天津滨海新区抽水引起地面沉降研究

发布时间：2021-07-27 01:30

　　针对天津中新生态城开展的地源热泵工程,采用抽灌水的方式加速地下含水层的流场,提高地源热泵的换热效率,但是抽水会引起地面沉降,本文在中新生态城城市管理中心场地内进行抽水试验,采用新型一孔多标分层标数据采集器监测抽水引起的地面沉降。根据抽水试验首先计算了含水层的渗透系数和抽水的影响范围,根据实测沉降变化规律分析了抽水对地下水位埋深及不同土层的影响,结合同时刻的孔压变化和水位变化规律,证明含水层固结压密是有一定滞后性的。 

【文章来源】：地下水. 2020,42(04)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

试验场平面布置图

按照以往经验，分层标监测的沉降由深到浅应该依次增大，因此开始发生沉降的时间也应该依次增长，越浅发生沉降越晚，但根据监测的沉降变化规律，各分层标处的沉降并没有按照越浅沉降越大的规律，沉降滞后的时间也与深度并不对应。由于分层标在不同层或不同深度，则两不同深度间的沉降可直观表示该厚度岩层是沉降了还是抬升了，从表2分层标沉降值看，由浅层与深层的沉降差值表示这两处分层标之间的沉降，差值为正则是该层间的沉降，差值为负值则是该层间的抬升，从表2中各分层标的沉降值可知，48.5～38 m间沉降了2 mm,38～32 m间抬升了4 mm,32～28 m间沉降了2 mm,28～17.5 m间抬升了3 mm,48.5～38 m和32～28m发生了沉降比较容易理解，抽水导致孔隙水排出，根据太沙基一维固结理论，抽水产生超孔隙水压力，水又是不可压缩的，增加的压力由土颗粒骨架承担，即有效应力增加，导致土颗粒间的孔隙水排水，土体压缩了导致沉降。但38～32 m和28～17.5 m间发生了抬升，可以理解为38 m处比32 m处沉降的快，28 m处又比17.5 m处沉降的快，并且根据室内试验得到的压缩模量可知，粉土的压缩模量在粉质粘土和粉砂之间，粉土的性质需要进行深入研究。

由于分层标在不同层或不同深度，则两不同深度间的沉降可直观表示该厚度岩层是沉降了还是抬升了，从表2分层标沉降值看，由浅层与深层的沉降差值表示这两处分层标之间的沉降，差值为正则是该层间的沉降，差值为负值则是该层间的抬升，从表2中各分层标的沉降值可知，48.5～38 m间沉降了2 mm,38～32 m间抬升了4 mm,32～28 m间沉降了2 mm,28～17.5 m间抬升了3 mm,48.5～38 m和32～28m发生了沉降比较容易理解，抽水导致孔隙水排出，根据太沙基一维固结理论，抽水产生超孔隙水压力，水又是不可压缩的，增加的压力由土颗粒骨架承担，即有效应力增加，导致土颗粒间的孔隙水排水，土体压缩了导致沉降。但38～32 m和28～17.5 m间发生了抬升，可以理解为38 m处比32 m处沉降的快，28 m处又比17.5 m处沉降的快，并且根据室内试验得到的压缩模量可知，粉土的压缩模量在粉质粘土和粉砂之间，粉土的性质需要进行深入研究。抽水时水位埋深变化如图3所示，抽水时水位变化明显，在相同时间内，抽水井抽水停止后水位恢复的比观测孔快，并且几乎能恢复到初始水位。


本文编号：3304787