Sinkholes And Subsidence pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Culshaw, Martin G.

出品人:

页数:413

译者:

出版时间:

价格:$ 270.07

装帧:HRD

isbn号码:9783540207252

丛书系列:

图书标签:

地质灾害
洞穴
地质学
地貌学
土壤工程
地下水
环境地质
地质工程
沉降
石灰岩地貌

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具体描述

"Sinkholes and Subsidence" provides a twenty-first century account of how the various subsidence features in carbonate and evaporite rocks cause problems in development and construction in our living environment. The authors explain the processes by which different types of sinkholes develop and mature in karst terrains. They consider the various methods used in site investigations, both direct and indirect, to locate the features associated with these hazards and risks, highlighting the value of hazard mapping. Various ground improvement techniques and the special types of foundation structures which deal with these problems are covered in the second half of the text. This book is supplemented with a wealth of actual case studies and solutions, written by invited experts.

破碎的基石：城市地质灾害与可持续发展内容简介本书深入剖析了当代城市化进程中日益凸显的地质灾害问题，聚焦于由地质环境变化引发的地面沉降、边坡失稳、岩溶塌陷等一系列威胁城市基础设施和居民生命财产安全的现象。通过对全球多个典型案例的细致研究，本书旨在构建一个多维度、跨学科的理论框架，用以理解、预测和减轻这些复杂的地质风险。第一部分：城市地质环境的脆弱性剖析城市，作为人类活动最密集的区域，其地质基础往往承受着巨大的荷载与干扰。本部分着重探讨了自然地质背景与人为活动耦合作用下，城市地质环境所表现出的内在脆弱性。第一章：地质本底与城市选址的博弈详细考察了影响城市稳定的主要地质单元，包括第四纪松散堆积物、沉积岩、岩溶地貌以及断裂带的分布特征。阐述了在历史和现代城市规划中，对地下水文地质条件和工程地质条件的考量不足所埋下的隐患。重点分析了软土地基、膨胀土层等地质条件对高层建筑、地下管网和交通系统的长期承载能力构成的挑战。第二章：地下水文系统的扰动与反馈地下水是地质环境稳定性的核心要素之一。本章详细论述了过度开采地下水、人工回灌以及城市化带来的地表不透水层增加如何深刻改变区域水文平衡。通过水力梯度和有效应力的变化模型，解释了地下水位下降如何直接导致孔隙压力降低，进而诱发地层固结与区域性地面沉降。此外，探讨了地下水化学组分变化（如酸性水体渗入）对特定岩土体（如碳酸盐岩、黏土矿物）的溶解、膨胀或软化作用。第三章：人类工程活动的叠加效应城市建设活动，如深基坑开挖、隧道钻探、大型地下设施的修建，是改变地质应力场和水文边界条件的主要驱动力。本章区分了短期扰动（如爆破震动）和长期影响（如地下空间开发后的应力再分配）。特别关注了在复杂地质界面（如断层破碎带或古河道）上进行的工程作业，如何降低了原有结构的抗剪强度，为潜在的灾害发生创造了触发条件。第二部分：关键地质灾害的机制与监测技术本部分聚焦于城市地质灾害中最具破坏性的几种类型，深入剖析其发生机理，并介绍了前沿的监测与预警技术。第四章：地面沉降的动力学过程与防治地面沉降不再被视为单一的地下水抽取后果，而是多因素耦合作用下的复杂地质现象。本章引入了粘土层蠕变、地层压实速率与地下水回补响应时间的关系模型。对比了不同防治策略的有效性，包括控水工程（地下水回灌）、注浆固结技术以及利用地质结构修复的手段。通过案例对比，强调了长期监测数据在识别沉降速率拐点上的重要性。第五章：边坡失稳与城市基础设施的韧性在山地和丘陵城市，边坡灾害是直接威胁生命安全的重大风险。本章细致分析了岩石边坡的结构控制因素（如节理、裂隙的密度和组合）和风化作用对岩体完整性的影响。对于土质边坡，则侧重于降雨入渗、地下水位波动与坡面剪切应力累积的耦合机制。章节最后详细介绍了基于InSAR、光纤传感和分布式声学传感（DAS）技术构建的，用于早期识别微小位移和声发射事件的监测预警体系。第六章：岩溶塌陷：隐蔽的威胁与快速响应岩溶地区的城市面临着地表下发育的溶洞、盲谷和管道网络带来的不确定性。本章阐述了岩溶发育的控制地层学和水文地质学条件，并重点探讨了城市活动如何加速岩溶的演化——例如，人为降低地下水位可能导致溶腔顶板失稳，或不当的地下水排放加速了碳酸钙的溶蚀速率。识别和封堵潜在的空洞是关键，本章介绍了高精度探地雷达（GPR）和三分量地震勘探在溶洞探测中的应用。第三部分：面向未来的城市地质风险管理本书的最后部分将视角提升至宏观的城市规划和治理层面，探讨如何将地质风险纳入可持续发展的框架之中。第七章：地质风险评估的量化模型有效的风险管理依赖于准确的风险评估。本章介绍了如何整合地质本底数据、工程活动数据和灾害历史数据，构建基于GIS的、多层次的地质灾害危险性区划图。关键在于引入了概率风险分析方法（Probabilistic Risk Assessment, PRA），用以量化特定区域在特定时间尺度内发生特定级别灾害的可能性及其潜在损失，为决策者提供科学依据。第八章：韧性城市与地质适应性规划韧性（Resilience）是衡量城市应对和快速恢复能力的关键指标。本章倡导将“地质适应性”植入城市规划的各个阶段。这包括：制定地下空间开发的分级管制策略、建立分区地下水资源管理制度、推行“海绵城市”理念以调节地表水文负荷、以及强制要求重要基础设施建设前进行全面的岩土工程风险评估。第九章：跨学科合作与公众参与地质灾害的防治是一项复杂的系统工程，需要地质学家、土木工程师、水文专家、城市规划师和政策制定者之间的紧密协作。本章强调了建立多部门信息共享平台的必要性，并阐述了提高公众地质灾害意识的重要性。通过透明的风险信息发布和定期的应急演练，构建人与地质环境和谐共存的城市生态系统。 --- 《破碎的基石》旨在为地质、市政、规划和工程领域的专业人士提供一本兼具理论深度与实践指导意义的参考书，指导我们如何在日益拥挤和脆弱的城市环境中，确保地质环境的可持续性。