岩溶塌陷发育的规律

Word版本，下载可自由编辑岩溶塌陷发育的规律岩溶塌陷发育的逻辑详细内容是什么，下面我为大家解答。

一、岩溶塌陷的分布逻辑

岩溶塌陷主要分布于具备塌陷形成条件且有多种不利要素综合作用的结果，对自然或人为诱塌因素的作用较为敏感的地段。归纳国内的实践阅历，这些地段有：

岩溶剧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较发育，且其中多有较土分布；

沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破裂带，岩层强烈转折、破裂的地带；

松散盖层较薄县以砂土为主，其底部粘性土层缺失或甚薄的“天窗”地段；

岩溶地下水的主迳流或或岩溶管道上；

具有潜水和岩溶水仅层含水层分布地带；

岩溶地下水的排泄区；

岩溶地下水位在基岩面上下频繁波动的地带，或受排水影响剧烈的降临漏斗中心及近侧地段；

接近河、湖、塘地表水体的近岸地带；

岩溶地下水位埋藏较浅的低凹地带。

二、岩溶塌陷的散布逻辑

在自然条件下，因为诱塌因素的作用强度除地震外普通较弱，塌陷往往是零星单个产生。对于人为塌陷因为诱塌因素作用普通较强，塌陷往往成群浮现。这些塌陷群在空间是有一定的散布逻辑，其散布特征主要受控于可溶岩的分布、岩溶发育的均一程度和塌陷的发育程度。其散布特征可分为三类：

岛状散布：在塌陷群中数量最多，其缘由普通与可溶岩呈岛状分布有关，如水口山矿区，塌陷主要集中浮现于曾家桥、茶子园、侨头、香花坪等地段。也多与岩溶发育的不均一性有关，如煤炭坝煤矿，塌陷主要集中发育于岩溶较剧烈的上泽泉、大成桥泉等地段而呈岛状分布。此外，还与诱发源的分布有关，如水城水钢供水源地，塌陷主要集中在14个抽水井周围，形成岛状塌陷。

带状散布：其缘由主要与可溶岩或岩溶剧烈发育带呈条带状分布有关，其中以断裂破裂带、地下河通道带的控制作用最为显然。

面状散布：主要见于岩溶发育较均一、岩溶地下水呈簇拥网络状分布的地段，常见于岩溶谷地的河、湖近岸地带、岩溶地下水的排泄地带。

三、岩溶塌陷发育的时空动态逻辑

单个岩溶塌陷的发育过程及其动态特征

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→塌陷的发育过程，土洞是塌陷的孕育阶段，也是潜在的塌陷，土层塌陷的动态逻辑受着土洞发育过程的控制，后者又因土层岩性结构和厚度、岩溶地下水的状态及引起塌陷的作用因素不同而异。

按照我国的实际状况，按土洞发育的时期可区别为老土洞和新土洞两类：老土洞是在已往地质历史时期中在自然因素的作用下形成的；新土洞形成于现代，绝大多数是在人为因素作用下形成。

对于老土洞，按照其活动性概可分为两类。一类是已停止活动的“死”土洞，其特征主要是土洞充填较密实，无空洞存在，无地下水流剧烈活动的迹象。这类土洞是因为环境条件的转变而形成，如本来岩溶地下水运移通道的充填阻塞，岩溶地下水位区域性下降并保持在基岩顶板以下，后者往往与地壳的升降活动有关。除非有剧烈作用的人为因素如大规模的抽排水或突水水作用的迭加而可能重新活动外，普通不会复活，在工程活动中可当作一类具特别性质的工程岩土体来对待，可不实行防塌措施。另一类是具有微弱的或间歇性活动性的老土洞，其形成时的条件和因素没有基本的变化，仅作用因素的强度有所削弱，其发育和扩展速度较缓慢，要达到塌陷产生的时光较为漫长，但在有人为因素的迭加作用下，其活动性及其发育和扩展的速度随人为因素作用的强度而有不同程度的增强。使老土洞产生塌陷，其经受的时光普通为数月甚至数年。我国南方是有这中缓塌型动态的塌陷为数甚多。缓塌型老土洞的特征是土洞充填物较疏柔软弱，普通呈软型状，具有地下流淌的痕迹，但其上部空洞少见。

新土洞主要是在人为因素作用下形成，其进展速度普通较老土洞要快得多，其经受的时光短至数小时，长的数日至数月，可称之为速塌型。新土洞的特征是土洞充填物较新，结构很疏松，含水量高，普通处于流淌状态，其上部往往有空洞存在。

岩溶塌陷群发育的时空动态

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：

1.塌陷的持续性：岩溶塌陷在其诱发因素消逝之前将持续进展，直到达到新的稳定平衡为止。如铜录山，水口山等矿区从1964年以来塌陷持续进展达20年之外，至今仍在继续。其他矿区也有类似的状况，这种现象主要与矿坑排水降深不断加深有关。对于抽水塌陷来说，假如降深较稳定，其持续时光将要短得多，但有些也可延伸至10年以上。

2.塌陷的阶段性：单个塌陷的发育过程可分为孕育阶段，塌陷阶段，调节阶段。对于在一定诱发源作用下囫囵地区的塌陷进展过程可分为以下几个阶段。这几个阶段组成一个塌陷轮回。

3.塌陷的周期性：在诱发源稳定不变的状况下，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时节，塌陷作用剧烈，塌陷数量多而集中，其它时节塌陷作用削弱，数量削减。在一个轮回中这种波动随着塌陷进展逐渐向外围扩展，其幅度逐渐削弱以至消逝。在诱发源发生变化。塌陷作用将再次复活并向外围扩展，开头一个新的轮回，再次浮现新的周期性波动，但其波动幅度较前一轮回削弱，呈螺旋式进展。

4.塌陷的重复性：对于一个特定的塌陷区来说，因为诱发源不断变化，可经受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。

四、岩溶塌陷的伴生与共生现象

岩溶塌陷的伴生现象。主要有地面下沉、地面开裂和塌陷地震，它们随塌陷而产生，有时成为塌陷的前兆现象。

1.地面下沉：在岩溶洞隙上复盖层与厚度较大但性质柔软的土层组成时，土洞的扩展将引起地面的局部下沉，其进展的结果终于将形成缓发性塌陷。位于建造物下方的土洞，在其扩展过程中将引起建造物的不匀称沉降，地面亦将浮现局部下沉。

2.地面开裂：在土洞扩展到一定程度而尚未塌陷前，往往首先在地面浮现裂缝，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叉分布。裂缝进一步进展形成环状裂缝，且宽度加大，有时内侧下错形成小的错台，但普通不具有水平的相对位移。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浮现弧形的牵引裂缝。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，因为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，在排水初期塌陷大量产生，同时浮现烈度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5—6°，贵州开阳县城东南，1957一1958年在灰岩，白云岩中浮现塌陷地震，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1—2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0.5—0.7级，影响范围南北长15—20公里，东西宽2一10公里。

岩溶塌陷的共生现象

岩溶地区在自然和人为因素作用下除产生塌陷外，还可因为自身所具有些条件浮现与之共生的地面变形现象，如沉陷和地裂。它们与塌陷没有必定的成因联系，而是与塌陷不同的另一类变形现象，熟悉它对于区分塌陷现象有着重要的意义。

1.地裂：岩溶地区可浮现不同类型的地裂，除新构造运动形成的地裂可偶见外，较常见的是岩溶地区的红粘土中因具有胀缩性而产生的地裂，并常使建造物开裂损坏。另一类地裂是因为地面沉降而引起的，陪同地面沉降而浮现和分布。沉降愈剧烈，地裂也愈密集，其延长长度由数十米至百余米不等。如江西乐平花亭锰矿在放水实验时陪同降浮现地裂150多条，最大长度160米，可见最深2米。

2.地面沉降：

岩溶地区可浮现不同类型的地面沉降，常见的一种类型是“脱水压密沉降”，如昆明翠湖公园因附近园通山人防工程排水，声溶地下水位有较大下降，该处上复的疏松饱水土层中除有39个塌陷产生外，公园内还普遍见到桥墩下沉、房屋开裂、湖堤外侧开裂等一些显然的下沉开裂现象，这是土层脱水压密的结果。江西乐平花亭锰矿复盖层为厚5～35米的红粘土和厚约5米左右的砂砾石层，1970年2月于一