巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害及其防治

巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害及其防治建筑之家整理課件主要內(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(cè)群防整理課件巖溶塌陷概況整理課件巖溶地形的地面和地下特征整理課件

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(guó)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(gè)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(guó)巖溶塌陷總數(shù)為2841處，塌陷坑有33192個(gè)，塌陷面積為332.28km2

。

整理課件整理課件中國(guó)巖溶塌陷分布統(tǒng)計(jì)表（單位個(gè)/處/km2）(1993)

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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(gè)，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)。整理課件第二節(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(chǎng)地避開、預(yù)警和防治巖溶塌陷的基礎(chǔ)。整理課件一、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，愈有利于巖溶塌陷的形成；巖層較完整的、巖溶洞隙少。整理課件巖溶洞隙的發(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(dòng)頻繁，成為塌陷物質(zhì)的儲(chǔ)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(dòng)，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。整理課件洞隙的平面展布形態(tài)對(duì)塌陷平面形態(tài)有著決定性影響，裂隙狀洞隙往往形成長(zhǎng)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。整理課件2、塌陷形成一般要有松散土層

97%的塌陷，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。整理課件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(dòng)變化強(qiáng)烈，有利于塌陷的形成。巖溶地下水的活動(dòng)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。

整理課件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(duì)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(duì)庫區(qū)產(chǎn)生水壓力形成附加荷載整理課件降雨地表水的入滲引發(fā)塌陷整理課件

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(huì)使土洞塌陷。

整理課件7、地震與振動(dòng)作用地震力使洞隙蓋層巖土體產(chǎn)生破裂、位移形成塌陷。人為的爆破和車輛振動(dòng)，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(dòng)力使用下產(chǎn)生附加荷載效應(yīng)而導(dǎo)致塌陷。整理課件8、修建公路、不合理開挖等整理課件二、巖溶塌陷的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征

1、單個(gè)巖溶塌陷的形成過程及其動(dòng)態(tài)特征

對(duì)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。整理課件2、巖溶塌陷群發(fā)育的時(shí)空動(dòng)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(shí)空動(dòng)態(tài)表現(xiàn)在以下幾個(gè)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(shí)間久，可大10-20年。對(duì)于抽水塌陷來說，如果降深較穩(wěn)定，其持續(xù)時(shí)間將要短得多，但有的也可延長(zhǎng)至10年以上（如水城）。整理課件

塌陷的階段性：?jiǎn)蝹€(gè)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(dòng)，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(gè)輪回中這種波動(dòng)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)活并向外圍擴(kuò)展，開始一個(gè)新的輪回，再次出現(xiàn)新的周期性波動(dòng)，但其波動(dòng)幅度較前一輪回減弱，呈螺旋式發(fā)展。

塌陷的重復(fù)性：對(duì)于一個(gè)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。

整理課件三、巖溶塌陷的伴生與共生現(xiàn)象

1.地面下沉：在巖溶洞隙上由復(fù)蓋層厚度較大但松軟的土層組成時(shí)，土洞的擴(kuò)展將引起地面的局部下沉，最終將形成緩發(fā)性塌陷。位于建筑物下方的土洞，在其擴(kuò)展過程中將引起建筑物的不均勻沉降，地面亦將出現(xiàn)局部下沉。

2.地面開裂：在土洞擴(kuò)展到一定程度而尚未塌陷前，往往首先在地面出現(xiàn)裂縫，這些裂縫大都是弧形斷續(xù)展布，具拉張?zhí)卣鳎袝r(shí)有多條裂縫是平行交錯(cuò)分布。裂縫進(jìn)一步發(fā)展形成環(huán)狀裂縫，且寬度加大，有時(shí)內(nèi)側(cè)下錯(cuò)形成小的錯(cuò)臺(tái)。這些環(huán)狀裂縫往往是塌陷坑口位置的表征。此外，在塌陷坑外側(cè)周邊還可出現(xiàn)弧形的裂縫。在塌陷坑形成后引起坑壁的坍塌。整理課件

3.塌陷地震：大規(guī)模的塌陷可引起地震效應(yīng)，由于其產(chǎn)生地震的能量有限，震源深度很淺，因此強(qiáng)度低，震級(jí)小，但烈度偏高。

如水口山礦區(qū)塌陷產(chǎn)生烈度5度地震，影響范圍直徑5公里。烏江渡六廠1945一1946在灰?guī)r中產(chǎn)生3級(jí)地震，烈度在5—6°。貴州開陽縣城東南，1957一1958年在灰?guī)r，白云巖中出現(xiàn)塌陷地震，震級(jí)3級(jí)。湖北恩施沐撫區(qū)大山頂一帶1975年1月27日，當(dāng)?shù)厝罕娐牭降叵掠袗灷茁?，地面見有裂縫，寬1—2厘米，長(zhǎng)數(shù)十至數(shù)百米，裂縫附近常見有漏斗或新近塌陷的坑洞，多屬基巖塌陷，塌陷地震震級(jí)0.5—0.7級(jí)，影響范圍南北長(zhǎng)15—20公里，東西寬2一10公里。整理課件第三節(jié)房屋選址、修建中如何避開潛在塌陷區(qū)整理課件在鄉(xiāng)村場(chǎng)地和房屋地基選址中，如何避開塌陷，一般說來應(yīng)避開下列地段：1、巖溶強(qiáng)烈發(fā)育的純可溶巖分布地帶，或沿其與非可溶巖的接觸地帶。這些地帶中隱伏巖溶形態(tài)（漏斗、溶槽等）較發(fā)育，且其中,多有軟土分布,發(fā)生塌陷可能性大。整理課件2、沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶，巖層劇烈轉(zhuǎn)折、破碎的地帶,這些地帶往往容易產(chǎn)生塌陷。整理課件3、松散蓋層較薄，以砂土為主，其底部粘性土層缺失或甚?。ㄒ话悴蛔?—2米）的“天窗”地段,最易于發(fā)生塌陷。整理課件4、巖溶地下水的主要流經(jīng)地帶或巖溶管道上，容易有塌陷。5、具有潛水和巖溶水含水層分布地帶，容易造成塌陷。6、巖溶地下水的排泄區(qū)：如低洼的泉水流出的地方。7、巖溶地下水位在基巖面上下頻繁波動(dòng)的地帶，或受排水影響強(qiáng)烈的降落漏斗中心及近側(cè)地段，如開采強(qiáng)度大、地下水位大幅度變化且劇烈的地方。8、臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶。9、巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。整理課件第四節(jié)如何開展塌陷的群測(cè)群防整理課件一、發(fā)生地面塌陷的前兆(1)井、泉的異常變化：如井、泉的突然干涸或渾濁翻沙，水位驟然降落等。(2)地面形變：地面產(chǎn)生地鼓，小型垮塌，地面出現(xiàn)環(huán)型開裂，地面出現(xiàn)沉降。(3)建筑物作響、傾斜、開裂。(4)地面積水引起地面冒氣泡、水泡、旋流等。(5)植物變態(tài)、動(dòng)物驚恐。微微可聞地下土層的垮落聲。

整理課件建筑物傾斜、開裂。整理課件二、怎么預(yù)防地面塌陷

在巖溶區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，應(yīng)采取如下對(duì)策預(yù)防巖溶塌陷：1、對(duì)已有巖溶塌陷發(fā)生且其穩(wěn)定性差尚有活動(dòng)跡象的地段，就堅(jiān)決避讓。如何判斷已有巖溶塌陷是否穩(wěn)定了呢？穩(wěn)定性差的尚在活動(dòng)的塌陷坑，其特征主要是：

(1)塌陷坑形態(tài)保存較好，特別是坑中堆積物有沉陷、錯(cuò)移跡象，并見有裂縫。

(2)塌陷坑周邊環(huán)形裂縫發(fā)育較齊全，其寬度、長(zhǎng)度都有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。

(3)植物稀疏不發(fā)育或發(fā)育不均衡：有地表水流匯集注入跡象，水流入滲迅速，存不住水。

(4)附近有人為因素的影響，據(jù)訪問了解在近期有活動(dòng)跡象。以上特征可綜合分析，作為塌陷坑穩(wěn)定性的宏觀判斷標(biāo)志。對(duì)于穩(wěn)定性差的尚在活動(dòng)的塌陷坑的判斷是防災(zāi)治災(zāi)工作的基礎(chǔ)。應(yīng)特別予以重視。

整理課件整理課件塌陷坑周邊環(huán)形裂縫發(fā)育較齊全整理課件植物稀疏不發(fā)育或發(fā)育不均衡，水流入滲迅速，存不住水整理課件2、對(duì)已有巖溶塌陷數(shù)量較少且其穩(wěn)定性較好已不再活動(dòng)的地段。如果人類工程活動(dòng)比較合理（不再劇烈抽水、采礦采煤或開挖），建設(shè)小型建筑問題不大。但建設(shè)大型建筑物要特別重視場(chǎng)地區(qū)的工程勘察。

整理課件穩(wěn)定性較好的已不再活動(dòng)的塌陷坑一般具有下列特征：

(1)塌陷坑已受到后期改造；坑口坑壁經(jīng)后期坍塌后邊坡已經(jīng)穩(wěn)定而是漏斗狀；坑底經(jīng)后期充填后地面較平滑，參差凹凸的現(xiàn)象已不復(fù)見；坑周圍的環(huán)形裂縫已多自行填塞不顯。

(2)坑底堆積物中未見新的下沉、錯(cuò)移等復(fù)活跡象，坑底未見新的裂縫或坑穴。

(3)植物生長(zhǎng)茂密，已遮蓋大部分剖面。

(4)無地表水流匯集注入現(xiàn)象，雨后坑中積水消散較慢。

(5)附近不存在人為因素的強(qiáng)烈影響，如礦坑排水、抽水量大的水井等，且據(jù)訪問了解，在較長(zhǎng)時(shí)期以來沒有發(fā)生過活動(dòng)。

整理課件穩(wěn)定性較好的塌陷坑整理課件穩(wěn)定性較好的塌陷坑整理課件3、建筑物應(yīng)盡量避開有利于巖溶塌陷發(fā)育的地段，原則上應(yīng)使主要建筑物避開塌陷地段。

（1）巖溶強(qiáng)烈發(fā)育的純可溶巖分布地帶，或沿其與非可溶巖的接觸地帶。這些地帶中隱伏巖溶形態(tài)（漏斗、溶槽等）較發(fā)育，且其中多有較土分布；

（2）沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶，巖層劇烈轉(zhuǎn)折、破碎的地帶；

（3）松散蓋層較薄縣以砂土為主，其底部粘性土層缺失或甚?。ㄒ话悴蛔?—2米）的“天窗”地段；

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（4）巖溶地下水的主逕流或巖溶管道上；

（5）具有潛水和巖溶水僅層含水層分布地帶；

（6）巖溶地下水的排泄區(qū)；

（7）巖溶地下水位在基巖面上下頻繁波動(dòng)的地帶，或受排水影響強(qiáng)烈的降落漏斗中心及近側(cè)地段；

（8）臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶；

（9）巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。整理課件4、工程設(shè)計(jì)和施工中要注意：（1）消除或減輕人為因素的影響；（2）設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，避免地表水大量入滲，對(duì)已有塌陷坑進(jìn)行填堵處理，防止地表水向其匯聚注入等。整理課件三、發(fā)生地面塌陷時(shí)應(yīng)采取什么應(yīng)急措施1、視險(xiǎn)情發(fā)展將人、物及時(shí)撤離險(xiǎn)區(qū)。在發(fā)現(xiàn)前兆時(shí)即應(yīng)制定撤離計(jì)劃。2、塌陷發(fā)生后對(duì)臨近建筑物的塌陷坑應(yīng)及時(shí)填堵，以免影響建筑物的穩(wěn)定。其方法是投入片石，上鋪砂卵石，再上鋪砂，表面用粘土夯實(shí)，經(jīng)一段時(shí)間的下沉壓密后用粘土夯實(shí)補(bǔ)平。整理課件3、立即設(shè)立警示標(biāo)志，告知村民和行人，禁止進(jìn)入該塌陷區(qū)整理課件4、對(duì)建筑物附近的地面裂縫應(yīng)及時(shí)填塞，地面的塌陷坑應(yīng)攔截地表水防止其注入。5、對(duì)嚴(yán)重開裂的建筑物應(yīng)暫時(shí)封閉不許使用，待進(jìn)行危房鑒定后才確定應(yīng)采取的措施。6、應(yīng)立項(xiàng)開展調(diào)查