토지 침하 영향 요인

(1) 자연적 요인

주로 지각 변동, 지진, 화산 활동, 빙하기 빙하로 인한 부하 증가 등이 있습니다.

1. 지진

지진이 발생하면 모래와 토양이 액상화되어 지반이 침하됩니다. 물에 포화된 모래 토양이 미세하면 전체 모래 몸체의 투과성이 떨어지고 순간 진동 변형으로 인해 모래 몸체의 간극 수압이 필연적으로 증가하여 모래 입자 사이의 유효 수직 응력이 감소합니다. 간극수압이 해당 수준까지 상승하면 모래 입자 사이의 유효 수직 응력이 감소합니다. 0이면 모래 입자가 물에 완전히 부유되고 모래 몸체가 강도와 지지력을 잃습니다. . 이러한 모래-물 현탁액은 그 위에 있는 토양층의 작용으로 토양층의 취약한 부분을 따라 표면으로 살포되어 물이 분무되고 모래가 방출되는 현상을 일으켜 지반의 고르지 못한 침하를 유발할 수 있다. 1964년 알래스카 지진 당시 모래의 액화와 산사태로 인한 산사태가 앵커리지 대부분을 파괴한 주요 원인이었습니다. 같은 해, 지진으로 인한 모래의 액상화와 고르지 못한 지반 침하로 인해 일본 신도(Shinto)의 건물이 가라앉고 파괴되었습니다. 많은 건물 자체는 구조적 손상을 입지 않았지만 단순히 옆으로 무너졌습니다. 나중에 주민들은 소지품을 제거하기 위해 벽을 따라 그리고 창문을 통해 카트를 사용할 수 있었습니다.

지진은 지하동굴의 응력균형을 파괴하여 지하동굴 위의 지반이 침하되도록 한다. 지하동굴에는 인간의 채굴에 의해 형성된 지하동굴과 발굴된 터널, 동굴주거 및 천연동굴(카르스트동굴, 용암동굴, 유사카르스트동굴 등)이 포함됩니다.

2. 신구조운동

신구조운동에 의한 지반침하는 범위가 넓고 면적이 넓은 지역적 침하로서 대륙열곡대(보통 30~30도)에서 나타난다. 폭 75km, 개별적으로 최대 수백 킬로미터 길이), 하강하는 평원, 분지 및 기타 지역. 예를 들어 동아프리카 열곡(동쪽 지류의 길이는 5800km, 서쪽 지류의 길이는 약 1700km), 바이칼 열곡 등은 요단강 갈릴리 지역의 침하율이 급격하다. 60-100mm/a이며 침강폭도 매우 크며 남바이칼 유역의 침강폭은 7000~10000m에 이릅니다.

시안 지반 침하 지역은 시안 단층 함몰 지역의 동쪽 가장자리에 위치해 있으며, 장기간의 침하로 인해 신생대의 누적 두께가 3000m를 넘었습니다. 1970년부터 1987년까지 웨이허 분지의 측지 측량을 통해 시안의 단층 활동이 여전히 계속되고 있는 것으로 나타났습니다. 북쪽 경계의 웨이허 단층과 남동쪽 경계의 린퉁-장안 단층에서 측정된 평균 활동률은 다음과 같습니다. 각각 3.37mm/a와 3.98mm/a a. 구조적 침하는 같은 기간 각 침하중심지의 침하율의 약 3.1~7%를 차지한다.

3. 화산 활동

화산 폭발 후 마그마실에 음압이 발생하여 대부분의 경우 지반 침하가 발생합니다(마그마가 매우 빠르게 보충되면 대신 지각이 때때로 상승함), 최대 진폭은 100m에 도달할 수 있습니다.

역사상 최대 규모의 화산 폭발은 1815년 4월 5일 인도네시아 탐보라 산의 갑작스러운 폭발이다. 수천 마일 떨어진 곳에서도 땅이 갈라지는 듯한 소음이 들렸으며, 화산 상부는 30km3의 손실을 입었다. (>200×108t) 산은 직경 6,000m가 넘는 거대한 분화구를 형성했고, 땅의 상당 부분이 가라앉았고, 탐보라 마을은 깊이 6m로 가라앉아 거의 10만명의 목숨을 앗아갔습니다. 헤아릴 수 없는 재산 손실. 대규모 화산 폭발로 인한 엄청난 재앙으로 굼 대륙은 사람들과 함께 바다 밑바닥으로 가라앉고, 이스터 섬과 그 문명만 남았다. 화산 활동으로 인한 지반 침하의 속도, 진폭 및 규모가 매우 놀랍다는 것을 알 수 있습니다.

또한 빙하기 때 대륙 빙상의 하중으로 인해 땅이 가라 앉게 될 것입니다. 북미의 허드슨 만은 제4기 빙하기 때 빙하의 하중으로 인해 형성되었습니다.

(2) 인적 요소

인적 요소에는 주로 지하수와 석유 및 가스 자원의 개발, 지하 광산 공동화, 터널 건설, 동굴 주거지 굴착 및 지역적 부하 증가가 포함됩니다. . 인위적 요인에 의한 지반침하의 범위는 작지만 그 비율과 진폭이 상대적으로 크기 때문에 지질학적 위험현상으로 분류하여 연구와 예방이 필요하다.

1. 지하수, 석유 및 가스 자원의 과도한 개발

지하수, 석유, 천연가스, 염수의 과도한 개발은 토지 침하의 외부 원인일 뿐입니다. 층과 제한된 대수층의 존재는 지반 침하의 내부 원인입니다.

지반 침하는 지하수 추출량 및 그 동적 변화와 밀접한 관련이 있습니다.

1) 지반 침하 중심은 지하수 추출 깔때기의 중심 영역과 분명히 일치합니다.

2) 지반침하지역은 일반적으로 지하수를 집중적으로 활용하는 지역과 일치한다.

3) 지반침하의 윤곽선 방향은 기본적으로 지하수 추출 깔때기의 윤곽선 방향과 일치하며 지반침하율은 지하의 양 및 속도와 잘 일치합니다. 액체 추출.

4) 지반침하량과 각 단층의 다짐은 밀폐수위 변화와 밀접한 관련이 있다.

5) 많은 지역에서는 인공함양을 통해 지하수위를 회복 및 높이는 방법이나 지하수 추출을 제한하는 방법으로 지반침하 현상을 억제하고 있으며, 일부 지역에서는 지반이 상승하는 현상까지 발생하고 있습니다. 이는 지반 침하와 지하 액체 채굴로 인한 수위 또는 수압 저하 사이의 인과 관계를 더욱 확인시켜줍니다.

2. 도시 건설이 지반 침하에 미치는 영향

지하 유체의 추출과 지각 운동으로 인한 지반 침하와 비교하여, 도시 건설로 인한 지반 침하는 국부적이고 때로는 되돌릴 수 없습니다. 도시 건설로 인한 지반 침하는 두 가지 측면으로 나누어 볼 수 있는데, 하나는 도시 건설로 인한 지반 침하이고, 다른 하나는 건축물의 하중 증가로 인한 지반 침하이다.

(1) 도시 건설로 인한 지반 침하

도시 건설은 건설이 기초에 미치는 영향에 따라 두 가지 유형으로 구분됩니다. ① 영향은 주로 수평 방향, 주요 방향의 영향은 지하철, 터널, 상하수도 사업, 도로 재건축 및 확장 등 굴착이나 실드 터널링, 다양한 지자체 파이프라인 부설 등의 지자체 프로젝트가 대표됩니다. 2003년 상하이 지하철 공사로 인해 심각한 지반침하가 발생하였고(그림 62), 푸단대학교 학생회관이 기울어졌으며, 남북 건물을 연결하는 육교에 손가락 세 개 크기의 균열이 나타났습니다(그림 63). 주로 수직방향으로 고층건물의 기초공학으로 대표되며, 침하효과가 뚜렷한 공학적 대책으로는 굴착, 배수, 실드굴착, 말뚝타기 등이 있다. 예를 들어 12층 지하차고 굴착 Changning Fubang의 경우 지반이 10cm 침하되어 건물과 지반에 균열이 발생했습니다(그림 64).

그림 6-2 상하이 지하철 건설 현장 지반 침하

그림 6-3 도로 공사로 인해 푸단대학교 학생회관 건물이 기울어짐

그림 6 -4 창닝푸방 12층 지하주차장 굴착시 지반침하 및 표면균열 발생

건축공사로 인해 유사성질을 지닌 포화사층이나 유변학적 성질을 지닌 포화미사연질토가 드러나는 경우 굴착 깊이와 면적이 커지게 됩니다. 기초 피트를 설치하게 되면 지지구조물이 불안정해져서 기초 피트 주변의 지반침하가 발생할 수 있습니다. 더 큰 터널과 암거의 굴착은 때때로 더 중요한 정착 효과를 갖습니다. 탈수는 작업 표면에서 누출된 물을 미리 배출하는 것을 목표로 기초 구덩이와 같은 굴착 프로젝트를 위한 지원 엔지니어링 조치로 자주 사용됩니다. 그 메커니즘은 지하수 추출로 인한 지반 침하와 일치합니다.

도시 건설로 인한 침전은 사업 건설의 진행과 밀접한 관련이 있으며, 토목공사가 상대적으로 빈번하고 집중되는 천층에 지반침하가 집중되는 것은 근본적으로 다음과 같다. 지하수 추출은 주로 깊은 물을 함유한 모래층에서 발생합니다.

(2) 건물 하중 증가로 인한 지반 침하

가장 두드러진 곳은 상하이다. 상하이에는 18층 이상 초고층 건물이 3000여채가 넘고, 또 3000여채가 건설 중이거나 계획 중이다. 지표면이 압도되어 지반침하가 점점 심각해지고 있으며, 가장 심각한 사례는 푸동지구의 평균 침하량이 연간 3cm로 지하철과 고층건물의 안정성에 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 건물 구조.

지각의 상승과 하강, 느슨한 퇴적물의 자연적 응고, 인간의 지하수나 석유 및 가스 자원의 착취는 모두 토지 침하를 유발합니다. 재해연구의 관점에서 지반침하는 주로 인간의 활동을 의미하거나, 주로 인간의 활동에 의해 발생하고 자연력에 의해 보완되는 현상을 말한다.

지반침하 형성 조건은 첫째, 지질학적 조건(압축성이 높은 느슨한 퇴적물의 두꺼운 층), 둘째, 동적 조건(예: 지하수 및 지하 석유 및 가스 자원의 장기간 과도한 이용 등)입니다.

수년간의 연구 끝에 상하이의 지반 침하에 영향을 미치는 요인은 해수면 상승, 신구조 운동, 정적 하중, 동적 하중, 천연 가스 추출, 지하수 추출, 지하 토양 추출, 깊은 우물 모래로 요약됩니다. 생산, 인공 10가지 주요 요인에는 황푸강의 매립 및 준설이 포함됩니다. 과도한 지하수의 이용은 지반침하를 일으키는 주요 외부요인이며, 압축성 포화점토토의 존재는 지반침하를 일으키는 내부요인이다(Zhou Yiqun et al., 2007).