【摘 要】
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地下水开采诱发的区域性地面沉降已成为全球性的地质灾害之一。对沉降区控制点的监测和预测是地面沉降研究的主要内容。本文以承压完整井短期降水为研究对象,假设含水层顶板与底板完全隔水。为探究承压含水层短期降压诱发场区土体位移的变形机理与相关规律,本文基于有效应力原理和Geertsma位移解,借助积分手段严密推导了承压含水层短期降压诱发的地面区域沉降、场区分层沉降以及场区地面水平位移表达式以及抽水产生的规则
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地下水开采诱发的区域性地面沉降已成为全球性的地质灾害之一。对沉降区控制点的监测和预测是地面沉降研究的主要内容。本文以承压完整井短期降水为研究对象,假设含水层顶板与底板完全隔水。为探究承压含水层短期降压诱发场区土体位移的变形机理与相关规律,本文基于有效应力原理和Geertsma位移解,借助积分手段严密推导了承压含水层短期降压诱发的地面区域沉降、场区分层沉降以及场区地面水平位移表达式以及抽水产生的规则圆形沉降漏斗的体积计算公式,并在保证精度的前提下,提出了场区土体位移的简化算法;利用上述土体位移计算方法,进行了参数敏感性分析和实例验证。本文的理论推导和实例验证得到了以下成果:（1）承压含水层短期降压诱发的场区土体变形与水头降落漏斗表现出高度的相关性,场区土体变形主要集中在抽水“影响半径”以内,其计算取值会显著影响场区土体变形预测值,计算时应当谨慎取值。（2）承压含水层短期降压诱发的土体变形值受多种因素的影响,文中给出了部分变形预测中可能用到的积分数值表,以便于工程上查表计算。（3）当承压含水层顶板与底板隔水性良好的情况下,短期开采深层承压水不会在地面产生较大沉降。短期降压过程中,承压层上覆土层体现出“上小下大”的分层沉降规律,承压层下卧土层在一定范围可能出现较小程度的隆起变形,但其数值上小于上覆土层的沉降变形。（4）对承压含水层短期降压诱发地面沉降漏斗体积计算的初步探究发现,抽水诱发的规则圆形漏斗体积与承压水开采量存在线性关系。
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