滨海软土城市地面沉降研究现状

（1）基于地下水开采引发的地面沉降研究

地面沉降因为其致灾性触犯到人们的利益而受到关注：1923年，Meinzer首次定义了地面沉降的概念并作了解释；1932年，Longfield T.E.在《伦敦沉降》中第一次特地论证了地面沉降；到了1936年，J.A.Guevas发表了《墨西哥的地面沉降问题》后，地面沉降才受到国际社会的广泛关注，有关的学术界和组织也逐渐涉足该问题领域。

1956年，Poland J.F提出并论证了地面沉降是由于抽汲地下水造成的，宫部直巳同年发表了《论地面沉降》，指出地面沉降并非是由自然因素而引发的；1964年，日本资源调查会指出地面沉降完全是人为作用带来的后果；1969年，宫部直巳又指出地下水位的异常降低会引发地面沉降，同年，Poland J.F和Davis G.H发表了《由于抽汲地下流体而引起的地面沉降》一文，指出抽水是地面沉降的外因，Poland J.F又在《关于含水层组压密的研究现状及需进一步研究的问题》一文中进一步指出抽水引起的土层压密是地面沉降发生的原因；1975年，Helm D.C指出地面沉降的预测是一个重要的研究课题；1984年，Poland J.F主编了指导性科技专著《因抽汲地下水而引起的地面沉降研究指南》；1991年，Leake S.A提出垂直压密新程序，该程序可以模拟地下水的流动。

关于地面沉降问题，国内许多学者也开展了大量的研究工作：

牛修俊等提出最低水位与临界水位的概念，认为唯有水位低于历史最低水位时才会发生可观的地面沉降；武强等通过对天津市滨海新区不同埋藏深度内弱透水层水理性质的研究，得出不同埋深弱透水层的孔隙水类型，依据其不同的孔隙水类型揭示出不同埋深弱透水层的释水变形机理。

杨献忠、陈敬忠等通过黏土矿物层间的脱水反应来研究地面沉降的作用，认为黏土矿物由于自身的脱水作用而造成地层压缩，研究弥补了传统理论中假设土颗粒和孔隙水均不可压缩所带来的误差；张云等发现砂土层的变形会随地下水位的动态变化而显示出不同的变化；王秀艳、刘长礼等通过试验研究，认为饱和超固结黏性土在附加应力作用下同样会产生释水变形并存在一定规律；叶淑君、薛禹群、张云等从对上海地层变形的监测中发现，土层的变形与自身性质及应力条件均有关系；张云等通过试验得出饱和砂性土的应变与应力和时间有关，并呈非线性关系，还用幂函数拟合饱和砂性土的应力—应变—时间关系，从而为继续研究长期抽水—地面沉降问题提供了一定的理论依据。

近几年来，人类通过大量的探索与试验，在地面沉降方面的研究已经硕果累累，其研究课题也越来越精细，从对地面沉降的定性分析过渡到定量分析，从最初简单的室内模型和试验逐渐过渡为室内试验与沉降区域土层模型的结合，从简单的土体变形模型过渡为复杂的地下水流与土体的耦合模型，从最初应用的一维固结理论过渡为三维固结理论，从传统的宏观分析过渡到微观分析等。

（2）基于工程建设引发的地面沉降研究(www.xing528.com)

以往的观点主要都认为地面沉降是由地下水的过度抽汲引起的，然而随着社会经济的不断发展，大量高层建筑物的密集建设造成的地面沉降也越来越受到人们的广泛关注，其影响程度及范围也已不容忽视。

国内许多的学者通过研究得到了一些重要的认识，其中以上海最为前沿：

沈国平等提出上海市地面沉降是城市化的产物，沉降过程比较缓慢，波及范围广，且地面沉降具有渐进性、累积性和不可逆性，其发生发展与城市建设密切相关；严学新、龚士良等对上海市建筑密度与地面沉降之间的关系做了详细的分析，得出集中建设较分散建设、新区建设较旧城改造、高层建筑较多层建筑的地面沉降效应明显的结论，并确定建筑规模及其增长速度直接导致工程建设地面沉降的同步增长，建筑越密集，容积率越高，地面沉降越明显；崔振东得出在严格控制地下水开采的情况下，密集高层建筑群等工程环境效应已成为诱发地面沉降的主要影响因素；施伟华根据近十多年上海地面沉降空间分布特征，对城市建设中引起地面沉降的各种工程类型进行了归纳，结合有关工程实测资料得出城市建设对地面沉降的影响在近十年来占有较重要的地位，与以往的因开采地下水产生的地面沉降相比，虽然影响范围有限，但建筑工程主要影响浅层第一、二压缩层，该两层土为上海地质层中最薄弱的层位，强度低，流变性大，因此建设工程产生的地面沉降在整个环境地面沉降中的比例越来越大。

郑铣鑫结合国内外地面沉降现状，对地面沉降的成因、危害、机制、数学模拟、防治等方面的研究进展进行了综合论述，指出建设工程性地面沉降、孔隙水运移机制、城市化建设与地面沉降的相互关系等是今后城市地面沉降研究的主要方向。

叶俊能、郑铣鑫、侯艳声通过对规划宁波市轨道交通沿线的地形地貌、工程地质、水文地质的调查，利用宁波市地面沉降漏斗扩散动态结果、沉降中心各土层变形量统计和各土层累计沉降量，分析了宁波轨道交通规划区域地面沉降的特征，得出随着地下开采量急剧减小，承压地下含水层水位逐渐回升至接近天然原始水位，黏性土层孔隙水压力变化幅度大大减弱，第一软土层（浅部软土）在自身固结和上部地表的荷载作用下表现出纯塑性变形性质，其他土层基本上呈现弹性变形，宁波市区第四系综合土层总体上表现出以塑性变形为主的性质。

张弘怀、郑铣鑫等在充分论证工程性因素在宁波平原区域地面沉降中作用和特征的基础上，基于有限差分法，建立参数随应力应变的地下水开采和区域建筑荷载双重作用下的全耦合动态地面沉降方程，通过实测数据和模拟结果的对比分析得到至2012年底，宁波浅部软土层累积地面沉降值约占总沉降量的78%，工程性荷载对地面沉降作用不可忽视，在禁限采地下水的同时，必须加大工程性地面沉降防治力度。

赵团芝、侯艳声等基于宁波市地面沉降现状，从地层结构、软土的工程特性、主要压缩沉降层、地面沉降与建筑容积率的相关性及工程性地面沉降机理角度，对工程性地面沉降的成因进行了分析，并探讨了工程性地面沉降的防治对策。