贮水率、前期最低水位和含水层贮水率)的一阶、交互和总敏感度,讨论不同变形阶段和参数区间对敏感度计算结果的影响,得出以下结论. 1)含水层贮水率的敏感度较小,说明该参数对模拟结果的影响有限,该模型不能准确地反演该参数. 2)各参数敏感度在不同变形阶段存在明显的差异,在弹性变形阶段,土层变形量主要受弱透水层弹性贮水率的影响;塑性变形阶段变形量主要受弱透水层塑性贮水率、渗透系数和前期最低水位的影响,说明模型可在弹性变形和塑性变形2个阶段分别校正参数. 3)模型参数的交互敏感度较大,但通过分析观测数据,确定参数的合理区间,可以减小交互敏感度,即减小了"异参同效"性,降低了参数校正或反演的不确定性. 展开更多

关键词 全局敏感性分析 动态敏感性分析 地面沉降模型 参数反演 参数校正

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上海陆域地区地下水采灌与地面沉降的时空特征 被引量：12

4

作者 罗跃 严学新 +2 位作者 杨天亮 叶淑君 吴吉春 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期449-457,共9页

上海市地面沉降防治已有显著成效,但在空间格局上地表变形的不均匀性较显著,地面沉降防治管理进入了分区管控的新时期.为配合分区管控,利用长时间序列的水位、地下水开采、分层标三类监测数据,结合区域地面沉降模型,探讨地下水采灌与地... 上海市地面沉降防治已有显著成效,但在空间格局上地表变形的不均匀性较显著,地面沉降防治管理进入了分区管控的新时期.为配合分区管控,利用长时间序列的水位、地下水开采、分层标三类监测数据,结合区域地面沉降模型,探讨地下水采灌与地面沉降的时空特征.上海市经历了两次长时间大范围的地下水开采,每次旋回分别经历开采量从增加到逐渐减少(甚至回灌)两个阶段.第一旋回的时段是1860-1971年,地下水开采于1963年达到年度最大净抽水量,开采集中在核心区的浅部土层,导致了较严重地面沉降.第二旋回的时段是1972年至今,地下水开采于1998年达到年度最大净抽水量,开采层位集中在第四承压含水层.从1998年至2005年,此层逐渐减少地下水开采,未大量回灌,但地下水位抬升显著,说明此层地下水补给条件良好. 2006-2011年间,各土层的压缩已经大幅减小,宝山、嘉定和核心区的深部土层均有回弹,浅部土层虽然没有抬升,但压缩速率较小,最大沉降速率处于浦东区,为2.61 mm·a-1. 展开更多

关键词 上海市 地下水采灌 地面沉降 地表回弹

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人工回灌对地下水水质影响的室内模拟实验 被引量：15

5

作者 林学钰 张文静 +3 位作者 何海洋 石旭飞 王寒梅 焦珣 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1404-1409,1433,共7页

人工回灌过程中的水岩相互作用机制较为复杂,目前有关评价人工回灌过程对地下水化学场影响范围和影响程度的研究还十分缺乏。以上海市某人工回灌试验场为例,采用室内模拟实验手段,对人工回灌过程中地下水主要溶质组分的变化趋势及其相... 人工回灌过程中的水岩相互作用机制较为复杂,目前有关评价人工回灌过程对地下水化学场影响范围和影响程度的研究还十分缺乏。以上海市某人工回灌试验场为例,采用室内模拟实验手段,对人工回灌过程中地下水主要溶质组分的变化趋势及其相关水岩反应进行分析。实验结果表明:回灌过程中,地下水的主要离子成分主要受混合作用、阳离子交换吸附作用及含水层矿物相(方解石、白云石、钾长石)溶解作用的影响;受回灌过程中地下厌氧环境向好氧环境发展的影响,含水介质中的As、Cr、Fe等元素存在溶出趋势,回灌后As-Fe元素的变化量表现出较好的相关性;随着回灌时间的增加,地下水水质的影响范围逐渐扩大,其水化学类型由初始的Cl-HCO3-Na型逐步向Cl-HCO3-Na-Ca型转变。 展开更多

关键词 人工回灌 地下水 室内模拟实验 水岩作用机理

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上海轨道交通沉降风险评估 被引量：7

6

作者 焦珣 严学新 +2 位作者 王寒梅 吴吉春 叶淑君 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期130-135,共6页

轨道交通沉降的风险评估和监测预警研究对轨道交通安全和城市规划建设具有重要意义。文章从上海轨道交通运营的地质环境出发,在总结工程地质条件和区域地面沉降特征的基础上,以3条轨道交通线路为例,分析了这3条线路地铁隧道运营期间的... 轨道交通沉降的风险评估和监测预警研究对轨道交通安全和城市规划建设具有重要意义。文章从上海轨道交通运营的地质环境出发,在总结工程地质条件和区域地面沉降特征的基础上,以3条轨道交通线路为例,分析了这3条线路地铁隧道运营期间的沉降规律特征。通过分析影响地铁隧道沉降的各风险因素与沉降变形之间的关系特征,建立了包括地质条件、区域地面沉降、周边工程建设、轨道交通结构差异、轨道交通沉降特征在内的轨道交通沉降风险评估指标体系,并以此为基础对3条线路进行了沉降风险评估。 展开更多

关键词 地铁隧道沉降 长期沉降监测 风险识别 风险评估 上海

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上海海堤沉降特征与驱动机制 被引量：3

7

作者 陈勇 史玉金 +1 位作者 黎兵 于家文 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期71-78,共8页

上海是地面沉降较为严重的地区,持续的地面沉降使上海面临着风暴潮的潜在威胁。利用2009—2015年的海堤高程测量成果,对上海海堤沉降时空变化特征以及驱动因素进行分析,结果显示,上海海堤沉降呈现明显的时空分异性,7年来上海海堤沉降总... 上海是地面沉降较为严重的地区,持续的地面沉降使上海面临着风暴潮的潜在威胁。利用2009—2015年的海堤高程测量成果,对上海海堤沉降时空变化特征以及驱动因素进行分析,结果显示,上海海堤沉降呈现明显的时空分异性,7年来上海海堤沉降总体呈现了加剧-减缓-加剧的波动性,沉降岸段占比为87%,70%以上的岸段沉降与抬升的变化范围在20mm/a以内;沉降较为严重的地区发生在浦东机场外侧、南汇嘴以及奉贤部分岸段,宝山、金山部分岸段以及崇明南侧缓慢沉降;崇明西侧以及长兴岛地区发生一定量的抬升;上海海堤沉降驱动因素复杂,下伏地层的岩性控制了海堤沉降的空间格局,地下水位变化与海岸带开发活动则是导致沉降速率时间上波动的主因,海堤沉降空间差异性与海堤建设时间相关性不强。鉴于工程建设对周边海堤的显著影响,建议在工程建设前后对海堤沉降进行长期监测,对发生沉降大的区域及时采取加高措施,降低风暴潮风险。 展开更多

关键词 海堤沉降 地下水位 压缩层 工后沉降 上海

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钻孔全断面分布式光纤监测中光缆-土体变形协调性的离散元数值模拟 被引量：8

8

作者 向伏林 杨天亮 +5 位作者 顾凯 施斌 刘春 刘苏平 张诚成 姜月华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1743-1754,共12页

地面沉降是当今危害较大的一种地质灾害问题,利用钻孔全断面分布式光纤监测技术监测地面沉降是一种有效的方法。光缆与土体的变形协调性是影响该技术准确获取地面沉降变形的重要因素。利用自主研发的离散元数值模拟软件MatDEM,建立了二... 地面沉降是当今危害较大的一种地质灾害问题,利用钻孔全断面分布式光纤监测技术监测地面沉降是一种有效的方法。光缆与土体的变形协调性是影响该技术准确获取地面沉降变形的重要因素。利用自主研发的离散元数值模拟软件MatDEM,建立了二维离散元光缆拉拔试验模型,探究了不同围压下光缆拉拔过程中光缆与周围土体的变形协调性问题。结果表明:二维离散元光缆拉拔模型能够准确反映光缆拉拔过程中的光缆应变分布和土体单元位移;不同围压下光缆拉拔力-拉拔位移曲线及应变分布曲线呈现出渐进式破坏模式;基于离散元方法获得的光缆滑脱深度,修正了光缆-土体变形协调系数。以苏州盛泽地面沉降数据为例,深入分析了不同围压和拉拔位移条件下了光缆-土体的变形协调性。该地区变形协调性较好的临界围压约为0.19 MPa,临界深度约为17 m。研究结果验证了离散元数值模拟方法在探究光缆-土体变形协调性方面的可行性,进一步论证了分布式光纤监测技术在地面沉降监测中的可靠性。 展开更多

关键词 地面沉降 分布式光纤监测 变形协调性 离散元 MatDEM

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上海市地下水位大幅抬升条件下土层变形特征分析 被引量：23

9

作者 罗跃 叶淑君 +2 位作者 吴吉春 焦珣 王寒梅 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期243-254,共12页

过去对地下水位持续下降条件的地面沉降研究较多,但对水位大幅持续抬升过程中的地面沉降研究较少。本文根据上海大量地面沉降、水位观测和钻孔资料,系统分析上海市90年代末以来地下水位大幅抬升条件下各土层的变形特征。自1998年以来,... 过去对地下水位持续下降条件的地面沉降研究较多,但对水位大幅持续抬升过程中的地面沉降研究较少。本文根据上海大量地面沉降、水位观测和钻孔资料,系统分析上海市90年代末以来地下水位大幅抬升条件下各土层的变形特征。自1998年以来,上海市通过大幅压缩开采量、回灌地下水等措施使第二、三、四和五承压含水层水位分别平均抬升2.1 m,3.6 m,12.4 m,12.7 m。水位的抬升使上海市地面沉降平均速率由1998年的12.2 mm/a减小到2011年的1.83 mm/a,减少85%。通过对27组分层标数据分析发现：现阶段主要压缩层位在第一、二软土层,年沉降速率为2~4 mm/a;而第二含水层以下土层已经有少量回弹。在水位持续大幅抬升过程中,本文总结了两种变形特征：1）变形和水位变化基本同步,残余变形量非常小,变形可概化为线弹性变形,这种变形主要发生在第一、二、三和五承压含水层、第五和六弱透水层;2）压缩速率逐渐减小,无明显持续回弹趋势,有较大残余压缩量且存在变形滞后现象,变形可概化为弹塑性变形,这种变形主要发生在地第二、三和四弱透水层。第四承压含水层变形较复杂,两种变形特征都有。其中较大残余变形量主要由塑性贮水率比弹性贮水率大2个数量级引起;变形滞后主要由弱透水层中超孔隙水压力消散较慢引起。本文研究成果对于掌握水位抬升过程中土层变形方式、发生发展机理、预测未来地面沉降及地下水科学管理和资源评价具有重要意义。 展开更多

关键词 变形特征 弹性变形 滞后变形 地面沉降

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人工回灌过程中的水-岩相互作用模拟 被引量：10

10

作者 石旭飞 张文静 +2 位作者 王寒梅 焦珣 何海洋 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期220-227,234,共9页

人工回灌过程中所发生的水-岩相互作用是影响回灌层位地下水环境质量的重要因素。采用室内实验和水文地球化学模拟等技术对人工回灌过程中的水-岩相互作用机理进行了分析。研究结果表明:受混合作用影响,随着回灌水比例的增加,混合水中TD... 人工回灌过程中所发生的水-岩相互作用是影响回灌层位地下水环境质量的重要因素。采用室内实验和水文地球化学模拟等技术对人工回灌过程中的水-岩相互作用机理进行了分析。研究结果表明:受混合作用影响,随着回灌水比例的增加,混合水中TDS质量浓度降低,水化学类型由Cl·HCO3-Na型水逐渐转变为HCO3·Cl-Na·Ca型水;受水-岩作用影响,在同一混合比例条件下,随着水-岩作用的进行,混合水中TDS质量浓度升高,各主要离子质量浓度呈现升高的趋势,但只有回灌水比例占10%时,混合水TDS质量浓度才大于原始地下水(涨幅约5%)。实验介质溶解于水的离子中,Ca2+、Mg2+和HCO3-主要来源于碳酸盐矿物的溶解,Na+主要来自岩盐的溶解。在人工回灌过程中,发生的水-岩相互作用主要包括方解石、白云石、钾长石、岩盐、CO2的溶解和伊利石的沉淀。其中:钾长石溶解量与伊利石沉淀量、碳酸盐矿物溶解量与CO2溶解量的相关性较强,其相关系数分别为1.00和0.78(显著性水平为0.05);硅酸盐矿物反应量和回灌水比例之间的相关系数为0.97(显著性水平为0.01),相关性极强;而碳酸盐矿物反应量和回灌水比例之间的相关系数为0.52(显著性水平为0.01),相关性较弱。上述相关性分析为确定人工回灌过程中的水-岩相互作用机理、地下水中主要离子组分的来源途径以及定量分析人工回灌对含水层介质的影响提供了依据。 展开更多

关键词 人工回灌 水-岩相互作用 水文地球化学模拟 地下水

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注浆对盾构隧道渗漏引起的孔隙水压力变化的影响 被引量：10

11

作者 张冬梅 冉龙洲 +1 位作者 闫静雅 杨天亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3427-3435,3444,共10页

接缝和注浆孔是运营隧道渗漏水的主要通道,渗漏水引起孔隙水压力下降,引发隧道和地层的附加沉降。为了控制隧道渗漏水,工程上经常采用注浆进行处理,而作为控制隧道沉降的同步注浆和二次注浆也认为是盾构隧道防水的第1道防线。然而,目前... 接缝和注浆孔是运营隧道渗漏水的主要通道,渗漏水引起孔隙水压力下降,引发隧道和地层的附加沉降。为了控制隧道渗漏水,工程上经常采用注浆进行处理,而作为控制隧道沉降的同步注浆和二次注浆也认为是盾构隧道防水的第1道防线。然而,目前注浆对隧道渗漏水的影响规律和机制不明确,为研究注浆对隧道渗漏水的影响,首先通过室内试验得到不同类型注浆体的渗透特性,试验发现无论惰性浆液还是可硬性浆液,其渗透特性在凝固初期都随时间和固结压力逐渐减小,最终,惰性浆液的渗透系数大于可硬性浆液,因此,可硬性浆液对隧道渗漏水有一定的控制效果;提出了隧道渗漏引发的土体孔隙水压力变化计算方法,该方法能综合考虑土体-注浆层-管片的共同作用;揭示了注浆对隧道渗漏水的影响规律,注浆对渗漏水的影响取决于注浆体和管片的相对渗透系数;提出了能够反映注浆体和管片对孔隙水压力变化影响的评价指标。研究发现,注浆能减小隧道渗漏引起的地层孔隙水压力的下降,但其影响程度受到隧道管片与土体相对渗透系数的影响。 展开更多

关键词 注浆 盾构隧道 渗漏 孔隙水压力 相对渗透系数

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各向异性地质体精细三维建模的新方法 被引量：1

12

作者 吴林波 杨天亮 +2 位作者 王建秀 邓沿生 刘笑天 《人民长江》 北大核心 2017年第9期44-49,共6页

为建立精度更高的各向异性地质体模型,并更直观地呈现其空间分布优选方位,通过对克里金插值与离散平滑插值方法及相关软件的分析,提出联合这2种插值方法对各向异性地质体的精细三维建模方法流程:数据收集整理——各向异性取点克里金插... 为建立精度更高的各向异性地质体模型,并更直观地呈现其空间分布优选方位,通过对克里金插值与离散平滑插值方法及相关软件的分析,提出联合这2种插值方法对各向异性地质体的精细三维建模方法流程:数据收集整理——各向异性取点克里金插值——误差分析——离散平滑插值三维建模。以上海东部某新近吹填区下伏软弱层(4)层土层为三维建模对象,直观地呈现出了建模区(4)层土层的空间分布优选方位,为该区地基处理、地质灾害(如地面沉降)防治等工程提供了可靠度更高的参考依据。 展开更多

关键词 地质三维建模 各向异性 克里金插值 离散平滑插值 上海市

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基坑降水效应的室内试验研究 被引量：9

13

作者 汪旭玮 杨天亮 +1 位作者 许烨霜 袁垚 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2823-2830,共8页

为了研究墙井作用下基坑降水引起的水位变化,采用相似材料模拟弱透水层,并通过改变止水帷幕插入承压含水层深度与抽水井过滤段长度分析基坑降水引起的水位变化。研究结果表明:在基坑降水过程中,抽水井过滤段长度和止水帷幕插入承压含水... 为了研究墙井作用下基坑降水引起的水位变化,采用相似材料模拟弱透水层,并通过改变止水帷幕插入承压含水层深度与抽水井过滤段长度分析基坑降水引起的水位变化。研究结果表明:在基坑降水过程中,抽水井过滤段长度和止水帷幕插入承压含水层的深度都会影响到含水层的水位变化;坑内外观测井的水头差(Δh)随着止水帷幕插入含水层深度的增大而增大;抽水井过滤段长度与含水层厚度之比(l′)约为33%时,止水帷幕插入深度与含水层厚度之比(d′)大于73.0%,止水帷幕的挡水效果较好;Δh随着l′的增加而减小,当d′约为50%时,为发挥止水帷幕的挡水效果,Δl应小于63.0%。 展开更多

关键词 相似材料 基坑降水 承压含水层 室内试验 止水帷幕 过滤段

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