2025年巖土工程師基礎(chǔ)知識點(diǎn):地面沉降


一、2025年巖土工程師基礎(chǔ)知識點(diǎn):地面沉降
(一)地面沉降的基本概念
地面沉降:指地殼表面某一局部范圍內(nèi)的總體下降運(yùn)動(dòng)。
地面塌陷:是地面垂直變形破壞的另一種形式。它的出現(xiàn)是由于地下地質(zhì)環(huán)境中存在著天然洞穴或人工采掘活動(dòng)所留下的礦洞,巷道或采空區(qū)而引起的,其地面表現(xiàn)形式是局部范圍內(nèi)地表巖土體的開裂、不均勻下沉和突然陷落。
(二)我國地面沉降的基本特征
地面沉降是以緩慢的、難于察覺的向下垂直運(yùn)動(dòng)為主,只有少量的或基本沒有水平向的位移,可能影響的平面范圍可大至幾千平方公里。在某些實(shí)例中地面沉降是一種自然動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象,而在多數(shù)實(shí)例中
這種現(xiàn)象是由人類活動(dòng)所引起的,常以地殼表層一定深度內(nèi)巖土體的壓密固結(jié)或下沉為主要形式。近年來的研究成果表明,地面沉降產(chǎn)生于特定的地質(zhì)環(huán)境中并受到多種誘發(fā)因素的制約和影響。引起地面沉降的因素包括自然地質(zhì)因素和人類工程活動(dòng)因素兩大類。地面沉降可以由單一因素誘發(fā),而在許多情況下是由幾種因素綜合作用的結(jié)果。在諸因素中,人類工程活動(dòng)因素常起著重要的作用。
(三)地面沉降的誘發(fā)因素及地質(zhì)環(huán)境誘發(fā)因素
1、自然動(dòng)力地質(zhì)因素
(1)地球內(nèi)營力作用:包括地殼近期下降運(yùn)動(dòng)、地震、火山運(yùn)動(dòng)等。
(2)地球外營力作用:包括溶解、氧化、凍融等作用。地下水對土中易溶鹽類的溶解,土壤中有機(jī)組分的氧化,地表松散沉積物中水分的蒸發(fā)等,均可能造成土體孔隙率或密度的變化,促進(jìn)土體自重固結(jié)過程而引起地面下降。
2、人類活動(dòng)因素
(1)持續(xù)性超量抽取地下水:在松散介質(zhì)含水系統(tǒng)中長期的、周期性的開采地下水,當(dāng)開采量超過含水系統(tǒng)的補(bǔ)給資源(即動(dòng)儲(chǔ)量)限額時(shí),將導(dǎo)致地下水位的區(qū)域性下降,從而引起含水砂層本身的壓密以及其頂?shù)撞恳欢ǚ秶鷥?nèi)飽水粘性土層中的孔隙水向含水層運(yùn)移(即越流作用)。在滲流的動(dòng)水壓力和土層孔隙水排出所相當(dāng)之附加有效應(yīng)力作用下,粘土層發(fā)生壓密固結(jié),從而綜合影響導(dǎo)致了地面沉降。
(2)開采石油:開采石油是人工抽取地下液體的另一種重要形式,在某些埋藏較淺的半固結(jié)砂巖含油層中,抽取石油可引起砂巖孔隙液壓的下降,未完全固結(jié)的砂巖在上覆巖層自重壓力作用下繼續(xù)固結(jié),引起采油區(qū)地?cái)嘞陆怠?/p>
(3)開采水溶性氣體:日本新隅因開采水溶性天然氣——甲烷而持續(xù)地大量抽水,導(dǎo)致開采層地下水位下降及含氣層的壓縮,產(chǎn)生了大幅度的地面沉降。
(4)其他因素:大面積農(nóng)田灌溉引起敏感性土的水浸壓縮;地面高荷載建筑群相對集中時(shí),其靜荷載超過土體極限荷載而引起的地面持續(xù)變形;在靜荷載長期作用下軟土的蠕變引起的地面沉降;地面振動(dòng)荷載引起的地面沉陷等。
3、地質(zhì)環(huán)境
(1)近代河流沖積環(huán)境模式:近代河流沖積、環(huán)境模式以河流中下游高彎度河流沉積相為主。
(2)近代三角洲平原沉積環(huán)境模式:三角洲位于河流入海地段,介于河流沖積平原與濱海大陸架的過渡地帶。
(3)斷陷盆地沉積環(huán)境模式:一般位于三面環(huán)山,中部以斷塊下降為主的近代活動(dòng)性地區(qū)。
4、地面沉降機(jī)理(主要是降水引起的地面沉降)
空隙水壓力在總應(yīng)力總是保持著相對獨(dú)立性。從飽和含水層中抽水時(shí)引起的含水層靜水壓力的下降不影響地層的總應(yīng)力,即在抽水過程中孔隙水壓力的變化將轉(zhuǎn)化為土體骨架上的有效應(yīng)力。即:Pe=P-Pw。當(dāng)飽和含水層中孔隙水壓力下降時(shí),由土粒骨架承擔(dān)的有效應(yīng)力將相應(yīng)增加。當(dāng)Pw 趨向于0 時(shí),Pe趨向于Pw。不論飽和含水層固結(jié)狀態(tài)如何,只有當(dāng)有效應(yīng)力Pe 超過飽和含水層的預(yù)固結(jié)壓力時(shí),包含含水層開始壓縮,即引起地面沉降。與此同時(shí),飽和含水層中的孔隙水向下一層承壓含水層的滲流運(yùn)動(dòng)所引起的滲透應(yīng)力對該飽和含水層中礦物顆粒的重排列也起到一定作用,促進(jìn)了地面的沉降。
5、地面沉降預(yù)測的內(nèi)容、基本方法及預(yù)測成果
預(yù)測內(nèi)容:重點(diǎn)在于研究地面沉降形成和發(fā)展規(guī)律,以便對其可能出現(xiàn)的地點(diǎn)、范圍和災(zāi)害規(guī)模做出早期預(yù)測。
預(yù)測的基本方法:常規(guī)方法(分層總和法)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、準(zhǔn)三維計(jì)算法、基于真三維水流模型的計(jì)算法、三維完全耦合模型。
預(yù)測成果:預(yù)測性圖件、預(yù)測性曲線。
6、地面沉降控制和治理的原則和措施
(1)原則:對已產(chǎn)生地面沉降的地區(qū),進(jìn)行地下水資源管理;對可能發(fā)生地面沉降的地區(qū),應(yīng)預(yù)測地面沉降的可能性及危害程度。
(2)措施:
①表面治理措施:對已產(chǎn)生地面沉降的地區(qū),要根據(jù)其災(zāi)害規(guī)模和嚴(yán)重程度采取地面整治及改善環(huán)境,其方法主要有:
1)在沿海低平原地帶修筑或加高擋湖堤、防洪堤,防止海水倒灌、淹沒低洼地區(qū)。
2)改造低洋地形,人工填土加高地面。
3)改建城市給、排水系統(tǒng)和輸油、氣管線,整修因沉降而被破壞的交通線路等線性 工程,使之適應(yīng)地面沉降后的情況。
4)修改城市建設(shè)規(guī)劃,調(diào)整城市功能分區(qū)及總體布局。規(guī)劃中的重要建筑物要避開 沉降區(qū)。
②根本治理措施:
1)壓縮用水量。
2)人工補(bǔ)給地下水(人工回灌)。
3)調(diào)整地下水開采層位。
二、2025年注冊土木工程師(巖土)考試大綱
2025年注冊土木工程師(巖土)考試大綱繼續(xù)沿用舊版本,考試大綱涵蓋基礎(chǔ)考試和專業(yè)考試兩部分??荚噧?nèi)容強(qiáng)化實(shí)務(wù)應(yīng)用,側(cè)重全過程能力考核。
考生點(diǎn)擊藍(lán)色字體,可免費(fèi)下載>>2025年注冊土木工程師(巖土)各科目考試大綱(電子版)
注意:考試大綱如有變更,會(huì)及時(shí)更新。
三、2025年注冊土木工程師(巖土)考試時(shí)間
2025年注冊巖土工程師考試將于11月1日、2日舉行,考試科目及時(shí)間安排如下:
建議考生可以使用標(biāo)題下方 免費(fèi)預(yù)約短信提醒服務(wù),屆時(shí)會(huì)短信通知大家全國各省2025年巖土工程師繳費(fèi)截止時(shí)間、考試時(shí)間、準(zhǔn)考證打印時(shí)間等信息。
四、2025年注冊土木工程師(巖土)考試注意事項(xiàng)
(一)考試實(shí)行封閉2個(gè)小時(shí)管理,開考5分鐘后,遲到考生一律禁止進(jìn)入考場,2小時(shí)后方可提前交卷、離場。
(二)考生應(yīng)考時(shí)攜帶的文具限于黑色墨水筆、2B鉛筆、三角板、橡皮、無聲無文本編輯功能的計(jì)算器,并嚴(yán)格按照試卷“應(yīng)試人員注意事項(xiàng)”中的要求作答。
(三)各專業(yè)的基礎(chǔ)考試為閉卷考試,禁止考生攜帶任何參考資料。各專業(yè)的專業(yè)考試為開卷考試,允許考生攜帶專業(yè)考試指定目錄中的由正規(guī)出版社出版的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程、技術(shù)(設(shè)計(jì))手冊等資料(可登錄住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部執(zhí)業(yè)資格注冊中心官網(wǎng)www.pqrc.org.cn中的考試動(dòng)態(tài)查詢)。
(四)各專業(yè)的《基礎(chǔ)考試》和《專業(yè)知識考試》試卷全部為客觀題,在答題卡上作答。二級注冊結(jié)構(gòu)工程師的《專業(yè)考試》、注冊土木工程師(港口與航道工程、水利水電工程、道路工程)和注冊環(huán)保工程師的《專業(yè)案例考試》要求考生填涂答題卡的同時(shí),須在試卷上寫出答案和解答過程。
(五)一級注冊結(jié)構(gòu)工程師的《專業(yè)考試》,注冊土木工程師(巖土)、注冊公用設(shè)備工程師、注冊電氣工程師和注冊化工工程師的《專業(yè)案例考試》全部在專用答題卡上作答,考生須嚴(yán)格按照應(yīng)試人員注意事項(xiàng)的要求,將選擇題所選選項(xiàng)對應(yīng)的信息點(diǎn)填涂在專用答題卡首頁指定區(qū)域,解答步驟按題號在專用答題卡指定區(qū)域內(nèi)(即題號對應(yīng)的黑色邊框之內(nèi))作答。
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