岩溶塌陷地质灾害及其防治.ppt

岩溶塌陷概况 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332.28km2 。 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 ? 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