1 、根据形成塌陷的主要原因分为自然塌陷和人为塌陷两大类。在这两大类中,又可根据具体因素分为许多类型,如地震塌陷、矿山采空塌陷等。
(1)自然塌陷
是地表岩、土体由于自然因素作用、如地震、降雨、自重等,向下陷落而成,如黄土湿陷。
(2)人为塌陷
是由于人为作用导致的地面塌落。
2 、根据塌陷区是否有岩溶发育,分为岩溶地面塌陷和非岩溶地面塌陷。
(1)岩溶地面塌陷
主要发育在陷伏岩溶地区,是由于隐伏岩溶洞隙上方岩、土体在自然或人为因素作用下,产生陷落而形成的地面塌陷。
(2)非岩溶地面塌陷
根据塌陷区岩、土体的性质又可分为黄土塌陷、火山熔岩塌陷和冻土塌陷等许多类型。
岩溶塌陷包含自然因素和人为因素
自然岩溶塌陷的成因包括暴雨、洪水、重力、地震等,人为岩溶塌陷中,成因以坑道排水或突水,抽取岩溶地下水、水库畜引水为主,共占人为塌陷的92%。其中,人为因素是诱发岩溶塌陷的主要原因。如在2011年统计的632处岩溶塌陷中,自然塌陷192处,占总数30.4%,成因不明的8处,占1.2%,人为因素诱发的432处,占68.4%;其中矿坑排水诱发的157处,占24.8%,生活用抽水诱发的187处,占29.6%。
岩溶塌陷的平面形态具有圆形、椭园形、长条形及不规则形等,主要与下伏岩溶洞隙的开口形状及其上复岩、土体的性质在乎面上分布的均一性有关。其剖面形态具有坛状、井状、漏斗状地面塌陷、碟状及不规则状等,主要与塌层的性质有关,粘性土层塌陷多呈坛状或井状,砂土层塌陷多具漏斗状,松散土层塌陷常呈碟状,基岩塌陷剖面常呈不规则的梯状。
岩溶塌陷的规模以个体塌陷坑的大小来表征,主要取决于岩溶发育程度,洞隙开口大小及其上复盖层厚度等因素。据统计,土层塌陷陷坑直径一般不超过30m,其中以小于5m的占大多数,达63-71%,5-10m的占10~20%,个别大的可达60-80m。塌陷坑可见深度绝大多数小于5m,可占总数的84-97%。基岩塌陷规模一般较大,如四川兴文县小岩湾塌陷,长650m、宽490m、深208m。
1、采空塌陷
在中国,采空塌陷主要出现于20世纪70年代以后,尤其是2000年以后,随着采矿业的发展,尤其是大量个体业者进行采煤采矿活动,使得采空塌陷在各地频频发生。据2007年对全国1173个大中型矿山企业调查,地面塌陷破坏土地面积达84200多公顷,煤矿区最为突出。华北、华东地区煤矿采空塌陷,每年平均为10.5万亩。经估算采空塌陷每年造成的直接经济损失约为3.17亿元。另外在采矿过程中,还因陷落及冒落也造成很重的损失。
2、岩溶塌陷
安徽每年因岩溶塌陷造成的直接经济损失约436.8万元,辽宁、湖南二省年均分别达5000、3000万元,云南省年均约1000万元,估计全国每年因岩溶塌陷造成的直接经济损失在1.2亿元以上。
岩溶塌陷很长一段变形过程发展于地面以下,一旦地面以上出现前兆,离塌陷时间已近而短促,往往因未及时引起警惕而造成重大损失。然而作为塌陷的序幕,只要认真仔细观察是可以发现并作出预警预报的,对减轻灾害损失具有重要意义。
地面塌陷主要的前兆有
1、井、泉的异常变化:如井、泉水位的骤然升、降,水色突然浑浊和翻砂、冒气。这些现象反映岩溶地下水动力条件突然发生急剧改变,从而为塌陷作用的发展提供了动力。这些变化的产生或与附近地表水体河、湖、坑矿)突然间发生集中渗漏有关,或者与地下水通道因土洞扩展坍塌造成的堵塞或冲决有关。无论如何它们都将促进土洞的快速扩展,预示着存在塌陷的险情,作为塌陷的前兆有着重要的意义。
2、地面变形:如地面出现环状裂缝并不断扩展,产生局部的地鼓或下沉现象。它们一般是土洞扩展达到一定规模后其顶板已接近极限平衡状态的现象,这时地面已处于临近塌陷的危险状态。
地面塌陷防治措施
1、采取措施减少地表水的下渗
水是塌陷发生不可忽视触发因素之一。因此,首先,应注意雨季前疏通地表排水沟渠,降雨季节时刻提高警惕,加强防范意识,发现异常情况及时躲避;其次,加强地下输水管线的管理,发现问题及时解决;第三,做好地表和地下排水系统的防水工作,特别应加强居民厨房下水道的防水。
2、合理采矿,预留保护煤柱 合理科学的采矿方案,可以防止或减少塌陷的发生,特别是小煤窑不能影响国矿的安全和开采规划。采矿单位应向地方规划部门提供采空区位置及有关资料,以便于工程建设单位根据采空区位置进行勘察设计工作。
3、加强采空区的地质工程勘察工作 地面塌陷的不断发生,另一方面原因是采空区上的工程勘察工作做的不够。由于地下空区情况不明,因此只能在塌陷事件突发后再去进行勘察,研究治理办法。加强塌陷区地质工程勘察和资料收集分析工作,对勘察工作确定的重点塌陷危险区,应坚决采取搬迁措施。
地面塌陷治理方法
l、填堵法:一般用于塌陷坑较浅小时的处理。当陷坑内有基岩出露时,首先在坑内填入块石、碎石做成反滤层,或采用地下岩石爆破回填,然后上覆粘土夯实。陷坑内未出露基石,塌陷坑危害较小时,可回填块石或用粘土直接回填夯实。
2、跨越法:是用于塌陷坑较大,而回填又困难的陷坑的处理方法。一般以梁板跨越,两端支承在可靠的岩、土体上,每边支承长度不小于1.0-1.5米。
3、强夯法:通常的强夯法是把10~20吨的夯锤起吊到一定高度(l~40米),然后让其自由落下,造成较大的冲击对土体强力夯实。
4、灌注法:把灌注材料通过钻孔或岩溶洞口进行注浆,其目的是强化土洞或洞穴充填物、填充岩溶洞隙、拦截地下水流、加固建筑物地基。
地面塌陷事故应急共分为8个小组,下面带您了解一下。
1)抢险应急领导小组组长负责全面领导、指挥和协调抢险应急工作
2)抢险应急领导小组副组长负责应急抢险的直接领导工作,配合组长完成全面工作的指挥和协调。
3)抢险应急领导小组成员负责应急抢险的具体落实和组织工作,督促、检查各抢险救援队的应急准备情况和执行情况。
4)应急救援队接通知后应迅速到位,在现场码放锥桶,拉警戒带,交通导改标志疏导交通,避免社会车辆驶入坍陷路段;同时对险情进行核实,将核实结果上报抢险应急领导小组。
5)技术组根据现场实际情况制定抢险方案,安排监测组进行监测和现场巡视巡查。
6)疏散组负责组织人员撤离,清点人数。
7)物资组配合救援队负责将应急物资运到现场。