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摘要
超量开采地下水引发的地面沉降是一种较为常见的地质灾害类型,具有持续时间长、影响范围广的特点。在此类地区修建诸如高速铁路、地下输油管线等线性工程时,工程安全势必受到地面沉降尤其是不均匀沉降的影响。进行线性工程沿线地面不均匀沉降及其演化特征的定量化分析研究对确保工程长期安全稳定具有重要意义。以鲁南高铁菏泽至曲阜段为例,交叉融合地下水渗流理论和土体比奥固结理论,建立研究区三维流固耦合数值模型,开展研究区不均匀地面沉降定量化评价及沉降演化规律研究。利用建立的地面沉降三维流固耦合模型分析计算不同地下水开采方案情景下,高铁沿线不均匀地面沉降情况,评价确定线路区间内地面沉降相对严重区域。同时从沉降控制角度出发,进行地下水减采工况下地面沉降分析预测。结果表明,减少地下水开采量可以有效降低地面沉降量和最大沉降曲率,缓解不均匀沉降带来的危害,确保高铁运行的安全。研究结果可为类似地区进行地下水开采诱发地面沉降的工程安全评价提供借鉴,具有一定的学术及工程应用参考价值。
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