苏锡常地区第四纪地层工程地质精细化分析研究项目摘要

本项目以苏锡常地面沉降区第四纪土体为研究对象，从不同结构尺度对各地层土体的结构特征展开精细化分析，并汇总获得该地区若干典型剖面土体结构精细化分析成果表；运用分布式光纤感测技术(BOTDR和FBG)对各地层土体变形进行现场监测，结合室内试验中土体变形特性和精细化分析获得的土体结构参数，揭示土体结构-土体变形相互协调关系；精确揭示苏锡常地区不同土层对地面沉降的贡献，并判断各地层变形的发展趋势，为该地区地面沉降发生机理提供一个新的认识。本项目研究结果对苏锡常地区的城市地质环境保护和科学规划工程建设具有重要意义。

本项目紧紧围绕“苏锡常地区第四纪地层工程地质精细化分析研究”这一中心课题，主要以苏锡常地面沉降沉降区第四纪土体为研究对象，开展了土体结构精细化分析；采用现场分布式光纤监测与室内试验相结合的方式，深入探讨了地面沉降过程中不同类型土的微观结构演化特征，为地面沉降机理和变形潜力评价提供了新的思路和方法。项目取得了一批创新成果：（1）从多尺度对苏锡常地区第四纪土体工程地质性质进行了精细化分析；（2）掌握了土体变形过程中微观结构定量化特征，以及不同因素对土体变形过程的影响；（3）提出并应用了地面沉降分布式光纤监测技术，获得了苏锡常、江苏沿海等地区地面沉降钻孔中土体变形分布规律和演化过程；（4）掌握了土体微观结构参数与土体压缩变形的关系，为深入阐述地面沉降机理提供了依据；（5）提出基于土体微观结构特征的地面沉降潜力评价方法。本项目的研究对于深入了解土体变形过程、开展地面沉降监测与防治具有重要意义。 2100433B

该项目深入研究了地面沉降形成机制和基本特征，提出了在地面沉降过程中含水砂层非弹性形变新认识，科学分析了地裂缝灾害点的形成机理，并据此作了地裂缝危险性评估，圈定了易发区带，为城市规划和建设提供了可靠依据。该项目运用GMS（V3.1）在大范围、条件复杂的苏锡常地区建立了第四纪地层三维模型和多层地下水水流数值模拟模型，利用ArcGIS（V8.1）平台建立了苏锡常地区三大基础模型-基岩构造模型、第四纪沉积结构模型、地下水含水系统结构模型，并据此建立了一套较为完善的苏锡常地区地面沉降预警预报GIS管理系统，具有较高的实用价值。 2100433B

人们所观察到的第四纪沉积物主要是陆相地层。陆相地层广泛分布于地表，大都松散，厚度变化大，相变剧烈，成分复杂。因此，在第四纪地质年代和地层划分中一般采用多种多样的标志，例如生物标志、古人类及古文化标志、气候标志、地貌标志、绝对年龄测定等。

第四纪沉积物按成因和岩相可以分为残积物、坡积物、洪积物、冲积物、湖泊沉积物、冰川堆积物、海洋沉积物、生物沉积物、风积物、火山堆积物、洞穴堆积物、人工堆积物等。1948年，地质学家杨钟健曾把中国第四纪沉积物分成4大类，即洞穴堆积、砾石及山麓堆积、河湖堆积和土状堆积。