与此同时，B 层中孔隙水向含水层 C 的渗流运动所引起的渗透应力对 B 层中矿物颗粒的重 新排列也起一定的作用，促进了 B 层的压密过程。 如果在图 10－9 所示地层结构模式中同时对 C、E 两承压含水层抽水，其承压水位降低值 分别为 z2 及 z3 相对隔水层 D 层顶，底部初始地层总应力分别为 p3 及 p4，初始孔隙水压力分别 为 pω3 及 pω4。水位下降盾，D 层顶、底部孔隙水压力下降过程如图 10－9b 中虚线所示，在初 始阶段，D 层中部孔隙水压力高于顶、底部水压力，于是产生向上(C 层)及向下(E 层)的双向排 水过程。随时间变化，D 层孔隙水压力线自 t1′逐渐过渡为 tn′的最终位置。此时作用于 D 层顶部 有效应力为 pe3，底部有效应力为 pe4 ，D 层中总有效应力增量图形为由 pω3、pω4 及 t′n 所构成的梯形。
    图 10－9 承压含水系统中分层抽水时压力关系图解 二、粘性土层的变形机理 从微观结构的研究可知， 土体压缩过程是土颗粒间距离和孔隙空间减小以及土粒重新排列的 结果。这些变化减少了土体孔隙度，增加了密度，并使土层厚度变小。对粘性土而言，在不同成 因的沉积环境中其粘土矿物(片状晶体)的排列方式或微结构可分四种类型： ④絮凝型(颗粒呈端对 面接触)； ②分散型(颗粒呈面对面接触)； ③片架型(颗粒杂乱排列)； ④片堆型(颗粒高度定向排列)。 絮凝型结构孔隙较大，而分散型结构孔隙较小。图 10－10 中 a 和 b 属絮凝型或片架型结构，粒 间孔隙大，颗粒之间为“弱联结”的开放式排列，微结构复杂度高。当颗粒受到外力作用时，颗粒 间距离不同程度地减小，相对位置发生变化，定向排列不同程度地加强。如图 10－10 中 c、d 排列形式，属片堆型式或分散型结构。此时土体密度加大而厚度相应变小。由于粘土颗粒之间连 结方式的不规律性和颗粒变位的多向性， 其颗粒之间的相对位置变化一般是不可逆的。 这种土颗 粒变位的不可逆过程在宏观上的表现， 即为粘性土的塑性变形。 直到粘土颗粒之间的接触关系基 本上达到“硬连结”程度，颗粒之间相对位移的多方位自由度已受到相当大的限制时，粘性土体变 形才有可能呈现弹性介质的特点。因此，在较低的有效应力增长条件下，粘土层的压密和非弹性 的永久变形在地面沉降中起主要作用。当地下水位回升时，上述变形不能恢复；只有粘性土弹性 变形的量值部分和砂层的膨胀回弹量可构成地面总的回弹量。
    图 10－10 沉积层中粘土矿物颗粒的可能排列形式 a、b－为开放工作式排列； c、d－表示当压缩时排列形式的变化 此外， 粘性土层孔隙水压力的调整需要较长的时间， 即有效应力增长与粘性土相应的压密变 形过程之间存在着时间滞后。因此，地面沉降的开始可能与抽水所引起的水位下降同步，但沉降 过程的结束则常滞后于该地下水位的下降期。这就是地面沉降过程常较抽液过程时间滞后的原 因。 三、粘性土层固结历史 土体自沉积后在各种自然地质作用下所经历的固结变形过程称为土体的固结历史。 可以由密 度与应力之间的相关曲线形式来反映。图 10－11 表示了粘性土在天然沉积荷载条件下的一般因 结变形及成岩过程， 以及由于地壳上升而带来的侵蚀或冰退作用产生的卸荷回弹过程。 该过程由 含水量(孔隙比)与垂直有效应力的关系表示，并同时表示了相应过程中土体强度及水平有效应力 与垂直有效应力之间的关系。未完全固结成岩的粘性土体的固结历史相当于(a)、(b)、(c)过程， 即天然(原始)固结过程，或(a)→(b)→(c) →(d)过程即天然(原始)固结-回弹过程。已固结成岩的地 层其固结历史相当于(a)→(b)→(c)→(c′)过程。 成岩后的岩体在上覆荷载卸除条件下， 因岩石已具 强联结结构其孔隙度将基本保持恒定而不出现明显的回弹(即(c′)→(e)过程)。任一粘性土层的原 始固结或原始回弹的半对数曲线(e－logp)的斜率(即压缩指数 Cc 或回弹指数 Ce)反映了该土层 的固结历史特征，e－p 或 e－logp 曲线上的任一点表达了土层固结历史中某一特定阶段的固结 状态。
    图 10－11 粘性土固结历史图解
    (a)－沉积初期，正常固结；(b)－地壳下降过程中的连续沉积，正常固结或欠固结；(c)－沉 积终止；(c′)－在地层自重荷载有效应力下固结成岩；(d)－因侵蚀冰退等卸荷作用的回弹过程， 超固结；(e)－成岩后卸荷过程，超固结 (据阿特韦尔等并修改 四、粘性主的固结状态 各种成因的粘性土体所经历的地质历史大致可由其目前所呈现的固结状态反映出来。 对固结 状态的判别一般通过对土体的先期(预)固结压力 pc 和现今所受到的有效覆盖压力 p0 相对比来决 定。按前期固结比 OCR=pc／p0，可将粘性土固结状态分为三种类型。 (1) 正常固结状态 (2) 欠固结状态 当 OCR=1 或 pc=p0 时表明在现今有效覆盖压力下，地层已完成相应的 OCR < 1 或 pc < p0 时表征土层的自重固结过程尚在继续。产生欠固结状 固结过程。该土层在沉积和压密过程中未受到其它变动。 态的原因之一是上覆上层的堆积速率超过土层本身的固结速率； 另外的原因是土层的物理化学条 件的变化。例如当土的含水量降低时，胶体颗粒减少，离子分散度降低。因而，土粒扩散层厚度 减少，粒间孔隙度增加。往这种条件下，正常固结或超固结土有可能因孔隙度的增加而转变为欠 固结状态。此外，土中生物造孔活动，冰融作用等也可能导致土层欠固结状态。
    图 10－12
    粘性土在失水、干化作用及压力影响下的固结曲线
    a 图土流限较 b 图土小 (据杰尼索夫) (3) 超固结状态 OCR>1 或 pc／p0 时表征土层在历史上曾经受过高于现今地层覆盖压力的 有效应力。形成土层超固结的原因有以下几方面：①由于地质作用引起的土层上覆荷载的减小。 例如由于地壳上升，上部土层被侵蚀成剥蚀；大面积冰川覆盖后的冰退作用(卸荷作用)等。②矿 化孔隙水的物理化学作用。海相粘性土堆积过程中，由于含钠、钙的矿化水的作用，土粒凝集， 颗粒和粒团间胶结作用增强，使固体体积减小，使海相粘性土呈现超固结土的特征。黄土在多次 浸水和反复淋滤作用下，其水溶液析出物充填孔隙，粒间胶结强度提高，也常使黄土有较高的 Pc 值而表现为超固结状态。③干缩作用。高含水量的粘性土在干燥环境中因水分蒸发而干化收 缩，呈现超固结特点。在其它条件相同的情况下，粘性土的流限越高，土体干化收缩量愈大。图 10－12 表示流限及含水量不同的两类土在干化作用和天然压密下的固结曲线。 10－12a 表示 图 土流限小且含水量较低，图 10－12b 表示土流限及含水量均较高。ab 线表示各土的理论压密固 结过程。acdfg 代表各土在经历干化失水过程中的固结曲线。d、e 点均代表土体固结状态发生 变化的临界点，在 fe 段中各土呈现超固结特征，在 eg 段中各土表现为欠固结特征，e 点所对应 的压力值 pe 与高压固结实验测定的 p 值相当。比较两种土的固结过程可知，图 10－12a 土干化 收缩量小于图 10－12b 土，而图 10－12b 土的超压密状态的范围 fe 显然大于图 10－12a 土。 ④人类工程活动如打桩、碾压和振动等也可能引起土体在一定范围内的超固结。 从以上讨论中可以看出， 只有在第一种情况下， 土层的超固结状态是由于地层静荷载的预压 固结作用而形成的，其 pc 值确切反映了土体固结历史中的最大有效应力值。在其它情况下，粘 性土的超固结状态的形成与土的物理化学条件及气候条件有关。此时，由实验测定的 pc 值仅反 映粘性土体固结历史中所具有的最大结构强度。在适当条件下，固结状态可以相互转化。因而， 在研究粘性土体固结状态时应结合土体的地质历史对粘性土体的形成机制和固结历史进行全面 剖析，从而对其变形趋势作出正确预测。 第四节 地面沉降的预测 本节概述 和任何环境地质问题一样， 研究地面沉降问题的重点在于研究其形成和发展规律， 以便对其 可能出现的地点、范围和灾害规模作出早期预测。在一些已经出现地面沉降灾害的地区，预测的 目的在于指出灾害可能继续发展的趋势并寻求有效的防治措施。 显然， 对于那些具备产生地面沉 降灾害的地质环境而尚未进行大规模工程开发活动的地区，早期预测对区域的合理规划和开发， 土地利用决策的制订具有重要意义。
    一、预测形式及所需资料 1. 预测性图件 作出各种分析性图件表示预期的地面沉降地点及可能范围， 是最好的预测形式。 这种反映地 面沉降灾害发生和发展规律的图件，是区域规划工作中作为基本依据的重要资料。 编制预测图件所需基本资料包括:区域新构造运动发展史；晚中生代和新生代沉积环境；区 域地质结构；未完全固结的粗、细粒土层的成因、年代、沉积厚度及空间分布；含液层上、下部 位的细粒土层的固结历史和固结状态； 已实施的或计划中的抽液活动所引起的液压降低的可能影 响范围等。 预测图件应包括各种基础性地质图件；反映砂层、粘性土层厚度变化，地下水位或液压变化 以及其它人类活动诱发因素指标变化的等值线图； 通过综合分析做出的地面沉降发展趋势分区预 测图等。 所编制的地区性预测图件， 应尽可能详细表明在预计的地下液压降低或其它人类活动因 素影响下，预期的沉降区范围和沉降幅度。 2. 预测曲线 在定量数据齐全的条件下， 应对可能沉降区作出综合性的沉降定量预测。 在抽液地区作综合 性预测， 要求有较精确的地层结构剖面及相应的岩土物理力学研究数据。 通过相应的应力和变形 的计算和分析，预测不同抽液方案条件下可压缩层中释液的速度及可能压缩量。 所有的预测资料可以由变量的时序曲线或变量之间的相关曲线的形式表示， 以便与其它图件 配合，为制订资源合理开发方案及沉降灾害防治措施提供依据。 二、预测的基本方法 对抽液区域的地面沉降预测涉及因素较复杂，预测难度较大，一般称之为综合性预测。近年 来， 国内外对此做了大量的研究工作。 我国地面沉降问题严重的几个城市也先后进行了系统的沉 降量观测、模型试验、沉降量计算和预测工作，并采取了相应的缓和沉降措施。 1. 预测方法 在具备可能产生地面沉降问题的地质背景的地区中， 人类工程活动的发展程度或地区开发程 度是决定地面沉降预测工作重点的主要因素。 在制订区域性规划或大规模工程建设的可行性研究阶段， 地面沉降预测工作的重点在于应用 地质理论对区域地质背景及工程地质条件进行分析研究， 论证该区在未来人类活动诱发因素影响 下， 产生地面沉降的可能性。 根据区域水文地质及工程地质条件初步圈定在工程了开发过程中可 能的沉降地区。 运用地质成因——历史分析方法， 对可能沉降区的各压缩层土体固结历史及固结 状态进行研究，建立各主要沉降层的固结历史曲线。根据区域规划拟定的资源开发方案(地下液 体开采规划)，对可能沉降区的沉降量进行初步预测；并根据预测结果对区域规划提出修正意见。 对于已进入工程开发阶段并已出现地面沉降问题的地区， 预测工作的重点是建立地面沉降的 长期观测站、网系统，开展沉降量、地下水位及孔隙水压力的监测工作。利用实测资料建立沉降 量、地下水位及时间的相关关系，并对沉降层主要力学参数进行校核。利用已得到的沉降量与地 下水位的相关曲线， 经校正后按可能的抽液开采计划用外延法推算地面沉降的发展趋势。 根据预 测结果制订缓和地面沉降的治理方案。 2. 地面沉降的量测系统 为了准确地量测沉降区地面以下各压缩土层的变形量， 需要设置有效的监测设备， 组成地面 沉降长期观测站。 目前普遍采用在沉降层中分别埋设观测标点－沉降标的方法， 并对各标点进行 精密水准测量以确定各沉降层的变形量。 同时观测各压缩层的孔隙水压力变化及各开采含水层的 地下水位。在此基础上进行综合分析以作为预测及防治的依据。沉降标有以下类型:
    图 10—13 基岩标结构图 (1) 基岩标 埋设于稳定的基岩中的标杆式地面水准基点，其结构如图 10－13 所示。在测 量地面沉降区各观测标点水准高程时以基岩标作为标准点。 基岩标点应选在地质构造稳定且基岩 埋藏较浅的地区。 (2) 分层标 埋设在地面沉降区内不同深度压缩层中的水准观测标。通常是在同一个观测地 点，不同深度的沉降层中分别埋标，组成分层标组，结构如图 10－14。通过对分层标的定期水 准测量，可以得到不同深度测点处土层的高程变化并据以计算土层的压缩和回弹量。 (3) 地面标 埋设于地表的水准标点。通过地面标的观测只能得到地面的总变形量。 为了观测粘性土压缩层内孔隙水压力的变化，应配合分层标设置相应的孔隙水压力观测系 统，其结构如图 10－15 所示。每一饱水粘性土层中孔隙水压力测点单面排水应不少于 3 个，双 面排水不少于 5 个，以便确定孔隙水压力的变化过程及粘性土层的排水特点，并据以确定有效 应力的增值。
    图 10－14
    分层标结构及埋设示意图
    图 10－15
    孔隙水压
    力观测孔结构图 三、沉降变形计算 地面沉降变形量的计算应按土力学固结理论基本原理， 结合地层结构及土层的变形特征建立 计算模型。 计算的目的在于确定在某一附加有效应力条件下， 某一时间过程中各沉降层的沉降量 并由此得出沉降区内各特定地点的综合沉降值， 作出沉降量的时序曲线。 随着对地面沉降问题研 究工作的发展，许多新的计算方法正在不断涌现出来。这里仅对比较成熟的方法作一介绍。 1. 砂性士变形计算 对砂或砂砾层的变形按弹性理论考虑，其变形可在短时间内完成。计算模型参见(10－2)式。 或写成下列形式：
    (10－3) 式中：△S 为砂层的变形量(cm)；△h 为水头变化值(m)；ρω 为水的密度(t／m )；g 为重力加速
    3
    度(9.81m／s )； 0 为砂层的初始厚度(m)； s 为砂土变形模量， H E (回弹)(Mpa)。
    2
    (压缩)(MPa)；
    但在高压力(7－140MPa)条件下，部分砂粒被压碎而产生较大的压缩变形。此时，砂土的压
    缩性可能超过粘性土的压缩性，其变形已不完全属于弹性变形，不可能完全回弹。美国威明顿油 田因高速采油引起高达 9m 的地面沉降量， 其原因主要为附加应力超过使砂粒发生明显破碎时的 临界压力而导致含油砂岩压密所致。试验表明，此时砂岩的压缩系数可达 0.35－0.70Mpa-1。在 该油田总沉降量中，砂岩累积压密量占 67.6％，页岩仅占 32.4％。计算含油砂岩变形公式为
    (10－4) 式中：△e 为由抽液引起的砂层孔隙比变化；e0 为砂层初始孔隙比。 2. 粘性土变形计算 对于粘性土层的变形，应按其变形机制选择适当的计算模型。以下介绍几种计算方法。 (1) 以固结理论为基础考虑土体变形特征的理论计算方法有以下几种：
    一维固结理论计算法，即以太沙基固结理论方程
    为理论基础，以地下水位降
    落差值△h 所引起的有效应力增值△pe 为附加应力， 考虑粘性土的不同固结状态选用相应计算公 式。按照分层总和法原理，依次计算任一有效应力增量作用下每一粘性土沉降层的最终沉降量 Sc，按任一时间 t 时该粘土层固结度计算相应沉降量 St。将分层计算结果按时间序列叠加即可得 到该应力条件下的总沉降量与时间的相关数列。 作出沉降量的时序曲线， 由其求得沉降速率及沉 降持续时间。有关计算公式见土力学有关书籍。实践证明，在许多地面沉降计算实例中，一维固 结理论是适用的，其计算结果与实际测量值相近。 准三维固结理论计算法， 该法考虑均质饱和土体固结过程中的三维变化， 假定土中渗流按达 西定律，并假定一点总应力之和为常量，其基本方程为
    (10－5) 式中：Cv3 为三向固结系数。 当土体变形及边界条件复杂时， 利用差分法或有限元技术对上述方程求解。 此法是一维固结 理论的发展。 粘弹性及塑性模型计算法： 该理论把工程力学中粘弹性变形、 塑性变形两种形式引入土体变 形研究。 粘弹性理论考虑土体在一定附加应力下表现出的蠕变， 以及在一定附加应变下表现出应力衰 减对弹性变形的调整过程。 所建立的粘弹性模型可以较好地表现软塑性土体的变形特征。 塑性理 论认为土体的屈服强度对变形特征有重要影响， 当土体内有效应力高于土体屈服强度时， 土体产 生塑性变形并属于永久变形。 同时考虑土体的弹性和塑性变形的数学模型有剑桥模型、 邓肯模型 等。对这些模型所得出的弹塑性应力-应变关系矩阵采用数值方法计算沉降量。 (2) 根据实测压缩层应力-应变关系反算变形参数计算法该方法适用于已建沉降观测系统并 取得一定数量的地层变形观测资料的地区。 根据实测的土层变形数据反算出的土层变形参数具有 较高的代表性， 反映了沉降土层的平均变形指标， 因而运用固结理论进行的计算和预测有较高的 精确度。该方法适用于以弹性变形为主的土层变形计算。反算的变形指标有以下几种： 含水层组比弹性储水系数 Ss：表示单位体积饱水土层中排出的水量，该量值与土体弹性变 形有关，故亦称比单位变形量或比储量
    (10－6) 式中：H 为含水层组厚度(m)；Ske 为土层在弹性阶段的单位变形量。
    (10－7) 式中：△S 为土层变形量(包括压缩或回弹)(m)；△h 为水头差即应力差(m)。 由 Ss 及渗透系数 K 值可求得 Cv：
    (cm /a 或 cm /d) 饱水土层体积压缩系数 mv 或回弹系数 ms：
    2
    2
    (10－8)
    由固结理论，
    (10－9) 同理，可由土层回弹过程的比单位回弹量 S′s 求得：
    (10－10) 美国加州某地区反算结果，含水层组 mv=(3.5－5.8)×10-4Mpa-1，隔水层 mv=7.5×10-4Mpa-1。 土层变形过程中的渗透系数 K 及固结系数 Cv：由于土层在排水条件下 K 及 Cv 值实质上为 变量，因而当土层变形量已知时，可用反算法求得其在时刻 t 时的 K 及 Cv 值。宁波地面沉降预 测中建立的任意时刻 t 的沉降计算公式，在双面排水条件下，
    (10－11) 在单面排水条件下，
    (10－12) 式中： tt 为地下水位变化过程中任一计算标准时间；△h1i△h2i 分别为土层顶、底部水头压力差。利 用优化原理对该区第二压缩层反算结果为： 压缩期 回弹期 K=2.4×10 cm／d，Cv=l.24×103cm ／d(4.5×105cm ／a) K=1.3×10 cm／d，Cv=1.33×103cm ／d(4.84×105cm ／a)
    -3 2 2 -3 2 2
    (3) 根据实际资料建立标准化模型按预定抽液计划外推预测法这种方法适用于已有长期地
    面沉降及地下水位详细观测资料的地区。 其预测步骤如下： ①在已有观测资料基础上找出地下水 开采量与地下水位变化的关系， 建立典型相关方程或曲线； ②建立有效应力增量与地面沉降量之 间的相关方程或计算模型； ③建立未来的几种可能的地下水开采计划， 即各含水层的抽水时间表； ④根据标准化的抽液、 地下水位变化及有效应力变化模型逐层计算预期的压缩或回弹量， 经综合 后算出总的地面沉降预测值；⑤作出地面沉降量的时序预测曲线。 四、地面沉降预测实例 在受地面沉降灾害影响的诸多实例中， 意大利威尼斯城的预测工作具有典型的实际意义。 图 10－16 表示威尼斯城两个地下水开采区(Mavghera 及 Trochetto)在 1952－1969 年抽取地下水 纪录的标准化模型基础上，对五种不同的未来抽水计划所导致的地下水位下降或恢
    图 10－16 意大利威尼斯地下含水层组的预测抽降曲线(①和②)及恢复曲线(③、④、⑤) 图表示了 l973-2000 年期间五种不同抽水计划的预测变化曲线； ①－在 Mavghera 及 Trochetto 两地均按 1969 年开采率抽水； ②－在 Trochetto 停止抽水而 Mavghera 继续按 1969 年开采率抽水。 ③－Trochetto 停止抽水，在 Mavghera 按 1969 年抽水量的 75％抽水； ④－Trochetto 同②和③，Mavghera 抽水量减至 1969 年的 50％：⑤－封闭所有抽水井 (据 Gambolati，Gatto 和 Freeze，1974) 复趋势作出预测。预测表明，按 1969 年的开采速率继续抽水，将导致地下水位继续降低(曲 线①、②)；部分停止抽水并适当减少开采量，可保证地下水位缓慢回升(曲线③、④)；而完全停 止抽水，封闭抽水井后，地下水位有可能在 2000 年以后恢复到最初状态(曲线⑤)。 图 10－17 表示在 1952－1969 年资料标准化基础上，按上述五种抽水计划所推出的地面沉 降发展趋势。由甘伯拉提(G·Gambolati)；伽图(P·Gatto)和佛里兹(R·A·Freeze)在 1974 年作出的 预测表明，在 1969 年开采量的基础上，威尼斯的未来最大地面沉降量将保持在 3cm 的等级上； 而减少抽水量可导致地面沉降的终止或者甚至产生少量的地面回升。
    图 10－17
    威尼斯未来地面沉降预测，按预测抽降和给定不同抽水计划的水头变量推算
    据 Gambolati，Gatto 和 Freeze，1974.9.) 美国得克萨斯州休斯顿地区的预测工作， 是在对该区两个主要含水层自 1943－1973 年期间 承压水位下降及地面沉降的观测资料进行比较的基础上进行的。 在建立了标准化模型后， 按两种 不同用水形式作了到 2025 年的地酒沉降预测。图 10－18 表示了 1973 年以前的实测沉降值及 到 2025 年的预测沉降趋势。 这项预测为该地区的水资源管理和环境地质灾害的治理提供了依据。 上面两个实例表明， 地面沉降的预测是一种有条件的预测。 它说明当某种实际措施继续实施 时可能出现的现象，同时它也是对沉降规模和范围的预测，因而属于综合性预测。
    图 10－18
    得克萨斯州休斯顿地区在 1920 至 2025 年期间实测及预测地面沉降
    情况Ⅰ：到 l980 年，Alta Loma Sand 和 Evangeline 含水层承压水位每年分别下降 2.4 和 2.1 米，1980 年以后不再下降： 情况Ⅱ： l990 年， 到 A1ta Loma Sand 和 Evangeline 含水层承压水位每年分别下降 2.4 和 2.1m。 1990 年后不再下降 (锯 Gabrysch 和 Bonnett，1975) 地面沉降的控制和治理 第五节 地面沉降的控制和治理 本节概述
    对地面沉降的研究过程，实质上也是寻求控制或避免地面沉降灾害的有效方法和措施的过 程。换言之，解决了地面产生沉降的机制问题，则控制和治理这种灾害的手段和方法也就不难解 决了。当前对地面沉降的控制和治理措施可分两类。 一、表面治理措施 对已产生地面沉降的地区， 要根据其灾害规模和严重程度采取地面整治及改善环境， 其方法 主要有： (1) 在沿海低平原地带修筑或加高挡潮堤、防洪堤，防止海水倒灌、淹没低洼地区。 (2) 改造低洼地形，人工填土加高地面。 (3) 改建城市给、排水系统和输油、气管线，整修因沉降而被破坏的交通线路等线性工程， 使之适应地面沉降后的情况。 (4) 修改城市建设规划， 调整城市功能分区及总体布局。 规划中的重要建筑物要避开沉降区。 二、根本治理措施 从研究消除引起地面沉降的根本因素入手，谋求缓和直到控制或终止地面沉降的措施。 主要方法有： (1) 人工补给地下水(人工回灌)，选择适宜的地点和部位向被开采的含水层、含油层施行人 工注水或压水，使含水(油、气)层中孔隙液压保持在初始平衡状态上，使沉降层中因抽液所产生 的有效应力增量△pe 减小到最低限度，总的有效应力 pe 低于该层的预固结应力 pc。在抽水引 起海水入侵和地下水质恶化的海岸地带， 人工回灌井应布置在海水和淡水体的分界线附近， 以防 止淡水体的缩小或水质恶化。利用不同回灌季节、灌入水的温度不同调整回灌层次及时间，实施 回灌水地下保温节能措施。冬灌低温水作为夏季工业降温水源，夏灌高温水作为冬季热水来源。 把地表水的蓄积贮存与地下水回灌结合起来， 建立地面及地下联合调节水库， 是合理利用水资源 的一个有效途径。一方面利用地面蓄水体有效补给地下含水层，扩大人工补给来源；另一方面利 用地层孔隙空间贮存地表余水，形成地下水库以增加地下水贮存资源。 (2) 限制地下水开采，调整开采层次，以地面水源代替地下水源。其具体措施如下： 以地面水源的工业自来水厂代替地下水供水源地； ②停止开采引起沉降量较大的含水层而改 为利用深部可压缩性较小的含水层或基岩裂隙水； ③根据预测方案限制地下水的开采量或停止开 采地下水。 本章小结 本章主要介绍地面沉降机理，地面沉降的地质背景条件，沉降预测，防治及控制措施。重点 掌握地面沉降机理，了解地面沉降防治及控制措施。 1、地面沉降的定义 地面沉降:指地面高程的降低，均指地壳表面某一局部范围内的总体下降运动。 2、地面沉降的地质环境模式: 近代河流冲积环境模式 近代三角洲平原沉积环境模式 断陷盆地沉积环境模式 3、地面沉降的防治措施 表面治理措施： 对已产生地面沉降的地区， 要根据其灾害规模和严重程度采取地面整治及改 善环境，其方法主要有； (1) 在沿海低平原地带修筑或加高挡湖堤、防洪堤，防止海水倒灌、淹没低洼地区。 (2) 改造低洼地形，人工填土加高地面。 (3) 改建城市给、排水系统和输油、气管线，整修因沉降而被破坏的交通线路等线性工程， 使之适应地面沉降后的情况。 (4) 修改城市建设规划， 调整城市功能分区及总体布局。 规划中的重要建筑物要避开沉降区。