岩溶塌陷地质灾害及其防治

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,岩溶塌陷地质灾害及其防治,建筑之家,主要内容,1、岩溶塌陷概况,2、岩溶塌陷产生的原因和特点,3、建设中如何避开塌陷区,4、如何开展塌陷的群测群防,岩溶塌陷概况,岩溶地形的地面和地下特征,第一节 岩溶塌陷概况,岩溶塌陷是我省除崩塌、滑坡、泥石流之外的又一主要地质灾种。,我国岩溶塌陷分布广泛，从南到北，从东到西都有发育。目前己见于除北京、天津、上海、河南、甘肃、宁夏、新疆以外的,24,个省市区，但主要分布于辽宁、河北、江西、湖北、湖南、四川、,贵州,、云南、广东。资料显示，全国岩溶塌陷总数为,2841,处，塌陷坑有,33192,个，塌陷面积为,332.28km,2,。,中国岩溶塌陷分布统计表（单位个/处/km）(1993),1993,年的资料显示,我省岩溶塌陷总数为,107,处，塌陷坑有,2131,个，塌陷面积为,20.2km2,。主要分布在水城、六枝、安顺、遵义、贵阳等地区。,第二节 岩溶塌陷产生的原因和特点,了解岩溶塌陷产生的原因，是让建设场地避开、预警和防治岩溶塌陷的基础。,一、产生的原因,1,、岩溶洞隙是岩溶塌陷产生的前提,在地表如有洼地、槽谷、漏斗、落水洞、溶沟溶槽、石芽、石柱、溶峰等，在地下一般存在各种形态的溶洞、溶隙、管道等。这样的地方地下岩溶洞隙也比较多。,岩层较破碎的，岩溶发育愈强烈，岩溶洞隙数量愈多，其规模也愈大，愈有利于岩溶塌陷的形成；岩层较完整的、岩溶洞隙少。,岩溶洞隙的发育一般受岩溶地下水的控制。浅部岩溶洞隙由于地下水活动频繁，成为塌陷物质的储集空间和运移通道。,岩溶洞隙的开口程度是影响岩溶塌陷形成的重要因素，岩溶地下水的活动，塌陷物质的运移都是通过洞隙开口处进行的。因此，塌陷坑与开口洞隙存在着密切的垂向对应关系。洞隙规模愈大，塌陷也愈大；洞隙开口愈大，塌陷速度愈快。,洞隙的平面展布形态对塌陷平面形态有着决定性影响，裂隙状洞隙往往形成长条状塌陷坑，沿地下河管道往往产生链状或串珠状分布的塌陷坑群。,2,、塌陷形成一般要有松散土层,97%,的塌陷，表面有土层；厚度小于,10,米的表面土层最容易塌陷，厚,10-30,米的塌陷比较少。厚度越大，越不容易塌陷。,表面岩石要很破碎，也可产生塌陷。,3,、地下水的作用,在岩溶地下水埋藏较浅、循环交替强烈的地段，岩溶地下水活动变化强烈，有利于塌陷的形成。,岩溶地下水的活动在岩溶塌陷的形成中具有多种作用，可以在自然条件下由于气候季节的干、湿变化引起，也可以由于人工抽水、矿坑排水、水库蓄水、引水、灌溉和给排水工程的渗漏引起。,4,、降雨及地表水的入渗作用将引发塌陷,降雨及地表水,(,包括水库、灌溉水、渠运管道渗漏水、建筑物地面排水、各种污水及垃圾渗水等,),入渗水流对塌陷的形成有以下几方面的作用：,（,1,）洞隙盖层岩土体充水增重和软化作用,（,2,）垂直渗透潜蚀作用,（,3,）地下水位上升使岩溶洞隙空间气团受压产生正压力,（,4,）水库蓄水对库区产生水压力形成附加荷载,降雨地表水的入渗引发塌陷,5,、河、湖近岸地带的侧向倒灌作用引发塌陷,在汛期洪水位急剧上升的情况下，河、湖水将向地下水产生侧向倒灌，容易形成洪水塌陷。一般在自然条件下即可形成，如有人为因素的叠加，可加快塌陷的发展速度。,6,、外加荷载也是引发因素,如渣土、垃圾等等堆放在具有隐伏土洞的上面，会使土洞塌陷。,7,、地震与振动作用,地震力使洞隙盖层岩土体产生破裂、位移形成塌陷。,人为的爆破和车辆振动，也可造成洞隙顶板的塌落而形成塌陷，主要见于隐伏土洞发育地区，这些土洞顶板已接近极限平衡状态，在强度不大的振动力使用下产生附加荷载效应而导致塌陷。,8,、修建公路、不合理开挖等,二、,岩溶塌陷的时空动态特征,1,、单个岩溶塌陷的形成过程及其动态特征,对于绝大多数常见的土层塌陷来说，都具有由岩溶洞隙土洞塌陷的形成过程。,2,、岩溶塌陷群发育的时空动态,由于抽水、采煤等人为塌陷多成群产生，形成塌陷群，其时空动态表现在以下几个方面：,塌陷的持续性：,岩溶塌陷在其引发因素消失之前将持续发展，直到达到新的稳定为止。,矿区塌陷持续时间久，可大,10-20,年。,对于抽水塌陷来说，如果降深较稳定，其持续时间将要短得多，但有的也可延长至,10,年以上（如水城）。,塌陷的阶段性：,单个塌陷的发育过程可分为土洞形成和扩展阶段、塌陷形成阶段和调整阶段,塌陷的周期性：,在引发源稳定不变（如排水降深稳定）的情况下，受气象水文因素的影响。塌陷作用随其周期性变化而作强弱波动，如一年中的雨季春耕泡田季节，塌陷作用强烈，塌陷数量多而集中，其它季节塌陷作用减弱，数量减少。在一个轮回中这种波动随着塌陷发展逐渐向外围扩展，其幅度逐渐减弱以至消失。在引发源发生变化（如排水降深加大）,塌陷作用将再次复活并向外围扩展，开始一个新的轮回，再次出现新的周期性波动，但其波动幅度较前一轮回减弱，呈螺旋式发展。,塌陷的重复性：,对于一个特定的塌陷区来说，由于引发源不断变化，可经历多次轮回的重复塌陷，表现为产生新的塌陷或者是原先塌陷的复活。,三、,岩溶塌陷的伴生与共生现象,1.,地面下沉：,在岩溶洞隙上由复盖层厚度较大但松软的土层组成时，土洞的扩展将引起地面的局部下沉，最终将形成缓发性塌陷。位于建筑物下方的土洞，在其扩展过程中将引起建筑物的不均匀沉降，地面亦将出现局部下沉。,2.,地面开裂：,在土洞扩展到一定程度而尚未塌陷前，往往首先在地面出现裂缝，这些裂缝大都是弧形断续展布，具拉张特征，有时有多条裂缝是平行交错分布。裂缝进一步发展形成环状裂缝，且宽度加大，有时内侧下错形成小的错台。这些环状裂缝往往是塌陷坑口位置的表征。此外，在塌陷坑外侧周边还可出现弧形的裂缝。在塌陷坑形成后引起坑壁的坍塌。,3.,塌陷地震：大规模的塌陷可引起地震效应，由于其产生地震的能量有限，震源深度很浅，因此强度低，震级小，但烈度偏高。,如水口山矿区塌陷产生烈度,5,度地震，影响范围直径,5,公里。乌江渡六厂,1945,一,1946,在灰岩中产生,3,级地震，烈度在,56,。贵州开阳县城东南，,1957,一,1958,年在灰岩，白云岩中出现塌陷地震，震级,3,级。湖北恩施沐抚区大山顶一带,1975,年,1,月,27,日，当地群众听到地下有闷雷声，地面见有裂缝，宽,12,厘米，长数十至数百米，裂缝附近常见有漏斗或新近塌陷的坑洞，多属基岩塌陷，塌陷地震震级,0.50.7,级，影响范围南北长,1520,公里，东西宽,2,一,10,公里。,第三节 房屋选址、修建中如何避开潜在塌陷区,在乡村场地和房屋地基选址中，如何避开塌陷，一般说来应避开下列地段：,1、岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带，或沿其与非可溶岩的接触地带。这些地带中隐伏岩溶形态（漏斗、溶槽等）较发育，且其中,多有软土分布,发生塌陷可能性大。,2,、沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带，岩层剧烈转折、破碎的地带,这些地带往往容易产生塌陷。,3,、松散盖层较薄，以砂土为主，其底部粘性土层缺失或甚薄（一般不足,12,米）的“天窗”地段,最易于发生塌陷。,4,、岩溶地下水的主要流经地带或岩溶管道上，容易有塌陷。,5,、具有潜水和岩溶水含水层分布地带，容易造成塌陷。,6,、岩溶地下水的排泄区：如低洼的泉水流出的地方。,7,、岩溶地下水位在基岩面上下频繁波动的地带，或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段，如开采强度大、地下水位大幅度变化且剧烈的地方。,8,、临近河、湖、塘地表水体的近岸地带。,9,、岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。,第四节 如何开展塌陷的群测群防,一、发生地面塌陷的前兆,(1),井、泉的异常变化：如井、泉的突然干涸或浑浊翻沙，水位骤然降落等。,(2),地面形变：地面产生地鼓，小型垮塌，地面出现环型开裂，地面出现沉降。,(3),建筑物作响、倾斜、开裂。,(4),地面积水引起地面冒气泡、水泡、旋流等。,(5),植物变态、动物惊恐。微微可闻地下土层的垮落声。,建筑物倾斜、开裂。,二、怎么预防地面塌陷,在岩溶区进行工程建设，应采取如下对策预防岩溶塌陷：,1,、对已有岩溶塌陷发生且其稳定性差尚有活动迹象的地段，就坚决避让。,如何判断已有岩溶塌陷是否稳定了呢？,稳定性差的尚在活动的塌陷坑，其特征主要是：,(1),塌陷坑形态保存较好，特别是坑中堆积物有沉陷、错移迹象，并见有裂缝。,(2),塌陷坑周边环形裂缝发育较齐全，其宽度、长度都有进一步发展的趋势。,(3),植物稀疏不发育或发育不均衡：有地表水流汇集注入迹象，水流入渗迅速，存不住水。,(4),附近有人为因素的影响，据访问了解在近期有活动迹象。,以上特征可综合分析，作为塌陷坑稳定性的宏观判断标志。对于稳定性差的尚在活动的塌陷坑的判断是防灾治灾工作的基础。应特别予以重视。,塌陷坑周边环形裂缝发育较齐全,植物稀疏不发育或发育不均衡，水流入渗迅速，存不住水,2,、对已有岩溶塌陷数量较少且其稳定性较好已不再活动的地段。,如果人类工程活动比较合理（不再剧烈抽水、采矿采煤或开挖），建设小型建筑问题不大。但建设大型建筑物要特别重视场地区的工程勘察。,稳定性较好的已不再活动的塌陷坑一般具有下列特征：,(1),塌陷坑已受到后期改造；坑口坑壁经后期坍塌后边坡已经稳定而是漏斗状；坑底经后期充填后地面较平滑，参差凹凸的现象已不复见；坑周围的环形裂缝已多自行填塞不显。,(2),坑底堆积物中未见新的下沉、错移等复活迹象，坑底未见新的裂缝或坑穴。,(3),植物生长茂密，已遮盖大部分剖面。,(4),无地表水流汇集注入现象，雨后坑中积水消散较慢。,(5),附近不存在人为因素的强烈影响，如矿坑排水、抽水量大的水井等，且据访问了解，在较长时期以来没有发生过活动。,稳定性较好的塌陷坑,稳定性较好的塌陷坑,3,、建筑物应尽量避开有利于岩溶塌陷发育的地段，原则上应使主要建筑物避开塌陷地段。,（,1,）岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带，或沿其与非可溶岩的接触地带。这些地带中隐伏岩溶形态（漏斗、溶槽等）较发育，且其中多有较土分布；,（,2,）沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带，岩层剧烈转折、破碎的地带；,（,3,）松散盖层较薄县以砂土为主，其底部粘性土层缺失或甚薄（一般不足,12,米）的“天窗”地段；,（,4,）岩溶地下水的主迳流或岩溶管道上；,（,5,）具有潜水和岩溶水仅层含水层分布地带；,（,6,）岩溶地下水的排泄区；,（,7,）岩溶地下水位在基岩面上下频繁波动的地带，或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段；,（,8,）临近河、湖、塘地表水体的近岸地带；,（,9,）岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。,4,、工程设计和施工中要注意：,（,1,）消除或减轻人为因素的影响；,（,2,）设置完善的排水系统，避免地表水大量入渗，对已有塌陷坑进行填堵处理，防止地表水向其汇聚注入等。,三、发生地面塌陷时应采取什么应急措施,1,、视险情发展将人、物及时撤离险区。在发现前兆时即应制定撤离计划。,2,、塌陷发生后对临近建筑物的塌陷坑应及时填堵，以免影响建筑物的稳定。其方法是投入片石，上铺砂卵石，再上铺砂，表面用粘土夯实，经一段时间的下沉压密后用粘土夯实补平。,3,、,立即设立警示标志，告知村民和行人，禁止进入该塌陷区,4,、对建筑物附近的地面裂缝应及时填塞，地面的塌陷坑应拦截地表水防止其注入。,5,、对严重开裂的建筑物应暂时封闭不许使用，待进行危房鉴定后才确定应采取的措施。,6,、,应立项开展调查工作，查清灾害隐患分布范围，以便采取主动防预措施。,建 议,1,、要讲科学：地质灾害是一个全球问题，我们国家更是如此。现在的地质灾害，隐蔽性强，危害性大。搞新农村地质灾害减灾防灾,科学性很强。可根据当地情况，帮助百姓破除迷信。,2,、要讲方法：要用通俗语言给大家讲，要根据当地词汇来讲，包括用土话。要虚心向老百姓学习，要结合实际，用现场的例子来讲。,3,、要讲实效：要讲针对性的当地的事情，少讲一些当地没有的灾害，当然可以适当讲讲其他地方的灾害，让群众开眼界,但主要还是讲当地的老