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摘要：本文从场区土层性状、地下水位变化情况、建筑物的类型、基础形式、基础持力层状况分析，产生地面及建筑物不均匀沉降、开裂原因。
关键词：地下水位下降，地面沉降及建筑物不均匀沉降。
【中图分类号】TU74
一、工程概况
汕头市潮阳区谷饶镇某住宅区位于潮阳区谷饶镇东南侧2－3公里。该住宅区的北边及西北边乡镇工业发达，北边200－300m以外为工业厂房。
住宅区占地面积约250250m2，所有民宅均为单层建筑单体，长宽大多为14－11m之间，大部分住宅于1984-1994年建成，采用浅基基础，埋深约0.80－1.60m，基础底部置于第2土层可塑-流塑态粘土层（硬壳层）中，松木贝灰砂结构，干打垒贝灰砂承重墙。
该住宅区大部分地段于2004年6月份以后发现地面沉降、建筑物墙体开裂、倾斜等现象，沉降最严重地段
位于住宅区西北片，详见右图，沉降
量最大达20－30cm。为调查该住宅
区发生地面沉降的原因，于2004年7月开始进行地质勘查及沉降观测工作，沉降观测结果如下表： 根据《建筑测
量规程》JGJ/T8-97，以日沉速度小
沉 降 量 观 测 成 果 表
日期 幢数 次数 天数 沉降量
（mm） 日沉速度
（mm/日）
2004.7.11 -2004.7.26 9 3 15 2.29-16.36 -0.062- -1.182
于-0.01- -0.04mm/日时为沉降稳定标准，本次对各危房进行沉降观测所测得的日沉速度均大于上述范围值，说明沉降仍未稳定。
二、场区工程地质及水文地质条件
1、工程地质条件
据钻探揭露情况，场区岩土层自上而下可分为7个层次，各岩土层工程地质特征分述如下
（1）、素填土层：全区分布，层厚0.60－2.50m，
灰－灰黄，湿－饱和，极松软－松软状，该层顶部
普遍为厚度10－15cm水泥埕路面，其下由粘性土、
砂土混少量石块，局部夹泥薄层组成，成分以粘性
土为主。
（2）、粘性土层：全区分布，层厚5.50－11.90m。青灰－黄色，以可塑态为主，部分地段该层顶部呈软－软可塑态。粘土土质纯，部分地段不连续分布松散－中密状粗、中砂薄层或透镜体。
（3）、中、粗砂层：该层部分地段缺失，余层厚0.60－4.30m。黄－灰白色，饱和，松散－中密状，以稍密状为主。
（4）、粘土：全区分布，已揭露厚度为2.20－12.10m。黄－青灰色，可塑态，局部含砂5－15％，变为粉质粘土，该层无摇振反应，光滑一稍光滑，干强度高，韧性高，部分地段该层夹松散－稍密状粗砂薄层或透镜体、软塑态灰色粘土透镜体及松散－稍密状粉土透镜体。
2、水文地质条件
（1）孔隙潜水：潜水主要分布于住宅区西北片地表下沉，地势较低地段，赋存于第1土层中，其补给来源为大气降水及生活废水渗入，其余地段由于天气干旱未见潜水。潜水观察孔水位观测情况见下表。
孔 号 潜水埋藏深度（m） 水位高程（m） 观 测 日 期
ZK5 0.85 -0.41 2004.7.18
ZK16 0.47 0.41 2004.7.9
ZK28 未见潜水 2004.7.26
（2）层间孔隙承压水：主要赋存于第4、6砂土层及第3、5、7层的砂土夹层或透镜体中。
由于场区北部地基土发生不沉降最不均匀沉降，民用排水沟部分地段变形破坏，坡度改变，致使污水由原自北向南排泄改变为向北回灌，因此生活废水下渗到地表下，造成部分地段潜水位上升，故测得的钻孔的综合水位变化较大，稳定水位高程-3.10－-0.03m，于B1、B2 、B3孔测得承压水综合水位高程分别为-1.22m、-2.03m、-3.16m。相应埋深分别为0.80m、2.30m、3.45m。
三、场区工程地质条件评价
经本次勘察查明，场区钻探深度范围内为第四纪全新世一晚更新世海陆交互相沉积层，除第1土层为近期人工填土外，自上而下分三个地质结构层：
1、上部软弱土结构层：由第2、3土层组成，其中第2层（耕土）为近期冲积形成，层上段呈软可塑态，下段呈流软塑态，强度低（ILm=0.90）；第3土层为流塑态淤泥，具高含水量（ωm＝76.2％），高压缩（a1-2=1.370MP－1），抗剪强度低等工程特点，本结构层工程地质条件不良。
2、砂土结构层：即第4土层，该层分布不连续，普遍层厚较小，呈松散－稍密状，局部为中密状，强度变化大，均匀性较差，所以该结构层工程地质条件不良。
四、地面及建筑物沉降变形原因分析
经本次勘察结果，对造成新泰住宅區西北片地面沉降、建筑物墙体开裂的原因，作如下几方面的初步分析：
1、场区土层性状及建筑物类型和基础形式
新泰住宅区均为单层贝灰砂干打垒承重墙结构建筑，地基处理采用浅基，基础材料为夯实贝灰砂，基础以第2土层（耕植土）作为持力层，该层层厚0.90-2.00m，一般为1.30-1.60m（少部分地段缺失），上部（约50-60cm）呈软可塑态，中、下部呈流塑－软塑态，该层物、力性质不均匀，液性指数IL＝0.38-1.17，平均值ILm＝0.90，压缩系数a1－2＝0.420-2.55MPa-1， a1－2m＝1.370 MPa-1。下卧第3层为淤泥层，呈流塑态，含水量ω＝76.2-99.3％，ωm＝76.2％，孔隙比e＝1.520-2.721，em=2.065，a1－2＝1.150-3.040MPa-1， a1－2m＝1.963 MPa-1，故第2、3土层具高压缩性、力学强度低且不均匀等特点。其中第2层（耕土）下部超固结比OCR＝0.50-0.85，平均OCR＝0.71；第3土层（淤泥）OCR＝0.31-0.47，平均OCR＝0.38，OCR均小于1。根据前述基础底面下主要压缩层的软弱和不均匀性及基础处理情况，建筑物建成后可能已有一定的沉降变形，但变形量较小而不易被觉察，在长期荷载下当地基土承载力达到极限状态时，建筑物便产生急速变形。 2、场区地下水位下降而产生地面沉降加剧的分析
2004年因天气干旱，降雨量少，供水水库蓄水量减少，影响当地居民生活用水及工业用水的供给，一段时间当地居民及场区附近工厂用水依靠大量开采地下水，据初步调查，地下水来源主要为砂层孔隙承压水及深部的强风化带裂隙水，且当地居民埋设的摇水井取水深度一般在10-40m间，而从钻探资料分析，10-40m深度范围内分布着第4、6砂土层及第5、7土层的砂夹层或透镜体，上述砂土层均为该深度范围内的含水层，因干旱及人为抽汲原因，导致水井枯竭或缺水，水井的枯竭或水量减少皆因地下水位下降及含水层的水量减少所致，再据场区综合承压水位的变化（详见右侧《综合承压水位曲线图》） 观测点位置示意图
可以看出，场区钻探深度范围内承压水
综合水位埋藏高程有从东南向西北有下
倾的趋势，即承压水头呈东南浅，西北
深，与1980年所测承压水位有较大的不
同。由于该区域水位的下降可引起可压
缩性土层的自重应力增加，产生附加压
缩及含水层孔隙水压力的降低而使地层 综合承压水位曲线图
产生压密作用，从而诱发地面及建筑物
的沉降变形加剧。
3、生活污水的回灌
据本次调查，住宅区东南侧（未
发现沉降地段）浅层未见地下水，而于
住宅區西北侧地面产生较大沉陷地段地
下水位埋藏浅，属浅层潜水，经本次勘察查明，该浅层潜水是由于地面的不均匀沉降、排污沟变形破坏、坡度改变而使生活废水回灌下渗，而浅部地层主要由粘性土及淤泥组成，其渗透性差，使回灌的浅层潜水积聚于浅部，在某些地段在地面以下0.4-0.7m已见水，生活废水的回灌使上部土层饱和、软化及降低抗剪强度，进一步加剧地面和建筑物的沉降与不均匀沉降。
综上所述，造成地面及建筑物沉降与不均匀沉降的原因，一是从连年来连续干旱（2004年尤甚），同时工业与居民又过量抽汲地下水，而产生地下水位大面积下降，从而诱发土层产生附加压缩；二是建筑物持力层及其主要压缩层土层质差，承载力低，且不均匀；三是基础刚性及整体性差，未能自行调节不均匀沉降变形。
参考文献：《工程地质手册》（第四版）
关键词：地下水位下降，地面沉降及建筑物不均匀沉降。
【中图分类号】TU74
一、工程概况
汕头市潮阳区谷饶镇某住宅区位于潮阳区谷饶镇东南侧2－3公里。该住宅区的北边及西北边乡镇工业发达，北边200－300m以外为工业厂房。
住宅区占地面积约250250m2，所有民宅均为单层建筑单体，长宽大多为14－11m之间，大部分住宅于1984-1994年建成，采用浅基基础，埋深约0.80－1.60m，基础底部置于第2土层可塑-流塑态粘土层（硬壳层）中，松木贝灰砂结构，干打垒贝灰砂承重墙。
该住宅区大部分地段于2004年6月份以后发现地面沉降、建筑物墙体开裂、倾斜等现象，沉降最严重地段
位于住宅区西北片，详见右图，沉降
量最大达20－30cm。为调查该住宅
区发生地面沉降的原因，于2004年7月开始进行地质勘查及沉降观测工作，沉降观测结果如下表： 根据《建筑测
量规程》JGJ/T8-97，以日沉速度小
沉 降 量 观 测 成 果 表
日期 幢数 次数 天数 沉降量
（mm） 日沉速度
（mm/日）
2004.7.11 -2004.7.26 9 3 15 2.29-16.36 -0.062- -1.182
于-0.01- -0.04mm/日时为沉降稳定标准，本次对各危房进行沉降观测所测得的日沉速度均大于上述范围值，说明沉降仍未稳定。
二、场区工程地质及水文地质条件
1、工程地质条件
据钻探揭露情况，场区岩土层自上而下可分为7个层次，各岩土层工程地质特征分述如下
（1）、素填土层：全区分布，层厚0.60－2.50m，
灰－灰黄，湿－饱和，极松软－松软状，该层顶部
普遍为厚度10－15cm水泥埕路面，其下由粘性土、
砂土混少量石块，局部夹泥薄层组成，成分以粘性
土为主。
（2）、粘性土层：全区分布，层厚5.50－11.90m。青灰－黄色，以可塑态为主，部分地段该层顶部呈软－软可塑态。粘土土质纯，部分地段不连续分布松散－中密状粗、中砂薄层或透镜体。
（3）、中、粗砂层：该层部分地段缺失，余层厚0.60－4.30m。黄－灰白色，饱和，松散－中密状，以稍密状为主。
（4）、粘土：全区分布，已揭露厚度为2.20－12.10m。黄－青灰色，可塑态，局部含砂5－15％，变为粉质粘土，该层无摇振反应，光滑一稍光滑，干强度高，韧性高，部分地段该层夹松散－稍密状粗砂薄层或透镜体、软塑态灰色粘土透镜体及松散－稍密状粉土透镜体。
2、水文地质条件
（1）孔隙潜水：潜水主要分布于住宅区西北片地表下沉，地势较低地段，赋存于第1土层中，其补给来源为大气降水及生活废水渗入，其余地段由于天气干旱未见潜水。潜水观察孔水位观测情况见下表。
孔 号 潜水埋藏深度（m） 水位高程（m） 观 测 日 期
ZK5 0.85 -0.41 2004.7.18
ZK16 0.47 0.41 2004.7.9
ZK28 未见潜水 2004.7.26
（2）层间孔隙承压水：主要赋存于第4、6砂土层及第3、5、7层的砂土夹层或透镜体中。
由于场区北部地基土发生不沉降最不均匀沉降，民用排水沟部分地段变形破坏，坡度改变，致使污水由原自北向南排泄改变为向北回灌，因此生活废水下渗到地表下，造成部分地段潜水位上升，故测得的钻孔的综合水位变化较大，稳定水位高程-3.10－-0.03m，于B1、B2 、B3孔测得承压水综合水位高程分别为-1.22m、-2.03m、-3.16m。相应埋深分别为0.80m、2.30m、3.45m。
三、场区工程地质条件评价
经本次勘察查明，场区钻探深度范围内为第四纪全新世一晚更新世海陆交互相沉积层，除第1土层为近期人工填土外，自上而下分三个地质结构层：
1、上部软弱土结构层：由第2、3土层组成，其中第2层（耕土）为近期冲积形成，层上段呈软可塑态，下段呈流软塑态，强度低（ILm=0.90）；第3土层为流塑态淤泥，具高含水量（ωm＝76.2％），高压缩（a1-2=1.370MP－1），抗剪强度低等工程特点，本结构层工程地质条件不良。
2、砂土结构层：即第4土层，该层分布不连续，普遍层厚较小，呈松散－稍密状，局部为中密状，强度变化大，均匀性较差，所以该结构层工程地质条件不良。
四、地面及建筑物沉降变形原因分析
经本次勘察结果，对造成新泰住宅區西北片地面沉降、建筑物墙体开裂的原因，作如下几方面的初步分析：
1、场区土层性状及建筑物类型和基础形式
新泰住宅区均为单层贝灰砂干打垒承重墙结构建筑，地基处理采用浅基，基础材料为夯实贝灰砂，基础以第2土层（耕植土）作为持力层，该层层厚0.90-2.00m，一般为1.30-1.60m（少部分地段缺失），上部（约50-60cm）呈软可塑态，中、下部呈流塑－软塑态，该层物、力性质不均匀，液性指数IL＝0.38-1.17，平均值ILm＝0.90，压缩系数a1－2＝0.420-2.55MPa-1， a1－2m＝1.370 MPa-1。下卧第3层为淤泥层，呈流塑态，含水量ω＝76.2-99.3％，ωm＝76.2％，孔隙比e＝1.520-2.721，em=2.065，a1－2＝1.150-3.040MPa-1， a1－2m＝1.963 MPa-1，故第2、3土层具高压缩性、力学强度低且不均匀等特点。其中第2层（耕土）下部超固结比OCR＝0.50-0.85，平均OCR＝0.71；第3土层（淤泥）OCR＝0.31-0.47，平均OCR＝0.38，OCR均小于1。根据前述基础底面下主要压缩层的软弱和不均匀性及基础处理情况，建筑物建成后可能已有一定的沉降变形，但变形量较小而不易被觉察，在长期荷载下当地基土承载力达到极限状态时，建筑物便产生急速变形。 2、场区地下水位下降而产生地面沉降加剧的分析
2004年因天气干旱，降雨量少，供水水库蓄水量减少，影响当地居民生活用水及工业用水的供给，一段时间当地居民及场区附近工厂用水依靠大量开采地下水，据初步调查，地下水来源主要为砂层孔隙承压水及深部的强风化带裂隙水，且当地居民埋设的摇水井取水深度一般在10-40m间，而从钻探资料分析，10-40m深度范围内分布着第4、6砂土层及第5、7土层的砂夹层或透镜体，上述砂土层均为该深度范围内的含水层，因干旱及人为抽汲原因，导致水井枯竭或缺水，水井的枯竭或水量减少皆因地下水位下降及含水层的水量减少所致，再据场区综合承压水位的变化（详见右侧《综合承压水位曲线图》） 观测点位置示意图
可以看出，场区钻探深度范围内承压水
综合水位埋藏高程有从东南向西北有下
倾的趋势，即承压水头呈东南浅，西北
深，与1980年所测承压水位有较大的不
同。由于该区域水位的下降可引起可压
缩性土层的自重应力增加，产生附加压
缩及含水层孔隙水压力的降低而使地层 综合承压水位曲线图
产生压密作用，从而诱发地面及建筑物
的沉降变形加剧。
3、生活污水的回灌
据本次调查，住宅区东南侧（未
发现沉降地段）浅层未见地下水，而于
住宅區西北侧地面产生较大沉陷地段地
下水位埋藏浅，属浅层潜水，经本次勘察查明，该浅层潜水是由于地面的不均匀沉降、排污沟变形破坏、坡度改变而使生活废水回灌下渗，而浅部地层主要由粘性土及淤泥组成，其渗透性差，使回灌的浅层潜水积聚于浅部，在某些地段在地面以下0.4-0.7m已见水，生活废水的回灌使上部土层饱和、软化及降低抗剪强度，进一步加剧地面和建筑物的沉降与不均匀沉降。
综上所述，造成地面及建筑物沉降与不均匀沉降的原因，一是从连年来连续干旱（2004年尤甚），同时工业与居民又过量抽汲地下水，而产生地下水位大面积下降，从而诱发土层产生附加压缩；二是建筑物持力层及其主要压缩层土层质差，承载力低，且不均匀；三是基础刚性及整体性差，未能自行调节不均匀沉降变形。
参考文献：《工程地质手册》（第四版）