巖溶塌陷及預(yù)防講座

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1、巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害及其防治主要內(nèi)容1、巖溶塌陷概況2、巖溶塌陷產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)3、建設(shè)中如何避開塌陷區(qū)4、如何開展塌陷的群測群防巖溶塌陷概況巖溶地形的地面和地下特征第一節(jié)巖溶塌陷概況巖溶塌陷是我省除崩塌、滑坡、泥石流之外的又一主要地質(zhì)災(zāi)種。我國巖溶塌陷分布廣泛，從南到北，從東到西都有發(fā)育。目前己見于除北京、天津、上海、河南、甘肅、寧夏、新疆以外的24個省市區(qū)，但主要分布于遼寧、河北、江西、湖北、湖南、四川、貴州、云南、廣東。資料顯示，全國巖溶塌陷總數(shù)為2841處，塌陷坑有33192個，塌陷面積為332.28km2。中國巖溶塌陷分

2、布統(tǒng)計表（單位個/處/km2）(1993)1993年的資料顯示,我省巖溶塌陷總數(shù)為107處，塌陷坑有2131個，塌陷面積為20.2km2。主要分布在水城、六枝、安順、遵義、貴陽等地區(qū)。第二節(jié)巖溶塌陷產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)了解巖溶塌陷產(chǎn)生的原因，是讓建設(shè)場地避開、預(yù)警和防治巖溶塌陷的基礎(chǔ)。一、產(chǎn)生的原因1、巖溶洞隙是巖溶塌陷產(chǎn)生的前提在地表如有洼地、槽谷、漏斗、落水洞、溶溝溶槽、石芽、石柱、溶峰等，在地下一般存在各種形態(tài)的溶洞、溶隙、管道等。這樣的地方地下巖溶洞隙也比較多。巖層較破碎的，巖溶發(fā)育愈強(qiáng)烈，巖溶洞隙數(shù)量愈多，其規(guī)模也愈大，

3、愈有利于巖溶塌陷的形成；巖層較完整的、巖溶洞隙少。巖溶洞隙的發(fā)育一般受巖溶地下水的控制。淺部巖溶洞隙由于地下水活動頻繁，成為塌陷物質(zhì)的儲集空間和運(yùn)移通道。巖溶洞隙的開口程度是影響巖溶塌陷形成的重要因素，巖溶地下水的活動，塌陷物質(zhì)的運(yùn)移都是通過洞隙開口處進(jìn)行的。因此，塌陷坑與開口洞隙存在著密切的垂向?qū)?yīng)關(guān)系。洞隙規(guī)模愈大，塌陷也愈大；洞隙開口愈大，塌陷速度愈快。洞隙的平面展布形態(tài)對塌陷平面形態(tài)有著決定性影響，裂隙狀洞隙往往形成長條狀塌陷坑，沿地下河管道往往產(chǎn)生鏈狀或串珠狀分布的塌陷坑群。2、塌陷形成一般要有松散土層97%的塌陷，

4、表面有土層；厚度小于10米的表面土層最容易塌陷，厚10-30米的塌陷比較少。厚度越大，越不容易塌陷。表面巖石要很破碎，也可產(chǎn)生塌陷。3、地下水的作用在巖溶地下水埋藏較淺、循環(huán)交替強(qiáng)烈的地段，巖溶地下水活動變化強(qiáng)烈，有利于塌陷的形成。巖溶地下水的活動在巖溶塌陷的形成中具有多種作用，可以在自然條件下由于氣候季節(jié)的干、濕變化引起，也可以由于人工抽水、礦坑排水、水庫蓄水、引水、灌溉和給排水工程的滲漏引起。4、降雨及地表水的入滲作用將引發(fā)塌陷降雨及地表水(包括水庫、灌溉水、渠運(yùn)管道滲漏水、建筑物地面排水、各種污水及垃圾滲水等)入滲水流對

5、塌陷的形成有以下幾方面的作用：（1）洞隙蓋層巖土體充水增重和軟化作用（2）垂直滲透潛蝕作用（3）地下水位上升使巖溶洞隙空間氣團(tuán)受壓產(chǎn)生正壓力（4）水庫蓄水對庫區(qū)產(chǎn)生水壓力形成附加荷載降雨地表水的入滲引發(fā)塌陷5、河、湖近岸地帶的側(cè)向倒灌作用引發(fā)塌陷在汛期洪水位急劇上升的情況下，河、湖水將向地下水產(chǎn)生側(cè)向倒灌，容易形成洪水塌陷。一般在自然條件下即可形成，如有人為因素的疊加，可加快塌陷的發(fā)展速度。6、外加荷載也是引發(fā)因素如渣土、垃圾等等堆放在具有隱伏土洞的上面，會使土洞塌陷。7、地震與振動作用地震力使洞隙蓋層巖土體產(chǎn)生破裂、位移形成

6、塌陷。人為的爆破和車輛振動，也可造成洞隙頂板的塌落而形成塌陷，主要見于隱伏土洞發(fā)育地區(qū)，這些土洞頂板已接近極限平衡狀態(tài)，在強(qiáng)度不大的振動力使用下產(chǎn)生附加荷載效應(yīng)而導(dǎo)致塌陷。8、修建公路、不合理開挖等二、巖溶塌陷的時空動態(tài)特征1、單個巖溶塌陷的形成過程及其動態(tài)特征對于絕大多數(shù)常見的土層塌陷來說，都具有由巖溶洞隙→土洞→塌陷的形成過程。2、巖溶塌陷群發(fā)育的時空動態(tài)由于抽水、采煤等人為塌陷多成群產(chǎn)生，形成塌陷群，其時空動態(tài)表現(xiàn)在以下幾個方面：塌陷的持續(xù)性：巖溶塌陷在其引發(fā)因素消失之前將持續(xù)發(fā)展，直到達(dá)到新的穩(wěn)定為止。礦區(qū)塌陷持續(xù)時間

7、久，可大10-20年。對于抽水塌陷來說，如果降深較穩(wěn)定，其持續(xù)時間將要短得多，但有的也可延長至10年以上（如水城）。塌陷的階段性：單個塌陷的發(fā)育過程可分為土洞形成和擴(kuò)展階段、塌陷形成階段和調(diào)整階段塌陷的周期性：在引發(fā)源穩(wěn)定不變（如排水降深穩(wěn)定）的情況下，受氣象水文因素的影響。塌陷作用隨其周期性變化而作強(qiáng)弱波動，如一年中的雨季春耕泡田季節(jié)，塌陷作用強(qiáng)烈，塌陷數(shù)量多而集中，其它季節(jié)塌陷作用減弱，數(shù)量減少。在一個輪回中這種波動隨著塌陷發(fā)展逐漸向外圍擴(kuò)展，其幅度逐漸減弱以至消失。在引發(fā)源發(fā)生變化（如排水降深加大）,塌陷作用將再次復(fù)活并

8、向外圍擴(kuò)展，開始一個新的輪回，再次出現(xiàn)新的周期性波動，但其波動幅度較前一輪回減弱，呈螺旋式發(fā)展。塌陷的重復(fù)性：對于一個特定的塌陷區(qū)來說，由于引發(fā)源不斷變化，可經(jīng)歷多次輪回的重復(fù)塌陷，表現(xiàn)為產(chǎn)生新的塌陷或者是原先塌陷的復(fù)活。三、巖溶塌陷的伴生與共生現(xiàn)象1.地面下沉：在巖溶洞隙上