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珠江三角洲地面沉降灾害类型特征与成因[权威资料]

珠江三角洲地面沉降灾害类型特征与成因

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内容摘要:本文根据地面沉降调查过程中的一些经验与体會，概括阐述了珠江

三角洲地区地面沉降灾害的类型、分布及其主要特征，对其诱发因素及形成的原因

进行分析并提出主要的防治措施。

关键词:软土地下水地面塌陷地面沉降灾害防治

1引言

珠江三角洲地区是我国经济最发达的地区之一，在我国区域城市群建设与经济

活动中占有举足轻重的作用。改革开放以来，随着该区经济的快速增长、人口迅猛

增加、城市化水平日益提高，人类经济与工程活动对地质环境的作用和影响越来越

大，所引发的地质环境问题对人类生存和社會经济可持续发展的影响也越来越突

出。尤其是作为地质环境问题之一的地面沉降灾害问题已直接给地区经济社會发展

带来了严重的危害和阻碍。现结合本人在地面沉降调查过程中的一些经验与体會，

谈谈珠江三角洲地区地面沉降灾害的主要类型特征及探讨其形成原因。

2地面沉降灾害的主要表现类型及分布

珠江三角洲地区地面沉降灾害主要包括岩溶地区的地面塌陷灾害及软土分布地

区的地面沉降灾害两大类。珠江三角洲岩溶地区主要分布在三角洲北部，即广州北

部的白云区、花都区(称为广花盆地)，该地区为大面积岩溶隐伏区，其上覆盖着厚

度薄且均匀性差的第四系松散砂土、黏土层等，容易受自然因素及外力作用影响诱

发地面塌陷地质灾害;珠江三角洲软土地层分布极为广泛，遍及整个三角洲冲

积平原区，其分布厚度具有由三角洲顶端往前缘由薄增厚的特点。珠江三角洲

中部及南部沿海地区软土地层分布厚度大、埋藏浅、沉积形成地质年代新，是珠江

三角洲地面沉降灾害发育最为严重的地区。

3地面沉降灾害类型特征及其形成原因探析

3.1岩溶地区地面塌陷沉降灾害

地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落，并在地面形成

塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。地面塌陷是珠江三角洲北部广花盆地地区地面沉

降地质灾害的主要类型之一。广花盆地隐伏岩溶发育，地区内人类工程建设活动强

烈，对原自然环境，地形地貌的改变巨大，诱发地面塌陷因素众多，且具有较强的

隐蔽性和突发性特点，造成经济损失巨大，严重威胁到人民群众的生命财产安全。

广花盆地地区分布的可溶碳酸盐岩奠定了不良的地质环境基础，而自然条件

(主要为气候条件)的改变、工程活动中的疏干排水以及机械强烈震动等人类经济与

工程活动则为主要的诱发因素。根据地面塌陷发育的地质条件和作用因素的不同，

把珠江三角洲地区地面塌陷分为自然地面塌陷和工程地面塌陷两种，以工程地面塌

陷损失最严重。

3.1.1自然塌陷

主要是由于气候条件的改变，如降水季节和持续性强降雨天气或久旱后的暴

雨，或岩土体自重等作用发生的塌陷引发的灾害。其主要特点是形成发展过程与人

类工程建设及其他经济活动相关性弱或无关，造成的破坏和经济损失较低。

3.1.2工程塌陷

工程塌陷主要是人类工程行为所致，是目前岩溶地区发生地面塌陷最均广泛的

形式，其分布最广、灾害后果最重。其灾害孕灾环境复杂，主要致灾因子包括:排

水疏干与突水(突泥)作用、人工加载、人工振动、人工开挖桩基、

地表渗水、地铁等地下工程掘进等，由于其具有突发性，因此造成的破坏与经

济损失往往较大。

(1)过量抽取地下岩溶水引发的地面塌陷

隐伏岩溶区过量抽吸地下水，是引起地面塌陷的动力。抽汲地下水降低了地下

水位，使上覆土层浮托力减小，水力坡度和流速增大，潜蚀作用加强。此外，抽汲

地下水还使地下水紊动并带出大量泥沙，掏蚀上覆土层，形成土洞，土洞扩展到一

定程度使土体失去平衡，引致地表下沉开裂，形成岩溶地面塌陷。这种地面塌陷會

导致地面开裂和房屋出现宽窄不同的裂缝。

在石灰岩资源丰富，采矿场较多的地区，一般以露天地下大规模开采为主，这

种负地形开采方式需大量疏干排水，破坏了地下水的动态平衡，形成地下水位漏

斗，导致较大的区域副效应，影响半径范围逐渐扩大，该地区地面塌陷會成群出

现，并向外侧扩展，造成周边环境恶化，人类无法居住。

(2)人类工程建设活动引发的地面塌陷

随着经济的进一步发展，城市扩张，农村城镇化，人类工程建设活动越发强

烈。这一阶段城市大面积的地下空间开发、地铁隧道施工、城际铁路铺展以及城镇

多层、高建筑群开发的基础工程施工等线、面状工程全面展开，都形成了诱发地面

塌陷的人为因素。地下室开挖、地下铁路隧道等地下工程施工过程中大量抽排地下