岩溶塌陷地质灾害及其防治

岩溶塌陷地质灾害及其防治建筑之家整理课件主要内容

1、岩溶塌陷概况2、岩溶塌陷产生的原因和特点3、建设中如何避开塌陷区4、如何开展塌陷的群测群防整理课件岩溶塌陷概况整理课件岩溶地形的地面和地下特征整理课件

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

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整理课件整理课件中国岩溶塌陷分布统计表（单位个/处/km²）(1993)

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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。整理课件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。整理课件一、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。整理课件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。整理课件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。整理课件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。整理课件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。

整理课件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整理课件降雨地表水的入渗引发塌陷整理课件

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。

整理课件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。整理课件8、修建公路、不合理开挖等整理课件二、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。整理课件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）。整理课件

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，呈螺旋式发展。

塌陷的重复性：对于一个特定的塌陷区来说，由于引发源不断变化，可经历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。

整理课件三、岩溶塌陷的伴生与共生现象

1.地面下沉：在岩溶洞隙上由复盖层厚度较大但松软的土层组成时，土洞的扩展将引起地面的局部下沉，最终将形成缓发性塌陷。位于建筑物下方的土洞，在其扩展过程中将引起建筑物的不均匀沉降，地面亦将出现局部下沉。

2.地面开裂：在土洞扩展到一定程度而尚未塌陷前，往往首先在地面出现裂缝，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错分布。裂缝进一步发展形成环状裂缝，且宽度加大，有时内侧下错形成小的错台。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出现弧形的裂缝。在塌陷坑形成后引起坑壁的坍塌。整理课件

3.塌陷地震：大规模的塌陷可引起地震效应，由于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。

如水口山矿区塌陷产生烈度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，白云岩中出现塌陷地震，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。整理课件第三节房屋选址、修建中如何避开潜在塌陷区整理课件在乡村场地和房屋地基选址中，如何避开塌陷，一般说来应避开下列地段：1、岩溶强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（漏斗、溶槽等）较发育，且其中,多有软土分布,发生塌陷可能性大。整理课件2、沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带，岩层剧烈转折、破碎的地带,这些地带往往容易产生塌陷。整理课件3、松散盖层较薄，以砂土为主，其底部粘性土层缺失或甚薄（一般不足1—2米）的“天窗”地段,最易于发生塌陷。整理课件4、岩溶地下水的主要流经地带或岩溶管道上，容易有塌陷。5、具有潜水和岩溶水含水层分布地带，容易造成塌陷。6、岩溶地下水的排泄区：如低洼的泉水流出的地方。7、岩溶地下水位在基岩面上下频繁波动的地带，或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段，如开采强度大、地下水位大幅度变化且剧烈的地方。8、临近河、湖、塘地表水体的近岸地带。9、岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。整理课件第四节如何开展塌陷的群测群防整理课件一、发生地面塌陷的前兆(1)井、泉的异常变化：如井、泉的突然干涸或浑浊翻沙，水位骤然降落等。(2)地面形变：地面产生地鼓，小型垮塌，地面出现环型开裂，地面出现沉降。(3)建筑物作响、倾斜、开裂。(4)地面积水引起地面冒气泡、水泡、旋流等。(5)植物变态、动物惊恐。微微可闻地下土层的垮落声。

整理课件建筑物倾斜、开裂。整理课件二、怎么预防地面塌陷

在岩溶区进行工程建设，应采取如下对策预防岩溶塌陷：1、对已有岩溶塌陷发生且其稳定性差尚有活动迹象的地段，就坚决避让。如何判断已有岩溶塌陷是否稳定了呢？稳定性差的尚在活动的塌陷坑，其特征主要是：

(1)塌陷坑形态保存较好，特别是坑中堆积物有沉陷、错移迹象，并见有裂缝。

(2)塌陷坑周边环形裂缝发育较齐全，其宽度、长度都有进一步发展的趋势。

(3)植物稀疏不发育或发育不均衡：有地表水流汇集注入迹象，水流入渗迅速，存不住水。

(4)附近有人为因素的影响，据访问了解在近期有活动迹象。以上特征可综合分析，作为塌陷坑稳定性的宏观判断标志。对于稳定性差的尚在活动的塌陷坑的判断是防灾治灾工作的基础。应特别予以重视。

整理课件整理课件塌陷坑周边环形裂缝发育较齐全整理课件植物稀疏不发育或发育不均衡，水流入渗迅速，存不住水整理课件2、对已有岩溶塌陷数量较少且其稳定性较好已不再活动的地段。如果人类工程活动比较合理（不再剧烈抽水、采矿采煤或开挖），建设小型建筑问题不大。但建设大型建筑物要特别重视场地区的工程勘察。

整理课件稳定性较好的已不再活动的塌陷坑一般具有下列特征：

(1)塌陷坑已受到后期改造；坑口坑壁经后期坍塌后边坡已经稳定而是漏斗状；坑底经后期充填后地面较平滑，参差凹凸的现象已不复见；坑周围的环形裂缝已多自行填塞不显。

(2)坑底堆积物中未见新的下沉、错移等复活迹象，坑底未见新的裂缝或坑穴。

(3)植物生长茂密，已遮盖大部分剖面。

(4)无地表水流汇集注入现象，雨后坑中积水消散较慢。

(5)附近不存在人为因素的强烈影响，如矿坑排水、抽水量大的水井等，且据访问了解，在较长时期以来没有发生过活动。

整理课件稳定性较好的塌陷坑整理课件稳定性较好的塌陷坑整理课件3、建筑物应尽量避开有利于岩溶塌陷发育的地段，原则上应使主要建筑物避开塌陷地段。

（1）岩溶强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（漏斗、溶槽等）较发育，且其中多有较土分布；

（2）沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带，岩层剧烈转折、破碎的地带；

（3）松散盖层较薄县以砂土为主，其底部粘性土层缺失或甚薄（一般不足1—2米）的“天窗”地段；

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（4）岩溶地下水的主迳流或岩溶管道上；

（5）具有潜水和岩溶水仅层含水层分布地带；

（6）岩溶地下水的排泄区；

（7）岩溶地下水位在基岩面上下频繁波动的地带，或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段；

（8）临近河、湖、塘地表水体的近岸地带；

（9）岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。整理课件4、工程设计和施工中要注意：（1）消除或减轻人为因素的影响；（2）设置完善的排水系统，避免地表水大量入渗，对已有塌陷坑进行填堵处理，防止地表水向其汇聚注入等。整理课件三、发生地面塌陷时应采取什么应急措施1、视险情发展将人、物及时撤离险区。在发现前兆时即应制定撤离计划。2、塌陷发生后对临近建筑物的塌陷坑应及时填堵，以免影响建筑物的稳定。其方法是投入片石，上铺砂卵石，再上铺砂，表面用粘土夯实，经一段时间的下沉压密后用粘土夯实补平。整理课件3、立即设立警示标志，告知村民和行人，禁止进入该塌陷区整理课件4、对建筑物附近的地面裂缝应及时填塞，地面的塌陷坑应拦截地表水防止其注入。5、对严重开裂的建筑物应暂时封闭不许使用，待进行危房鉴定后才确定应采取的措施。6、应立项开展调查