北京市地面沉降发展及对城市建设的影响

地面沉降是北京市平原区主要地质灾害之一,最早在1935年发现于西单至东单一带,到目前为止已经形成了多个地面沉降中心,到2005年底,累计沉降量大于50mm的沉降区达4114km2,大于1OOmm的沉降区达2815km2。地面沉降已经对城市基础设施造成一定程度的损坏,并且已经对奥运场馆．规划新城,CBD等重要区域构成潜在威胁,所以必须及时制定完善的防治措施来降低地面沉降的危害。

北京地面沉降机理研究初探

本文对北京市平原区含水岩组和压缩层进行了划分。通过天竺地区两个不同深度土层压缩固结试验,及地面沉降站分层标和地下水位2005年具体监测数据分析,得出了相关结论。

北京地区地裂缝分类及防治措施

本文论述了北京地区地裂缝类型和发育特征,提出了地裂缝的防治措施。结合工程实例,探讨了以构造为主控因素的复合型地裂缝的防治措施。

北京山区泥石流预警阈值初步研究

泥石流预警阈值,是突发地质灾害防灾减灾的重要参考指标。本文结合北京山区泥石流灾害特点和已有降雨阈值研究成果,一方面在泥石流沟易发性、物源和危害人数进行分级的基础上,提出不同级别沟谷在不同前期降雨条件下,不同发灾概率的激发雨量,极大地方便了中短期预警实际工作;另一方面将泥石流流域降雨量、土壤含水率、次声、泥位4个参数,作为泥石流短临灾害预警关键物理参数,开展了泥石流专业监测设备预警阈值研究。最终,从技术层面上构建不同时间维度的泥石流监测预警阈值体系,为北京山区泥石流监测预警提供技术支持。

北京地区建设用地地面沉降危险性评估方法及标准

地面沉降危险性评估是北京地区建设用地地质灾害危险性评估工作的一个重要组成部分。本文对地面沉降危险性评估方法及标准进行了全面梳理,以期为北京地区的地质灾害评估提供参考。

从高丽营探槽分析黄庄—高丽营断裂与地裂缝的关系

高丽营探槽揭示的地质现象表明,黄庄—高丽营断裂错断全部第四系地层,断裂面直达地表,累计断距约1.5m左右。黄庄—高丽营断裂的地表断面位置与地裂缝完全一致,与已造成较大损失的高丽营地裂缝关系密切,说明黄庄—高丽营断裂目前仍在活动。

北京市矿山地质环境分析与评价

本文通过对北京市矿山地质环境现状的分析研究,运用质量指数模型方法,对全市矿山地质环境进行综合评价,划分出矿山地质环境严重区。较严重区及一般区。并对矿山环境地质问题发展趋势进行了分析,为合理开发矿产资源、保护矿山地质环境、治理矿山环境、恢复与重建矿山生态系统以及实施矿山地质环境监督管理,提供鲞础资料和决策支持。

北京市地质环境质量综合评价

本文选取山区泥石流、崩塌、滑坡、地面塌陷等突发性地质灾害,以及平原区地面沉降、地裂缝和活动断裂等缓变性地质环境问题,作为北京市地质环境质量影响因素。从城市工程地质学观点出发,首先制定各单灾种危险性评价标准,再叠加各因素进行地质环境综合分区评价,将北京市地质环境质量划分为良好、较差和差区。并结合城市规划与防治措施,分析各区地质环境特征及功能规划,为北京市城市规划提供科学依据。

京津高铁北京段地面沉降监测及结果分析

京津高铁是我国第一条高速运行的城际铁路,其安全运行对轨道变形有着严格的要求.京津高铁北京段经过平原区的沉降区域.地面沉降,尤其是不均匀地面沉降已经引起了部分地段路基和桥梁变形,威胁着高铁的运营安全.因此,需要高精度监测铁路路基和桥梁沉降,分析其原因,进而才能提出缓解沉降灾害的合理措施,保证京津高铁安全运行.本文采用时序干涉测量技术、水准测量技术和分层标监测、地下水分层监测手段相结合,对京津高铁北京段地面沉降进行监测,并利用监测结果分析其差异性沉降成因.结果表明：沿线区域地面沉降发展一定程度上受到来广营凸起、南苑—通县断裂和大兴隆起构造控制;地下水超采是区域地面沉降的主要驱动因素,同时第四系沉积环境、地层岩性和补给条件等共同作用,使得地面沉降发展在空间上存在一定差异性,可以分为微小沉降区（DK0-DK9段）、严重沉降区（DK9-DK27段）和一般沉降区（DK27-DK50）;沿线区域地面沉降主要贡献层为中深部地层（50~147.5m）,该层黏性土厚度较大,且主要呈现弹塑性形变,占总沉降量的76%左右,是未来地面沉降调控的主要层位.

北京地面沉降区土体变形特征

因过量开采地下水而引发的地面沉降问题已成为北京平原区最主要的地质灾害。北京地面沉降监测网络从2002年开始建设,到2008年底已经基本覆盖整个平原区。本文基于地面沉降分层标和地下水位监测资料,从土体变形与水位随时间的变化、土体变形和水位的关系出发,分析了不同岩性、不同深度土体在不同的水位变化模式下的压缩变形特征,最终将土体在水位变化下的变形特征概括为5类。结果表明:现阶段北京地面沉降区浅部土体压缩减缓,中深部土体和深部土体多以较快的速度持续压缩。砂层以弹性变形为主;不同埋深的粘性土体存在弹性变形、塑性变形和蠕变变形,具有显著的粘弹塑性。

基于PS-InSAR技术的北京地面沉降特征及成因初探

地下水持续超量开采是导致北京地面沉降快速发展的主要原因。目前已形成南北两大沉降中心，在快速沉降区域，地表仍以每年30～60 mm的速度持续发展，对城市基础设施和人员安全造成危害。文中采用永久散射体干涉测量（PS-InSAR）技术获取北京平原区2003年-2009年地面沉降时间序列形变信息；综合气象数据、地下水监测网数据，SAR干涉测量数据和区域基底构造，建立地面沉降综合分析模型，阐明北京地面沉降空间分布特征，并对其成因机制进行初探。研究发现：（1）北京区域地面沉降不均匀性明显，多个沉降漏斗连成一片，沉降量受降雨入渗补给影响较大，表现出季节性波动变化特征；（2）沉降中心与地下水降落漏斗中心并非完全一致，第二承压含水层（底板埋深100～180 m）漏斗区与地面沉降中心在空间展布上较为吻合。（3）地面沉降多发生于粘性土层厚度50～70m地区。（4）地面沉降受区域基底构造控制作用明显，在断裂带两侧形变梯度较大。

北京天竺晚上新世以来植被演替与气候变迁

研究了北京天竺TZ01钻孔岩心孢粉样品239块,孢粉组合反映了北京天竺晚上新世以来(约3.580MaBP)植被演替和气候变迁大致经历了10个发展阶段:(1)3.580～3.050MaBP:以针叶林植被为主,气候寒冷偏湿;(2)3.050～2.555MaBP:植被为落叶阔叶和常绿阔叶混交林—草原类型,该阶段开始升温,但气候较为温暖湿润;(3)2.555～2.300MaBP:植被为温凉偏干的疏林草原,湿度开始下降;(4)2.300～1.770MaBP:植被类型仍为疏林草原,该阶段温度上升,但幅度并不大,湿度基本不变,气候温凉干爽;(5)1.770～1.070MaBP:植被类型为针阔混交林—草原,气候温暖湿润;(6)1.070～0.922MaBP:植被演替为较暖湿略干的针阔混交林—草原;(7)0.922～0.800MaBP:植被为较寒冷干燥的疏林草原,温度降低,降水减少;(8)0.800～0.650MaBP:植被为温暖偏干的以松为主的疏林草原,温度有所上升,但湿度变化较小;(9)0.650～0.160MaBP:植被为温凉湿润的针阔叶混交林—草原;(10)0.160MaBP至今:植被以针阔叶混交林—草原为主,前期气候冷湿,后期较为温暖湿润。

基于GIS的城市地下空间资源综合质量评估研究

城市发展空间由地表向地下延伸,是目前城市发展的必然趋势。本文以北京房山区规划新城为例,在房山新城规划区区域地质、岩土性状、地质灾害等研究成果基础上,分析影响地下空间开发利用的各种影响因素,利用GIS技术,采用定量评价、定性评价相结合评估方法,构建评价系统,确定评价指标体系,建立评估模型,进行房山新城地下空间资源综合质量分区评价,最终达到房山新城土地资源利用最大化。

北京平原区地面沉降水准监测网点位优化

长期超量开采地下水所诱发的地面沉降已经成为北京平原区最主要的地质灾害。文中针对现有水准监测网点位布设存在的不足,分别选取水文地质单元分区、主要开采层地下水位下降速率、可压缩层总厚度3类影响要素图件,基于GIS空间分析平台,划分北京平原区地面沉降综合影响因素分区,共划分448个分区。在此基础上,进行地面沉降水准监测网点位优化设计,新增水准点220个。同时,采用地质统计学中克里金插值误差的方差作为精度评价指标,分别绘制监测网优化前后标准差分布等值线图,发现优化后的标准差明显小于优化之前,证明以地质环境背景为依托,利用地面沉降综合影响因素分区图进行水准监测网点位优化设计的方法是可行的,可以作为今后地面沉降监测点布设的基础依据。

基于PS-InSAR技术的天津地面沉降研究

地面沉降是天津地区主要地质灾害之一。文中采用永久散射体干涉测量(PS-InSAR)技术获取天津地面沉降时间序列演变特征,分析不同含水层系统地下水开采、活动断裂对地面沉降的影响。研究发现:(1)天津地区地面沉降分布差异性较大,不均匀沉降特征明显,西南部地区为沉降重灾区,并有东移的趋势;(2)地面沉降漏斗多发生在地下水超采区内,沉降中心与地下水漏斗中心并非完全吻合,可能由于软土层固结速度滞后于地下水水头变化所致,并且与软土层厚度有关。中深部承压含水层地下水开采对地面沉降影响较大,是地面沉降的主要贡献层;(3)天津地面沉降存在明显的构造控制特性,主要受海河断裂、沧东断裂和天津断裂影响,断层两侧形变梯度较大。

北京规划新城地面沉降影响分析

地面沉降是发生在平原地区城市的最主要地质灾害之一,北京平原区是我国目前地面沉降发育严重的地区之一。文章首先概述北京平原区地面沉降发展现状及其主要影响因素;结合北京规划新城发展布局,按照灾害严重区、较严重区、一般区和轻微区四级标准对各规划新城进行地面沉降危险性分区评价;综合分析地面沉降与规划新城建设相互影响关系:地面沉降灾害对新城建设造成一定破坏和潜在威胁,而规划新城建设也将促使局部地区地面沉降灾害进一步发展。在上述基础上提出规划新城建设过程中应加强监测、减少地下水开采、科学规划、合理避让等工作建议。

地面沉降对京津城际铁路工程稳定性影响的数值分析

地面沉降的快速发展对京津城际铁路的安全运行构成潜在威胁,特别是差异沉降较大的地段,对铁路桥梁及轨道稳定性产生较大影响。利用ABAQUS有限元,分析了局部抽水引起的地下水位下降和地面沉降对铁路桥梁桩基承载力和轨道混凝土支承层的影响,探讨了作用方式和影响程度,从而为制定高速铁路地面沉降防治工程措施提供技术依据。

地下水开采引发的地面沉降易发性区划及控制措施

北京市地下水严重过量开采,造成了地下水位大幅下降,引发了大面积的地面沉降。为避免更大范围的地面沉降,本文通过选取粘土层厚度、地下水水位下降速率、地下水开采量三个影响因素,根据各自影响程度确定影响因子权重,利用GIS叠加方法开展地面沉降易发性分区。结合南水北调水资源配置提出地面沉降防控对策,为地下水开采布局优化及地面沉降防治提供科学依据。

北京平原区高丽营地裂缝带活动性及灾害特征研究

通过对北京地区地裂缝规模最大、致灾最为严重、具有典型特征的高丽营地裂缝带调查监测数据的分析，探讨了高丽营地裂缝带的活动特征，分析了该地裂缝带与地面沉降的相关性。该地裂缝受控于黄庄-高丽营断裂，具有断裂活动的继承性，具有以垂直变形为主、横向变形为辅的三维活动特征，地裂缝活动具有年际的周期性和年内变化的跳跃性，每年4-6月变形量占全年的60%-70%。高丽营地裂缝带上下盘的最大影响带宽度分别为49.5m和17.4m。研究结果为地裂缝地质灾害的防治奠定了基础。

北京市地面沉降防治工作探讨

北京市地面沉降监测工作在新世纪发展较快,目前已经形成了由基岩标—分层标监测、精密水准测量、GPS测量、InSAR监测和区域地下水动态监测一体的监测系统,在地面沉降灾害监测、机理研究、灾害防治等方面均取得长足发展。本文从基础研究、地下水控采、法治建设、区域联动和多部门配合、线路工程地面沉降防控等多个方面对北京市地面沉降的防治工作进行了探讨,指出:多个途径控制地下水超采问题,是从源头上防治地面沉降的根本方法;法治建设是地面沉降防治工作的制度保障;区域联动和多部门配合是地面沉降防治工作的必然趋势;高速铁路等线路工程是地面沉降防治工作的重点和突破口。