超采深层地下水引起的硬粘土变形效应研究

摘要

以河北省衡水等地区的深层地下水开采漏斗边缘的硬粘性土为研究对象，通过现场调查、测试、室内渗透试验、高压固结联合渗透等多种试验成果的分析，阐述深层地下水水位降低条件下硬土产生渗透、变形效应。 渗透试验表明硬土的渗透系数是随应力增大而变小的，孔隙水渗透规律不符合达西(Darcy)定律，其根本原因在于不断增大的有效应力不但使土的孔隙水产生渗透，同时也对土体积产生了压缩作用。压汞试验结果表明：饱和硬粘土孔隙水中同样存在强结合水、弱结合水和非结合水，在一定应力作用下，释水量为弱结合水大于非结合水，强结合水不但不释水、而且还吸水，不同类型的孔隙水可以互相转化。 高压固结渗透联合试验说明，硬粘土在应力作用下变形特征与软土相似，分为缓慢变形、快速变形和迟缓变形三个阶段，地质灾害常发生在快速变形阶段。通过地裂缝调查、物探测试与深层钻探成果、当地水文地质条件和多年地下水开采情况综合分析，发现地裂缝的发育深度与深层地下水位降落深度呈线性关系，认为开采深层地下水资源是促使地裂缝发展的主要原因。根据硬土的变形与强度等特征分析，认为控制地下水在可持续开采水位降深内开采，是科学开采地下水及控制地面沉降及相关灾害的关键。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表照片索引

0绪论

1地质概况

2深层地下水开采与地裂缝发展关系

3硬粘性土的主要物理力学特征

4硬粘土释水变形特征

5地下水可持续开采水位降认识

6结论

参考文献

致谢

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