T地面沉降和地裂缝的评估与防治-教学

地面沉降和地裂缝的

评估与防治

5.1.1地面沉降与地裂缝及其危害地面沉降与地裂缝作为地质灾害的一种灾种区别于崩塌滑坡，它是地面岩土体在自重应力场（或构造应力场的参与）条件下垂向变形破坏及向深部架空或潜在空间方向的运动。美国地质调查局（USGS）1999年出版的美国地面沉降研究报告中将地面沉降按引发的原因分为地下水开采型（MiningGroundWater-Introduction）;土壤疏干型（DrainageofOrganicSoils-Introduction）；和洞穴塌陷型（CollapsingCavities-Introduction）三种类型。按成因机制地下水开采与土壤疏干属于同一类型，两者的区别前者是将地下水作为水资源开采，后者则是为了开垦湿地采取排水疏干，但两者均因下伏土层中地下水位的降落，有效应力的降低造成固结压密而引起地面沉降。这类地面沉降多为区域性的，在一定条件下随沉降伴生地裂缝。洞穴塌陷包括岩溶塌陷和地下采掘洞穴塌陷，塌陷的范围局限于洞穴和地下洞室的影响带。（1）区域性地面沉降（2）岩溶塌陷地面沉降（3）地下采空区塌陷地面沉降8.1慨述主要危害（1）地面沉降及地裂缝会造成建筑物的直接破坏，如房屋、桥梁破裂跨塌，地下管道、通道的断裂和破损等。（2）地面沉降可能造成近海和河流附近地面低于海潮或洪水警戒线而造成海潮和洪水袭击及海水倒灌恶化地下水质，造成土壤盐碱化等。（3）地面沉降引起的地裂缝往往可成为地面污染源侵入深部地下水源的通道，造成水质污染。（4）城市地下水位大面积，大幅度的降落，改变了地质体的热容量，可能会造成热岛现象，破坏了原有的生态环境。（5）地裂缝常常可成为深部有害气体逸出地面的通道，尤其是氡气的超标，对人体的健康的危害是极为严重的。

8.1．1地面沉降涵义及危害1．地面沉降的涵义(1)广泛涵义：系指地壳表面在自然力作用下或人类经济活动影响下造成区域性的总体下降运动。其特点是以向下的垂直运动为主体，而只有少量或基本上没有水平向位移。其速度和沉降量值以及持续时间和范围均因具体诱发因素或地质环境的不同而异。(2)工程涵义：目前国内外工程界所研究的地面沉降主要是指由抽取液体(以地下水为主，也包括油、气)所引起的区域性地面沉降。我国《岩土工程勘察规范》中规定的：在较大面积(100km2以上)内由于抽取地下水引起水位下降或水压下降而造成的地面沉降。

2．地面沉降的公害特点地面沉降作为一项公害，其主要特点有：(1)一般发生得比较缓慢而难以明显感觉。(2)一旦发生了地面沉降，即使不考虑产生地面沉降的原因，沉降了的地面是几乎不可能完全复原样。3．地面沉降给工农业生产，交通运输、城市建设和人民生活造成的危害和严重的经济损失，它使城市环境明显恶化，对农村农田的影响也较大，其具体环境灾害表现如下：

(1)沿海、沿江城区区域、潮水上岸，潮水可能漫溢市区，道路、工厂、商店及村庄、农田，经济损失严重。(2)城市中，下水道排水不畅，降雨积水成灾，发生大面积内涝灾害，市区、农村遭受损失。(3)河道桥下净空减少，过航能力降低，影响交通运输o(4)城镇区内，建筑物由于地面沉降影响会产生不均匀变形，危及稳定、安全。(5)既有河、海堤坝或防汛墙，其防洪潮能力降低，致使城市抵御自然灾害的能力下降。(6)港口码头失效，其作用功能降低。(7)道路设施及地下管道遭受破坏。(8)地下水取水设备失效。

8．2区域性地面沉降1．区域性地面沉降的成因及主要类型分为自然因素和人为因素两大类(1)自然因素分析1)新构造运动可使地面随基底面升降以垂直升降为主的新构造运动可使地面随基底而升降。中国天津、西安和大同等城市66地面沉降均受到新构造运动的影响。例如，天津处于新华夏构造体系华北沉降带，长期以来缓慢下沉。2)强烈地震对地面沉降的影响强烈地震是新构造运动的一种突发事件，在短期内可引起变幅较大的区域性地面垂直变形。另外，强震使软土地基震陷和古河道新近沉积土液化，也可造成局部地区的地面下沉。

3)海平面上升海平面上升将导致地面的相对下降，如意大利威尼斯市海平面上升速度为1．27mm／年，所引起的地面相对下沉约占该地区年平均沉降量的40％。另外全球气候的转暖，气温上升，必加速冰川消融，从而使海平面上升，地面相对下沉。4)土层的天然固结欠固结土在其自重力的固结作用和正常固结土的次固结作用，将使土层压缩变形，进而引起地面沉降。

(2)人为因素原因人类工程及经济活动的能力和强度与日俱增，其对地面沉降的影响通常已占主导地位，这类地面沉降现象，目前已成为重点。影响地面沉降的人为因素包括：抽取地下气、液体，大面积地面堆载，固体矿产开采和诱发性岩溶塌陷等。1)抽取地下气、液体的影响因各种目的而进行的浅层疏干排水和抽取深层的气、液体，使地层内的气、液压降低，土粒间有效应力增加，地层压密，形成区域性碟形洼地。这种因抽取地下水而形成的地面沉降，是地面沉降现象中发育最普遍，危害性最严重的一类。2)大面积地面堆载的影响分布有巨厚的高压性淤泥和淤泥质土的低洼地区，随经济建设的开发，需在洼地·上大面积堆填。其软土在堆载(填土)荷重的作用下，产生一维压缩固结，可形成地区性的地面沉降。此类沉降，受场地软土的工程特性，层厚和堆载大小的控制，是构成滨海平原城市总地面沉降的一个组成部分，不可忽视。如天津市占地40km2的塘沽开发区及保税区，在盐池和滩涂上堆填l～2m厚填土，因堆载荷重的影响，地面沉降量可达十余厘米。8.2.3地下水开采型地面沉降的形成机制地下水经过抽水后会使地层压密，是由于含水层水位下降引起土层中孔隙水压力降低，颗粒间有效应力增加的缘故。因此，有效应力原理是抽水引起土层压密的基本原理。见图8.1。图中p为土层的的总压力力，б为抽水前前的有效效应力，，为为抽水前前的孔隙隙水压力力，抽水水前上述述诸力处处于平衡衡状态，，即（8.2.2.1)抽水后随随着水压压下降了了,土层中孔孔隙水压压力随之之下降，，颗粒间间浮托力力减小，，但由于于抽水过过程中土土层的总总压力基基本保持持不变，，故此下下降了的的值即转转化为有有效应力力增量。。(8.2．2.2)在大多数数情况下下，这种种压密可可以认为为是一维维的。压压密的时时间延滞滞将随土土层的透透水性而而异。此此压密过过程一般般仍近似似采用Terzaghi的经典固固结方程程表示，，即：（8.2.2.3）8.2.3地面沉降降预测及及估算方方法1．预测地地面沉降降的前提提条件(1)查明场地地的工程程地质，，水文地地质条件件，划分分压缩层层和含水水层。(2)进行室内内外测试试，取得得抽水压压密试验验，渗透透试验、、前期固固结试验验、流变变试验、、反复载载荷试验验等成果果和沉降降观测资资料。2，预测地地面沉降降量的估估算方法法(1)分层总和和法计算算地面沉沉降量粘粘性土及及粉土层层按下式式计算（8.2.3.1）砂层按下下式计算算（8.2.3.2）式中——土层最终终沉降量量(mm)；——压缩或回回弹系数数，压缩缩时为，，回弹时时()；eo——土层原始始孔隙比比；——由于地下下水位变变化施加加于土层层上的平平均荷载载(kPa)；H——计算土层层的厚度度(mm)；E——砂层的弹弹性模量量，压缩缩时为，，回回弹时为为(kPa)。总沉降量量等于各各土层沉沉降量的的总和。。总沉降量量等于各各土层沉沉降量的的总和。。(2)单位变形形量法计计算地面面沉降量量1)基本假设设：土层层变形量量与水位位升降幅幅度及土土层厚度度之间都都呈线性性比例关关系。2)根据：以以已有的的地面沉沉降实际际观测资资料（在在某一水水位升降降幅度及及已知土土层厚度度条件下下）为根根据。3)方法：一一般可根根据预测测期前3～4年中的实实测资料料，计算算土层在在某一特特定时段段(水位上升升或下降降)内，含水水层水头头每变化化lm时，其相相应的变变形量，，称为单单位变形形量，可可由下式计算算：3．地面沉沉降发展展趋势的的预测在水位升升降已经经稳定不不变的情情况下，，土层变变形量与与时间变变化关系系可用下下式计算算：（6.5.3.8）（6.5.3.9）式中St———预测某时时刻7个月以后后土层变变形量(mm)；U——固结度，，以小数数表示；；t——时间(月)；N——时间因素素；Cv——固结系数数，压缩缩时为Cvc，回弹时为为Cvs(mm2／月)；H——土层的计计算厚度度(mm)。地面沉降降量估算算预测算算例：(例1)某城市地地卞水下下降速率率为2m／a，试问15年后，地地面沉降降将达多多少米I举层资料料及有关关参数如如下表6．5．3．1所列。(解)按《岩土工程程勘察规规范》(GB50021——94)推荐公式式计算地地面沉降降量：①黏土层：：②砂层：总计地面面沉降量量①黏土12m，现地下水水位地表表下10m②粉细砂，，15m③粉质黏土，27m。15年后水位地表表下40m④细中砂，7m⑤粉质黏土，18m⑥黏质粉土，7m⑦页岩，50m8.2.4地面沉降地区区的勘察评价价方法1.地面沉降勘察察主要内容(1)对已发生地面面沉降的地区区1)应查明地面沉沉降的原因和和现状；2）对地面沉降降发展趋势作作出预测；3)提出控制和治治理方案。(2)对可能发生地地面沉降的地地区1)应结合资源评评价预测发生生地面沉降的的可能性；2)并对可能的沉沉降层位做出出估计；3)对沉降量进行行计算，提出出预防和控制制地面沉降的的建议和措施。2.地面沉降原因因的调查内容容(1)场地工程地质质条件1)场地的沉积环环境和年代、、地貌单元，，并查明第四四纪冲积、湖湖积和浅海相相沉积的平原原或盆地以及及古河道、洼洼地、河间地地块等微地貌貌。2)第四系松散堆堆积物的岩性性、厚度和埋埋藏条件，并并查明硬土层层和软弱压缩缩层的分布。。必要时还可可根据地层分分布，划分出出不同地面沉沉降地段的地地质结构单元元。3)测定在最大取取水深度范围围内的可压缩缩层和含水导导致变形特征征。当地下水水位升降频繁繁、幅度较大大时，还可模模拟水位升降降变化进行土土的反复载荷荷试验，并测测定土的压缩缩与回弹特性性。(2)地下水埋藏条条件1)第四系含水层层的水文地质质条件，包括括含水层的岩岩性、渗透性性、单位涌水水量、矿化度度等。2)地下水埋藏深深度和承压性性质，含水层层间或地下水水与地面水间间的水力联系系。3)地下水的补给给、径流、排排泄条件及有有关参数，隔隔水层越流的的可能性。(3)地下水动态1)历年地下水的的开采回灌量量，开采的含含水层、段，，分析侧向补补给的可能和和水量及与总总取水量的比比例。2)历年地下水位位、水头的变变化幅度和速速率。3)地下水位下降降漏斗的形成成和发展过程程及回灌时地地下水反漏斗斗的形成动态态。3．地面沉降现现状调查的要要求(1)地面沉降的长长期观测：设标：按不同同的地面沉降降结构单元体体设置高程基基标准、地面面沉降和分层层沉降标。高程基准标指指标是设立在在不受排取地地下水影响的的地层上，用用做衡量地面面沉降基准的的标点。地面沉降标指指的是用于观观测地面沉降降的地面水准准点。分层沉降标指指的是用来观观测某一土层层沉降幅度的的标点。2)测量：进行精精密水准测量量时，其方法法和要求应按按国家《水准测量规范范》中工、Ⅱ等级水准测量量的规定执行行。(2)地下水动态观观测对地下水的水水位升降，开开采量和回灌灌量、化学成成分、污染情情况及孔隙水水压力消散和和增长情况观观测。(3)对已有建筑物物的影响监测测调查地面沉降降对建筑物的的影响，包括括建筑物的变变形、倾斜、、裂缝及发生生时间和发展展过程。(4)场面面沉沉降降现现状状的的分分析析1)绘制制不不同同时时间间的的地地面面沉沉降降等等值值线线图图，，并并分分析析地地面面沉沉降降中中心心与与地地下下水水位位漏漏斗斗的的关关系系及及地地面面回回弹弹与与地地下下水水位位反反漏漏斗斗的的关关系系。2)分析析地地面面沉沉降降在在时时间间、、地地点点及及地地下下水水位位开开采采、、回回灌灌等等不不同同情情况况下下的的变变化化规规律律。。3)绘制制以以地地面面沉沉降降为为特特征征的的工工程程地地质质分分区区图图。。4．地地面面沉沉降降勘勘察察阶阶段段的的划划分分根据据调调查查区区有有无无明明显显的的地地面面沉沉降降现现象象，，把把地地面面沉沉降降勘勘察察划划分分为为两两个个阶阶段段。。不不同同阶阶段段的的勘勘察察工工作作，，其其目目的的任任务务、、方方法法手手段段和和工工作作内内容容也也有有所所不不同同，，见见表表6.5.4.15.勘探探网网的的布布设设和和技技术术要要求求(1)沿地地面面沉沉降降或或地地下下水水降降落落漏漏斗斗的的长长、、短短轴轴方方向向布布成成纵纵贯贯沉沉降降区区的的““十十””字字形形主主剖剖面面；；当当沉沉降降漏漏斗斗中中心心不不止止一一处处时时，，可可布布成成““十十十十””或或““井井””形形主主剖剖面面，，其其余余地地区区按按网网状状布布孔孔。。(2)在主主剖剖面面线线上上的的勘勘探探点点为为孔孔组组，，由由水水文文地地质质孔孔和和工工程程地地质质孔孔组组成成，，其其中中，，工工程程地地质质孔孔在在不不同同沉沉降降量量或或不不同同地地质质结结构构地地段段可可用用于于设设置置基基岩岩标标，，分分层层标标或或孔孔隙隙水水压压力力测测点点；；水水文文地地质质孔孔在在抽抽水水试试验验后后，，留留作作地地下下水水长长期期观观测测孔孔。。(3)勘探探点点间间距距，，在在乎乎剖剖面面线线上上，，勘勘探探点点间间距距为为1000m，重点点地地段段，，如如水水平平方方向向上上地地层层结结构构变变化化较较大大或或沉沉降降量量有有较较大大差差异异的的阶阶段段。。勘勘探探点点可可适适当当加加密密；；一一般般地地区区，，孔孔距距为为3000m。(4)孔深深确确定定原原则则，，控控制制孔孔应应揭揭露露基基岩岩，，当当覆覆盖盖层层较较厚厚且且下下部部土土层层强强度度高高，，沉沉降降变变形形不不明明显显时时，，工工程程地地质质孔孔可可只只达达沉沉降降层层底底板板、、水水文文地地质质孔孔可可只只达达主主要要开开采采层层的的底底板板。。8．2．5防止止地地面面沉沉降降的的主主要要措措施施1．防防止止地地面面沉沉降降措措施施(1)已发生地面面沉降的地地区基本措施是是进行地下下水资源管管理及其整整治方法有有：1)压缩地下水水开采量，，减少水位位降深幅度度。在地面面沉降剧烈烈的情况下下，应暂时时停止开采采地下水。。2)向含水层进进行人工回回灌，回灌灌时要严格格控制回灌灌水源的水水质标准，，以防止地地下水被污污染。并要要根据地面面沉降规律律，制定合合理的采灌灌方案。3)调整地下水水开采层次次，进行合合理开采，，适当开采采更深层的的地下水。。(2)可能发生的的地面沉降降的地区基本措施是是预测地面面沉降的可可能性及其其危害程度度，防治方方法有：1)估算沉降量量，并预测测其发展趋趋势。2)结合水资源源评价，研研究确定地地下水资源源的合理开开采方案。。在最小的的地面沉降降量条件下下抽取最大大可能的地地下水开采采量。3)采取适当的的建筑保护护措施，如如避免在沉沉降中心或或严重沉降降地区建设设一级建筑筑物，在进进行房屋道道路、管道道、堤坝、、水井等规规划设计时时，预先对对可能发生生的地面沉沉降量作充充分考虑。。3．控制地面面沉降的对对策与措施施控制地面沉沉降，针对对引起沉降降的主要原原因，分别别采取不同同的控制沉沉降的措施施：(1)在地面沉降降主要由新新构造运动动或海平面面相对上升升而引起的的地区，应应根据地面面沉降或海海面上升速速率和使用用年限等，，采取预留留标高措施施。(2)在古河道新新近沉积分分布区，对对可发生地地震液化塌塌陷地带，，可采取挤挤密碎石桩桩，强夯或或固化液化化层等工程程措施。(3)在欠固结土土分布和厚厚层软土上上大面积回回填堆载地地区，可采采用强夯、、真空预压压或固化软软土等措施施。(4)对因过量开开采地下水水而引起的的地面沉降降，则应采采取控制地地下水开采采量，调整整开采层次次，开展人人工回灌，，开辟新的的供水水源源等综合措措施。8.3地裂缝8.3.1.概述地裂缝是对对中国一大大批城镇经经济建设和和人民生命命财产造成成不同程度度危害的地地质灾害之之一。地裂缝成因因比较复杂杂，有构造造成因的，，也有过量量抽取地下下水引起的的，也可能能由黄土潜潜蚀作用造造成，也有有混合成因因的。由于于地球进入入一个新的的地壳构造造运动活跃跃期，大部部分构造作作用形成的的地裂缝的的活动可能能会加剧。。中国城镇镇地裂缝的的形成常与与地震或活活动断裂等等有关。据据了解全国国有12个省、市、、区的200多个县市有有4处较大的地地裂缝。最最严重、最最典型的是是西安市。。在市、郊郊区150k㎡㎡范围内，形成成近平行、等等距出现的北北东东向地裂裂缝10条，建筑物遭遭受不同程度度的破坏。地面裂缝各式式各样，工程程上要研究的的是因各种原原因在地表面面产生一定规规模的裂缝，，它具有一定定的长度、宽宽度和深度，，具有一定的的力学性质和和规律的几何何形体特征，，活动性的还还具有一定的的位移形变，，对工程建筑筑有破坏作用用，统称为地地裂缝。8.3.2.地裂缝的分类类地裂缝按成因因和对工程建建筑的危害程程度可以分为为四类(见表6.5.6.1)：地裂缝除重力力裂缝外，凡凡属构造性地地裂缝都有三三向变形位移移，即垂直沉沉降(倾滑)、水平张裂、、水平扭动(顺扭或反扭)。三向变形中中在不同的地地裂缝有不同同的比值，地地震裂缝以水水平扭动为主主，次为倾滑滑量，张裂量量最小；构造造地裂缝有的的以水平位移移为主，有的的以倾滑为主主；城市地裂裂缝以沉降为为主，张裂次次之，水平扭扭动量最小。。地裂缝运动动机制是以长长期蠕滑运动动为主，但也也间有短期黏黏滑机制。地地裂缝有周期期性，有活动动高潮期，也也有活动间歇歇期，其活动动速率有显著著的差异。其其中城市地裂裂缝由于受环环境工程地质质条件变化的的影响；其活活动性呈现有有季节性周期期变化，冬季季活动速率大大，夏季小，，多呈现一年年一周期。一个地区的地地裂缝，不同同的地裂缝有有不同的活动动速率，同一一条地裂缝各各段的活动速速率有显著差差别，可以分分区分段进行行评价。地裂缝活动的的今后发展趋趋势主要是两两端沿走向方方向扩展破裂裂延伸，横向向破裂不明显显。8.3.3．地裂缝场地地勘察(1)地裂缝场地勘勘察1)勘察目的①查明拟建场场地及其附近近地裂缝分布布：出露位置置、走向、产产状；②地裂裂缝活动规律律性；③地裂裂缝成因；④④地裂缝与断断裂构造的关关系；⑤工程程评价与治理理措施。2)勘察内容①调查已有建建筑物受地裂裂缝的影响程程度、建筑物物破坏现状、、破坏形式；；②调查环境境，工程地质质条件，包括括采空区、水水库蓄水、区区域性地下水水位变化等；；③查明地裂裂缝分布特征征，主次地裂裂缝的产状、、组合关系，，下延深度，，断距、充填填情况等；④④查明隐伏地地裂缝的位置置和隐伏深度度。3)勘察方法与要要求a．通过现场调查查与探井、，，探槽揭露地地裂缝在平面面上的分布及及垂直剖面上上的分布规律律与发育情况况。b．利用钻孔(不少于3个钻孔)确定地裂缝的的倾向、倾角角。c．对隐伏地裂缝缝，有一定断断距的情况下下，可布置较较密集的钻孔孔，在有断陡陡处即为地裂裂缝位置，但但此法在断距距较大时才适适用，断距较较小时易与地地层倾斜相混混淆。因此在在可能条件下下常与探井相相配合使用；；d.对查明陷伏地地裂缝的位置置及隐伏深度度，还可采用用以电法为主主的综合物探探方法。8.3.4．地裂缝的工工程评价(1)地裂裂缝缝破破坏坏建建筑筑物物的的机机理理与与性性状状地裂裂缝缝有有三三向向位位移移形形变变，，建建筑筑物物遭遭受受其其破破坏坏主主要要因因素素是是位位移移量量最最大大的的形形变变。。对对地地震震裂裂缝缝主主要要是是水水平平扭扭动动位位移移；；对对构构造造地地裂裂缝缝可可能能是是沿沿走走向向的的水水平平的的滑滑移移，，也也可可能能是是沿沿倾倾向向的的滑滑移移；；对对城城市市地地裂裂缝缝主主要要因因素素是是垂垂直直的的差差异异沉沉降降。。例例如如西西安安地地裂裂缝缝的的年年平平均均差差异异沉沉降降为为15.85mm／a，三倍倍于于水水平平拉拉张张，，十十二二倍倍于于水水平平左左旋旋扭扭动动，，对对建建筑筑物物的的主主要要破破坏坏力力是是差差异异沉沉降降，，其其次次是是水水平平拉拉张张，，年年扭扭动动量量很很小小，，很很长长历历史史时时期期才才能能看看到到它它的的破破坏坏形形迹迹，，水水平平扭扭动动不不是是破破坏坏建建筑筑物物主主要要应应力力。。地裂裂缝缝破破坏坏建建筑筑物物有有三三个个主主要要特特征征：：建建筑筑物物上上的的破破裂裂缝缝有有很很强强的的方方向向性性，，基基本本上上沿沿着着地地裂裂缝缝的的走走向向破破裂裂；；破破裂裂变变形形缝缝连连续续性性好好，，在在走走向向方方向向上上延延伸伸相相当当长长的的距距离离；；建建筑筑物物上上的的破破裂裂形形迹迹多多为为斜斜裂裂缝缝，，与与地地下下的的地地裂裂缝缝产产状状呈呈镜镜像像构构造造关关系系。。例例如如西西安安地地裂裂缝缝是是南南倾倾南南降降的的正正断断层层运运动动，，它它穿穿过过南南北北向向墙墙体体时时，，建建筑筑物物上上裂裂缝缝倾倾向向北北，，穿穿过过东东西西向向墙墙体体时时，，建建筑筑物物上上裂裂缝缝倾倾向向西西，，只只有有当当墙墙体体与与地地裂裂缝缝平平行行时时，，才才会会在在墙墙体体的的下下缘缘或或上上缘缘出出现现水水平平裂裂缝缝。。当当地地裂裂缝缝穿穿过过耕耕地地、、地地坪坪、、马马路路时时表表现现为为一一条条有有一一定定落落差差的的张张裂裂缝缝，，或或呈呈有有一一定定宽宽度度陡陡倾倾斜斜的破破碎碎带带。。根根据据这这些些特特征征来来和和黄黄土土湿湿陷陷、、不不均均匀匀沉沉降降等等的的局局部部的的重重力力形形变变裂裂缝缝相相区区别别。。(2)地裂裂缝缝建建筑筑安安全全距距离离的的确确定定除重重力力地地裂裂缝缝外外，，其其余余地地裂裂缝缝都都属属构构造造成成因因，，或或构构造造因因素素与与环环境境工工程程地地质质条条件件改改变变的的复复合合成成因因。。有有三三向向变变形形，，变变形形量量较较大大，，当当代代建建筑筑水水平平还还不不能能有有效效抵抵抗抗它它的的变变形形，，因因此此各各类类建建筑筑物物不不能能跨跨越越其其上上，，必必须须避避开开地地裂裂缝缝一一定定的的距距离离，，不不致致受受它它的的活活动动变变形形的的影影响响，，才才能能保保证证建建筑筑物物的的安安全全。。这这个个避避开开的的距距离离称称建建筑筑安安全全距距离离。。所所以以地地裂裂缝缝场场地地的的工工程程评评价价与与工工程程措措施施的的关关键键是是选选定定合合理理的的安安全全距距离离。。地震震地地裂裂缝缝是是地地震震断断层层的的一一种种，，建建筑筑安安全全距距离离主主要要是是防防止止地地表表位位错错的的问问题题。。构造地裂缝缝可参照城城市地裂缝缝的安全距距离进行评评价。城市地裂缝缝的建筑安安全距离在在西安市已已有丰富的的经验，已已制订出省省级标准，，在城市建建筑与工程程建筑中已已执行多年年，收到实实际效果。。地裂缝的建建筑安全距距离是根据据地裂缝活活动影口向向带宽度决决定的。根根据多年来来的宏观调调查、实地地开挖揭露露、精密水水准监测，，发现地裂裂缝的活动动变形带是是不宽的，，只需要采采用小的建建筑安全距距离，即可可保证建筑筑物的安全全。例如西西安地裂缝缝的主变形形区为7m，平均最大影影响宽度为为13.33m，详见表6.5.6.2。8.3.5区域性地面面沉降的防防治原则8．4采空区区复习要点：：了解采空区区的危害；；了解采空区区地表移动动规律及特特征；了解采空区区地表移动动和变形的的预测；掌握采空区区的勘察评评价原则和和处理措施施。8.4.1慨述地下矿层采采空后形成成的空间称称为采空区区，由此采采空区上方方覆盖的岩8.4.2采空区分类1．老采空区：已停止开采的采空区。或开采已达充分采动(充分采动指地表移动盆地已形成平底)，盆地内的各种变形已经稳定的采空区。2．现采空区：正在开采的采空区，开采未达充分采动，即地表移动盆地呈尖底状，盆内各种变形仍在继续发展的采空区。3．未来采空区：计划开采而尚未开采矿层，预计将形成的采空区。

8.4.3采空区上部岩岩层变形的垂垂直分带矿层采空后，，顶板岩层的的移动变形因因岩层性质和和开采条件不不同，变形的的表现形式，，分布状态和和程度亦不相相同，一般可可将其垂直方方向的变形分分为3个带：1．冒落带带：直接接位于采采空区上上方的顶顶板岩层层，在自自重及上上覆岩层层重力作作用下，，移动变变形很大大，所受受应力大大大超过过本身强强度，使使岩层断断裂破碎碎塌落，，堆积于于采空区区，已塌塌落部分分称冒落落带。2，裂隙带：：冒落带带上部的的岩层在在重力作作用下，，移动变变形较大大，所受受应力超超过本身身强度，，岩层产产生裂隙隙或断裂裂，但尚尚未塌落落，而形形成的裂裂隙带。。3．弯曲带带：裂隙隙带上部部的岩层层在重力力作用下下，变形形较小，，所受应应力尚未未超过其其本身强强度，未未产生裂裂隙，仅仅出现连连续平缓缓的弯曲曲变形，，称弯曲曲带，此此带岩层层的整体体性未遭遭破坏。。上述3个带的形形成主要要取决于于矿层的的赋存条条件，开开采和顶顶板管理理方法以以及岩层层性质等等。8.4.4.采空区地地表移动动规律及及特征1．地表变变形的特特征：地下矿层层大面积积采空后后，上部部岩层失失去支撑撑，产生生移动变变形，原原有平衡衡条件被被破坏，，随之产产生弯曲曲，塌落落，以致致发展到到使地表表下沉变变形。地地表变形形开始成成凹陷盆盆地，此此盆地称称为移动动盆地。。如图6．4．4．1所示移动动盆地形形状。移动盆地地的面积积一般比比采空区区面积大大，其位位置和形形状与岩岩层的倾倾角大小小有关；；矿层倾采空区上方岩层变形的不断扩大而向上发展，并往往波及到地表，使地表产生移动变形。地表变形一般具有下列特征。(1)连续的的地表表变形形：变变形在在空间间和时时间上上是连连续发发生的的，开开始地地表形形成凹凹地，，随着着采空空区不不断扩扩大，，凹地地不断断扩展展而成成凹陷陷盆地地即移移动盆盆地，，连续续的地地表变变形常常形成成较规规则的的移动动盆地地。(2)不连续续的地地表变变形：：变形形在空空间和和时间间上都都不连连续，，地表表不出出现较较规则则的盆盆地，，而常常出现现塌当开采深度小而开采厚度较大，或有地质构造等影响，以及急倾斜矿层开采时，都会产生不连续的地表变形。(3)不明显的地表变形：地表变形不明显，仅有少量地面下沉或小裂缝，对地表建筑物不产生明显影响。2．地表表移动动盆地地的分分区根根据地地表变变形值值的大大小和和变形形特征征，自自移动动盆地地中心心向边边缘分分为3个区：(1)均匀下沉区区(中间区)：即盆地中中心的平底底部分，当当盆地尚未未形成平底底时，该区区即不存在在，区内地地表下沉均均匀，地面面平坦，一一般无明显显裂缝。(2)移动区(又称内边缘缘区或危险险变形区)：区内地表表变形不均均匀，变形形种类较多多，对建筑筑物破坏作作用较大，，如地表出出现裂缝时时，又称为为裂缝区。。(3)轻微变形区区(外边缘区)：地表的变变形值较小小，一般对对建筑不起起损坏作用用。该区与与移动区的的分界，一一般是以建建筑物的容容许值来划划分，其外外围边界，，即移动盆盆地的最外外边界，实实际上难以以确定，一一般是以地地表下沉值值10mm为标准来划划分的。3．地表变形形的分类为便于对于于地表进行行分析研究究，将地表表变形分为为2种移动和3种变形。2种移动是：：垂直移动(下沉)和水平移动动；3种变形是：：倾斜、弯弯曲(曲率)和水平变形形(伸张或压，，缩)。下面取一一主断面分分析各类变变形的情况况，见图8.3，图8.4。设

又如图8.4所示，设A、B、C为主断面上上未移动前前的3点，为移动终止止后的相应应位置，由由图得知：：AB段倾斜：中点处处的的倾斜。BC段的倾斜：：中点处处的倾斜。。两处的倾斜斜差Δi，除以1、2两点间的间间距，，即得平均均的倾斜变变化，并以以此为平均均曲率，则则B点的曲率为为：（6.4.4.5）4.影响地表变变形的因素素(1)矿层因素1)矿层埋深愈愈大(即开采深度度愈大)，变形扩展展到地表所所需的时间间愈长，地地表变形值值愈小，变变形比较平平缓均匀，，但地表移移动盆地的的范围增大大。2)矿层厚度大大，采空的的空间大，，会促使地地表的变形形值增大。。3)矿层倾角大大时，使水水平移动值值增大，地地表出现裂裂缝的可能能性加大，，盆地和采采空区的位位置更不相相对应。(2)岩性因素1)上覆岩层强强度高、分分层厚度大大时，地表表变形所需需采空面积积要大，破2)厚的、塑性大的软弱岩层，覆盖于硬脆的岩层上时，后者产生破坏会被前者缓冲或掩盖，使地表变形平缓；反之，上覆软弱岩层较薄，则地表变形会很快，并出现裂缝。岩层软硬相间、且倾角较陡时，接触处常出现离层现象。3)地表第四系堆积物愈厚，则地表变形值增大，但变形平缓均匀。(3)地质构造因因素1)岩层节理裂裂隙发育，，会促进变变形加快，，增大变形形范围，扩扩大地表裂裂缝区。2)断层会破坏坏地表移(4)地下水因素地下水活动(特别是对抗水性弱的岩层)会加快变形速度，扩大变形范围，增大地表变形值。(5)开采条件因素矿层开采和顶板处置的方法以及采空区的大小、形状、工作面推进速度等,均影响着地表变形值、变形速度和变形的形式。以房柱式及条带式开采和全部充填法处置顶板，地表变形影响较小。8.4.5采空区地表表变形预测测计算方法法对现采空区区和未来采采空区应通通过计算预预测地表移移动和变形形的特征值值。(1)对于缓倾斜(倾角小于25)矿层地表移动动和变形预测测，可按表8.6所列公式计算算。(2)矿层倾角近于于水平或缓倾倾斜且开采达达充分采动时时，最大变形形值的计算式式如表6．4．5．2所列。8.4.6采空区的勘察察工作大面积采空区区的工程地质质勘察工作，，主要是搜集集资料，变形形调查和变形形的观测，必必要时辅以物物探、钻探工工作。1．搜集资料一般大面积采采空区均做过过矿山地质勘勘探工作，有有大量资料可可供搜集利用用，需搜集的的资料有：(1)各种地质图，，借以了解地地层构成、产产状和构造，，以及地下水水条件等。(2)矿床分布图，，以了解矿层层的分布、层层数、厚度、、深度和埋藏藏特征。(3)搜集采空区的的位置和尺寸寸，开采时间间、开采办法法、顶板处置置方法以及矿矿层开采的远远景规划资料料。(4)收集地表变形形和有关变形形的观测、计计算资料，如如：地表最大大下沉值，最最大倾斜值、、最小曲率半半径等。(5)已有建筑物的的变形观测资资料和建筑物物的加固处理理措施。(6)了解采空区附附近的抽水情情况，以及抽抽水对采空区区的影响情况况。2．变形调查和和观测(1)调查地表和建建筑物变形的的特征和分布布规律，如：：地表塌陷坑坑、台阶和裂裂缝的分布规规律、形状、、宽度、·深度以及它们们地质构造(岩层产状、主主要节理、断断层)，开采边界，，工作面推进进方面等的关关系。(2)调查地表移动动盆地的特征(3)变形观测按下列原则进行1)观测线宜平行和垂直矿层走向成直线布置，其长度应超过移动盆地的范围。2)平行矿层走向的观测线，应有一条布置在最大下沉值的位置；垂直矿层走向酌观；测线，一般不应少于2条。3)观测线上观测点的间距，应大致相等，并根据开采深度按表6.4．6．1确定5)在观测测地表表变形形的同同时，，应观观测地地表裂裂缝、、陷坑坑、台台阶的的发展展和建建筑物物的变变形等等情况况。(4)观测资资料整整理：：1)绘制下下沉曲曲线，，下沉沉等值值线图图，水水平变变形分分布图图等。。2)根据有有关变变·形值划划分地地表变变形区区的范范围，，如：：根据据建筑筑物对对地表表变形形的容容许极极限值值，确确定移移动区区的范范围，，根据据地表表下沉沉lOmm的下沉沉值，，确定定轻微微移动动区即即移动动盆地地的范范围。。3)计算盆盆地内内有关关地点点的地地表下下沉，，倾斜斜、曲曲率和和移动动值。。4)对正在在开采采和将将开采采的采采空区区，应应预算算其最最大变变形值值。对对缓倾倾斜岩注：表表6．4．6．3各式中中：q———下沉系系数m——矿层开采厚度(m)；r———主要影影响半半径(m)，H———开采深深度(m)；β———移动角角(°)，tanβ一般为为1.5～2.5；b———水平移移动系系数，，取0．25～0．35。6.4.7采空区区的勘勘察评评价原原则采空区区勘察察应分分别查查明老老采空空区上上覆岩岩层的的稳定定性，，预测测现采采空区区和一般大面积采空区均做过较详细的矿山地质勘探工作，有充分的资料可供利用，因此采区的岩土工程勘察工作，主要是搜集资料，进行地表和建筑物变形的调查和观测工作。1．采空区场地建筑适宜性评价采空区场地的建筑适宜性评价应根据开采情况，地表移动盆地特征和地表移动，变形，太小划分为不宜建筑场地，相对稳定场地，可以建筑场地，并应符合下列条件：(1)下列地地段不不宜作作为建建筑场场地1)在开采采过程程中可可能出出现非非连续续变形形的地地段。。2)地表移移动活活跃的的地段段。3)特厚煤煤层(矿层)和倾角角大于于55‘‘的厚煤煤层(矿层)露天地地段。。4)由于地地表移移动和和变形形引起起边坡坡失稳稳和山山崖崩崩塌的的地段段。5)地下水水位埋埋深小小于建建筑物物可能能下沉沉量与与基础础埋深深之和和的地地段。。6)地表表倾倾斜斜大大于(2)下列地段作为建筑场地时，应评价其适宜性1)采深采厚比小于30的地段。2)采深小，上覆岩层极坚硬并采用非正规开采方法的地段。3)地表倾斜为3～10mm／m，地表曲率为0.2×10-3～06×10-3m或地表水平变形为2～6mm／m的地段。2．小小窑窑采采空空区区的的勘勘察察和和稳稳定定性性评评价价(1)小窑窑采采空空区1)由于采空区范围较窄，地表不出现移动盆地，但由于开采深度浅，顶板又任其自由塌落，故地表变形剧烈，多产生较大裂缝，陷坑。2)地表裂缝分布常与开采工作面的推进方向平行，并随开采工作面的推进，裂缝不断向前发展。·(2)小窑采空区勘察工作通过收集资料，调查访问和物探，钻探等工作以查明：1)矿层的分布范围，开采和停采时间，开采深度、厚度和开采方法，主巷道的位置、大小和塌落、支撑、回填、充水情况，以及开采计划和规划等。2）地表陷坑，裂缝的位置、形状大小、隧道、延伸方向及其与采空区和地质构造的关系。3)采空区附近的工农业抽水和水利工程建设及其对采空区的影响。1)地表产生裂缝和塌陷地段，属于不稳定地段，不适于建筑。在附近建筑时，需有一定的安全距离，安全距离的大小视建筑物的性质而定，一般应大于5～15m。2)当建筑物已建在影响范围内时，可按下式验算地基的稳定性。设建筑物基底单位压力为户。则作用在采空段顶板上的压力Q为：（8.4.7.1）式中G——巷道单位长度顶板上岩层所受的总重力(kN／m)G=γBH；B——巷道宽度(m)；f——巷道单位长度侧壁的摩阻力(kN／m)；H——巷道顶板的埋藏深度(m)。当H增大大到到某某一一深深度度，，使使顶顶板板岩岩层层恰恰好好保保持持自自然然平平衡衡；；(即（8.4.7.2）当H<Ho时，地基不稳定；Ho<H<1．5Ho时，地基稳定性差；H>1．5Ho时，地基稳定。3)小窑采空区的处理措施有：①回填或压力灌浆，回填材料一般用毛石混凝土或粉煤灰。②加强建筑物基础及上部结构刚度。6．4．8采空空区区的的一一般般处处理1．有以下几种顶板及采空区处理方法：(1)全部垮落法(2)带状充填法(外来材料)(3)矸石自溜充填法(4)干式全部充填法(5)风力和机械干式充填法(6)水力矸石充填法(7)水砂充填法(8)冒落条带开采法(9)水砂充填条带开采法(10)充填条带开采法(11)混凝土充填

2．(1)开采工艺方面的措施1)采用充填法处置顶板，及时全部充填或两次充填，以减少地表下沉量。2)减少＼开采厚度，或采用条带法开采，使地表变形不超过建筑物的容许极限值。3)增大采空区宽度，使地表移动充分4)控制开采的推进速度均匀，合理进行协调开采。(2)建筑物设计方面的措施1)建筑物长轴应垂直工作面的推进方向。2)建筑物平面形状应力求简单，以矩形为宜。3）基础底部应位于同一标高和岩性均一的地层上，否则应用沉绛缝分开。当基础埋深不一致时，应采用台阶，不宜采用柱廊和独立柱。4)加强基础刚度和上部结构强度，在结构薄弱处更应加强。

6.4.9思考与选选择题(1)采空区是是如何分分类的?(2)采空区地(3)采空区上方地表最终移动盆地的特征是怎样的?(4)采空区上部岩层共分哪几个带?(5)采空区上部地表移动盆地的三个分区是如何划分的?(6)地表变形中所划分的移动和变形类型中，如何计算下沉、水平移动、倾斜、曲率、水平变形?(7)影响地表变形的因素有哪几方面内容?(8)采空区地质勘察工作主要有哪些内容?(9)采空区场地建筑的适宜性评价原则有哪几方面内容?(10)小窑采区勘察工作有哪几项?(11)采空区顶板及采空区处理方法主要有哪些?(12)采空区上方及附近建筑物设计方面应注意采取的措施有哪几方面?8.5.岩溶与土土洞（岩岩溶塌陷陷）复习要点点：了了解岩溶溶与土洞洞的发育育条件和和规律；；了解岩岩溶的类类型与形形态；了了解解岩溶与与土洞的的塌陷机机理；掌掌握岩溶溶地区不不同勘察察阶段的的勘察评评价方法法；掌握握岩溶与与土洞的的处理方方法。1.1定义岩溶岩溶(喀斯特)是可溶性性岩石在在水的溶溶(侵)蚀作用下下，产生生的各种种地质作作用、形形态和现现象的总总称。可可溶岩包包括碳酸酸盐类岩岩石以及及石膏、、岩盐、、芒硝等等其他可可溶性岩岩石。就就岩溶对对工程危危害而言言，由于于石膏、、岩盐等等易溶岩岩的溶解解速度大大，因此此，岩土土工程评评价中不不但要评评价其现现状，更更要着眼眼于工程程有效使使用期限限内溶蚀蚀作用继继续对工工程的影影响。由由于碳酸酸盐类岩岩石在我我国各类类可溶岩岩中，分分布范围围占有绝绝对优势势，因此此应主要要掌握碳碳酸盐类类岩石中中的岩溶溶问题。。土洞（岩岩溶塌土洞是在有覆盖土的岩溶发育区，其特定的水文地质条件，使岩面以上的土体遭到流失迁移而形成土中的洞穴和洞内塌落堆积物以及引发地面变形破坏的总称。土洞是岩溶的一种特殊形态，是岩溶范畴内的一种不良地质现象，由于发育速度快、分布密，对工程的影响有时甚至大于岩洞。1.2发育条件件与规律律岩溶的发发育条件件:(1)具有可溶溶性岩层层；(2)具有溶解解能力（（含）和和足够流流量的水水(3)地表水有有下渗，，地下水水有流动动的途径径。三者缺一一不可。。岩溶发育育的基本本规律(1)在不同成成分岩性性、组织织结构与与层厚的的岩体中中，岩溶溶发育具具有明显显的分选选性。厚厚层、质质纯、粒粒粗的石石灰岩中中，发育育强烈，，洞体规规模大；；随组分分中杂质质(硅铝等)含量增加加、层理理变薄，，结构致致密而发发育程度度渐弱，，规模渐渐小。当当不同岩岩性倾斜斜成层时时，岩溶溶在平面面上呈带带状分布布，与非非(弱)可溶岩接接触处，，岩溶较较为发育育。(2)岩体中各各类结构构面是岩岩溶发育育的温床床。各种种成因的的宽大裂裂隙是岩岩溶水流流动的集集中通道道，是岩岩溶发育育的有利利场所。。地质构构造线往往往决定定了岩溶溶水的流流动趋向向，也控控制了岩岩溶发育育的延伸伸方向，，在2组或2组以上裂裂隙交接接处岩溶溶尤为发发育，且且个体规规模较大大。(3)河流水系系是内陆陆岩溶区区岩溶水水的排泄泄基准面面和归宿宿。岩溶溶形态在在垂直河河谷方向向上具有有分带性性，在横横剖面方方向上，，由河谷谷向分水水岭过渡渡，岩溶溶形态具具有如下下分布规规律：在在深切河河谷，落落水洞数数量向分分水岭方方向渐少少，深度度也较浅浅；洼地地平缓河河床则增增加；在在切割不不深的河河流近旁旁，向河河排泄的的暗流发发育规模模大且水水流集中中，向外外侧则渐渐小且分分散。(4)水平状洞穴穴系统在竖竖向分布上上具有成层层性。某一一高程水平平的洞穴与与既定的排排水基准相相适应，两两者高程相相当，水平平洞穴是这这一基准面面岩溶水长长期作用的的结果。地地壳或基准准面升降，，也可以出出现数级水水平洞穴，，其发育程程度及规模模与地壳、、基准面相相对稳定时时间有关。。(5)岩溶发育程程度与规模模总的规律律有向深处处减弱、渐渐小的趋势势。(6)岩溶水运动动，有集中中的管状流流和分散的的网状·流等形式，，其动态具具有明显的的季节变化化，雨季时时，在山麓麓地段或正正常通道受受阻处，可可产生较大大的动水压压力。土洞的发育育条件与规规律土洞或地表表塌陷的形形成和发展展，受到区区域地质构构迭、水文文地质、岩岩溶发育育、地表排排水以及人人为改变地地下水动力力条件等诸诸因素的影影响。其中中，土、岩岩溶与水的的活动是必必不可少的的条件。由由于各地区区内外因条条件的差异异，决定了了土洞发展展的不均性性。(1)与土质和土土厚的关系系土洞多发育育于黏性土土中，在砂砂土及碎石石土中比较较少见。土土质厚薄对对土洞的形形成、由土土洞发展到到地表塌陷陷所需的时时间以及塌塌陷形成后后的断面形形状都有一一定影响。。(2)与基岩中岩岩溶发育的的关系，土洞是岩溶溶作用的产产物，因此此它的分布布同样受到到决定岩溶溶发育的岩岩性、岩溶溶水、地质质构造等因因素的控制制(3)与水的关系系水是形成土土洞的外因因和动力。。1.3岩溶类型与与形态分类依据岩溶类型气候

主要类型：1．热带型；2．亚热带型；3．温带型次要类型：1．高寒地区型；2二—手早地区型发育时代1，古岩溶，中生代及中生代以前发育的岩溶2．近代岩溶，新生代以来发育的岩溶岩溶出露条件1．裸露型，岩溶岩层裸露，仅低洼地区有零星小片覆盖2，半裸露型，岩溶岩层以裸露为主，在谷地、大型洼地及河谷附近有较大面积被第四纪沉积物覆盖3．覆盖型，岩溶岩层大面积被厚的(一般为几十米以上)第四纪沉积物所覆盖，地面一般没有岩溶岩层的分布4。埋藏型，岩溶岩层大面积埋藏于非岩溶岩层之下岩溶作用及岩溶形态组合1．溶蚀为主类型，包括石林溶沟、溶丘洼地、峰丛洼地”、峰林谷地、孤峰坡地或残丘坡地等2．溶蚀一侵蚀类型，包括岩溶高山深谷、岩溶中山峡谷、岩溶低山沟岩、海岸岩溶、礁岛岩溶等3．溶蚀构造类型，包括垄脊箱谷、垄脊谷地、岩溶断陷盆地、岩溶断块山地等

按河谷发育部位阶地坡地分水岭

按水动力特征近河谷排泄基准面岩溶、远排泄基准面岩溶、构造带岩溶地台区类型河谷侵蚀岩溶、沿裂隙发育的岩溶、构造破碎带岩溶、埋藏的古岩溶类别地表岩溶形态地下岩溶形态岩溶形态

石芽、石林、溶隙、溶洞、溶蚀准平原、溶沟、溶槽、溶蚀洼地，溶蚀平原、溶碟、漏斗、溶蚀谷地、峰丛、峰林、落水洞、竖井、干谷、盲谷、孤峰

溶孔、落井、溶潭、伏流、溶穴、溶泉、天窗、暗河不同气候环环境下的岩岩溶形态组组合标志形态标志气候环境地表形态地下形态宏观大形态小形态堆积物大形态小形态堆积物干旱、半干旱常态山干谷

单个溶痕石灰岩角，钙壳或钙质结核风蚀岩层穿沿。除雪山底部外很少大洞雪山底部洞穴中，可见涡穴、贝窝雪山底洞穴，可见各种小型次生化学沉积物寒带、高寒地区常态山干谷、浅洼地尖溶痕石灰岩角砾、流水钙华雪山或现代冰川下可发育大’型洞穴少量涡穴贝窝、边槽次生化学沉积物较少冰川纹泥、崩塌堆积，少量寒冷区生物堆积温带丘陵地丘陵洼地碟型洼地溶盆尖溶痕，土下溶痕溶盆流水钙华、少量洞外钟乳石、有的地区有石灰岩角砾常见大型洞穴系统、形态取决于水动力条件常有涡穴、贝窝、边槽悬吊岩等较多次生化学沉积物，常有崩塌堆积，冲积层。温带生物堆积热带、亚热带峰林地形多边形洼地，溶盆，石林尖溶痕，土下溶痕溶盆红壤土、大量洞外钟乳石常见大型洞穴系统、形态取决于水动力条件较多的小型溶蚀形态大量次生化学沉积物，崩塌堆积，冲积层，热带、亚热带生物堆积1．4岩溶与土洞洞塌陷机理理岩溶塌陷一一般系为岩岩溶地区土土层中的塌塌陷、岩溶溶基岩中的的塌陷和上上覆土层同同下伏基岩岩一起坍塌塌的塌陷的的统称。在在覆盖型岩岩溶地区，，由于土层层中土洞的的发展，导导致地面陷陷落而产生生地表变形形和破坏所所形成的负负地形，称称为岩溶塌塌陷。土洞形成的的基本条件件是：(1)基岩的岩溶溶发育程度度(2)土层的性质质(3)地下水的活活动特征岩溶塌陷虽虽有突发性性，但其前前身的土洞洞，是在某某些因素作作用下，多多数是长期期发育而形形成的。因因而，对土土洞的调查查、勘探、、治理和预预报是岩溶溶塌陷区重重要的岩土土工程工作作之一。覆盖型岩溶溶地区的岩岩溶塌陷是是由覆盖层层中的土洞洞发展而发发生的，见见图6．1．4．1。自然的因素素是长期地地和经常地地通过影响响地下水的的水质、水水量、水力力来溶蚀可可溶岩、潜潜蚀土层而而孕育、发发展土洞的的；人为的的因素则通通过这些作作用加速土土洞的发展展，加强塌塌陷的规，，模，加剧塌塌陷的危害害。土洞（岩溶溶塌陷）形形成的基本本条件是：：1．基岩的岩岩溶发育程程度岩溶塌陷处处下伏基岩岩的岩溶发发育程度是是强烈的，，而岩溶发发育程度弱弱的地段则则塌陷少见见。岩溶塌塌陷主要是是与浅部岩岩溶发育程程度密切相相关。浅部岩溶是是指基岩表表面的溶芽芽和溶沟槽槽部分，和和低基岩面面以下约10m范围内的洞洞穴或溶隙隙发育段。。可用钻探探、物探等等方法测量量。基岩面面的起伏程程度，可用用单位面积积的溶沟槽槽数量、基基岩面埋深深的均方差差来表征。。2．土层的性性质土层是土洞洞形成和塌塌陷发生的的物质基础础。土层的的成因类型型、矿物成成分、岩性性、颗粒成成分、结构构构造、物物理力学性性质、水理理性质、状状态、厚度度等，影响响着土洞的的形成和发发展的快慢慢，土层的的厚度，还还控制或影影响塌陷的的形态与规规模。3．地下水的的活动特征征地下水的活活动是土洞洞的形成、、发展，以以致破坏的的最活跃的的因素。特特别是水位位在基岩上上下波动的的幅度和频频度，对崩崩解和搬运运土粒和流流土。的速速度有重要要作用。地地下水的活活动还改变变土的含水水量、塑性性状态或因因湿胀干缩缩而出现裂裂隙等。6．1．5岩溶地区勘勘