宁波市地面沉降管理区划及防治对策研究

宁波市地面沉降管理区划及防治对策研究

宁波市地质环境监测站 赵团芝 侯艳声 胡新锋 【期刊名称】浙江国土资源 【年(卷),期】2014(000)012 【总页数】3

一、引言

地面沉降是缓变型地质灾害，涉及经济、社会、资源、环境等各个领域，可造成城市重力排污失效，地区防洪防汛效能降低，城市建设和维护费用剧增，管道、铁路断裂，建筑物开裂，威胁城市安全。我国地面沉降较严重的有上海、天津、苏州、西安、宁波、常州等50多个城市，造成的经济损失仅长江三角洲地区高达4000亿元，成为沿海城市主要的环境地质问题，长期威胁着城市的建设和发展。

宁波地处滨海软土地区，属于典型的丰水型缺水城市。过去不合理地开采地下水资源，形成了以和丰创意广场（原和丰纱厂）为中心的地面沉降漏斗区。2008年底，中心城区实施地下水禁采措施后，地面沉降速率得到有效控制。但在城市化快速推进中，出现了多个沉降漏斗区，并有扩大连片的趋势，工程建设的地面沉降效应逐渐凸显。严学新、唐益群等研究了在地下水开采条件下密集建筑群诱发地面沉降的规律和机理，提出了防治地面沉降的合理化建议与措施。本文主要探讨在地下水零开采条件下工程性地面沉降的发育规律，参照地面沉降管理危险性、风险性区划成果，提出具体的地面沉降管控措施，为保护地质环境、科学防灾减灾提供技术支撑。

二、地质环境条件概述

（一）第四系地层结构

第四系发育一套复杂的陆相、海陆交互相沉积物，市区一带厚度约90米，向滨海递增至120米。50米以下为陆相堆积，以冲积砂、砂砾与冲湖积粘性土互层，构成了粗细相间的地层结构；50米以浅地层，是海相与陆相粘性土互层，构成软硬土相间的地层结构。 （二）软土的工程地质性质

宁波平原软土层分布广，厚度大，埋深浅。浅部软土层主要是①2层（mQ43）、②2、②3层（mQ42）和③2（mQ41）层，土质主要为淤泥、淤泥质粘土和淤泥质粉质粘土，根据其物理力学性质指标统计分析，宁波软土主要呈现高天然含水率、高压缩性、低抗剪性、低渗透性等特点。因此，宁波平原地质环境条件十分敏感和脆弱。

三、工程性地面沉降特征分析

（一）第一软土层沉降比

宁波市地面沉降监测中心监测数据显示， 2009年、2010年和2013年第一软土层沉降量占总体沉降量的93.7%、98.4%和90.9%，与该中心邻近的和丰创意广场、银亿东岸住宅楼相继于2009年底、2013年开始基坑工程施工。无论是从空间上、时间上，基坑工程建设周期与第一软土层沉降比显著增加有极为密切的关系。

（二）地面沉降与建筑容积率的对应关系

在现状和未来城市中，高层建筑以及密集建筑群建设的荷载特征主要反映在建筑容积率上。对比分析发现，在建筑容积率出现峰值部位，累积沉降量、沉降速率均出现峰值，说明累积沉降量、沉降速率与建筑容积率之间存在对应关系。

（三）工程性地面沉降发育规律

按照不同围护形式，选取拟建与在建的典型基坑工程，开展专项地面沉降监测，绘制地面沉降曲线。靠近支护结构处的地表沉降量约为0.3-0.6倍He(开挖深度)；从基坑围护结构至1-1.5倍He处，沉降量明显逐渐增大,达到最大值；在1.5-3倍He处，沉降量急剧减小；在3倍He以外，基坑周边沉降量减小的趋势不变或变缓。大部分基坑的最大沉降量均发生在1-2倍He范围内，主要集中在1.5倍He左右。根据沉降曲线趋势外推判断，基坑的地面沉降效应主要影响范围为6.0倍He。

注：横坐标D/He：D表示监测点与基坑围护结构的距离，He表示基坑开挖深度；纵坐标δv/δvmax：δv为监测点沉降量，δvmax表示所有监测点最大沉降量。

四、地面沉降控制管理区划

（一）现状城市沉降危险性区划 1.指标量化

选取累积沉降量和沉降速率作为地面沉降危险性评价指标，按照预定分级数进行指标分段，分段赋值见表1。 2.危险性指数计算

根据累积沉降量和沉降速率计算地面沉降危险性指数：

式中：Zp为现状城市地面沉降危险性指数；Zq为累积沉降量因子的量化值；Kq为累积沉降量因子的权重系数；Zs沉降速率因子的量化值，Ks为沉降速率因子的权重系数。

将沉降危险性指数由高到低排序生成曲线，根据曲线分布规律评定地面沉降危