建筑荷载与地下水开采耦合作用对地面沉降的影响

来源：江苏大学学报·自然科学版杂志2023年第5期北京时间：

作者：吴奂文，杜菁菁，骆祖江，张也

单位：1. 河海大学 地球科学与工程学院，江苏 南京 211100； 2. 中国地质调查局 南京地质调查中心， 江苏 南京 210016

摘要：以南通市海门区地面沉降历史为研究背景，从比奥固结理论出发，分析地面荷载及地下水渗流场对土体变形的影响.采用现场监测的方式对海门区地下水位、高层建筑物荷载和地面沉降进行监测，研究高层建筑荷载、地下水开采以及二者耦合作用对土体变形的影响.通过建立地下水渗流、建筑荷载与土体变形的三维流固全耦合模型，对不同因素作用下地面沉降进行模拟.模拟结果显示：地下水开采引发的地面沉降对主开采层的影响最大，建筑荷载引发的沉降对地表附近土体影响较大；地下水开采和建筑荷载的耦合作用引发土体变形的情况中，地面上距离建筑物集中区较近处以建筑荷载作用为主，较远处以地下水开采作用为主.

关键词：地面沉降,比奥固结理论,建筑荷载,地下水开采,流固全耦合模型

基金资助：国家自然科学基金资助项目（41874014）； 自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室开放课题（EFGD20210507）