岩溶塌陷

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岩溶塌陷

1.可溶岩及岩溶发育程度

可溶岩是由岩溶地面塌陷形成的物质基础,而岩溶洞穴的存在则为地面塌陷提供了必要的空间条件。可溶岩洞穴和裂隙一方面造成岩体结构的不完整,形成局部的不稳定;另一方面为容纳陷落物质和地下水的强烈运动提供了充分的空间条件。一般情况下,岩溶越发育,溶穴的开启性越好,洞穴的规模越大,则岩溶地面塌陷也越严重。

2.覆盖层厚度、结构和性质

松散破碎的盖层是塌陷体的主要组成部分,由基岩构造成的塌陷体在重力作用下沿溶洞、管道顶板陷落而成的塌陷为基岩塌陷。塌陷体物质主要为第四系松散沉积物所形成的塌陷叫土层塌陷。

3.地下水运动

地下水运动是塌陷产生的动力条件——主要动力。地下水的流动及其水动力条件的改变是岩溶塌陷形成的最重要动力因素,地下水径流集中和强烈的地带,最易产生塌陷,

岩溶地面塌陷是地面变形破坏的主要类型,多发生于碳酸盐岩、钙质碎屑岩和盐岩等可溶性岩石分布地区。激发塌陷活动的直接诱因除降雨、洪水、干旱、地震等自然因素外,往往与抽水、排水、蓄水和其他工程活动等人为因素密切相关,而后者往往规模大、突发性强、危害也就大。岩溶地面塌陷发现于碳酸盐岩分布区,其形成受到环境和人类活动的双重影响。

大量塌陷事件表明,塌陷主要发生在覆盖型岩溶和裸露型岩溶分布区,部分发育在埋藏型岩溶分布区。

溶穴的发育和分布受岩溶发育条件的制约,一般主要沿构造断裂破碎带、褶皱轴部张裂隙发育带、质纯层厚的可溶岩分布地段、与非可溶岩接触地带分布。岩溶的发育程度和岩溶洞穴的开启程度,是决定岩溶地面塌陷的直接因素,可溶岩洞穴和裂隙一方面造成岩体结构的不完整,形成局部的不稳定;另一方面为容纳陷落物质和地下水的强烈运动提供了充分的空间条件。一般情况下,岩溶越发育,溶穴的开启性越好,洞穴的规模越大,则岩溶地面塌陷也越严重。

(1) 查明岩溶塌陷的发育现状、历史过程及其危害性。

(2) 确定岩溶塌陷的成因、类型、形成条件和地质模式,研究其分布规律。

(3) 确定岩溶塌陷发育的动力因素,研究其动态特征及其与塌陷的相关关系。

(4) 确定岩镕塌陷的机制及其临界条件。

(5) 研究岩溶塌陷综合评价预测和信息管理系统,评价其稳定性。

(6) 确定岩溶榻陷的前兆现象与监测预报方法,研究预警措施。

(7) 研究岩溶塌陷的防治工程方案和措施。

我国对岩溶塌陷的防治工作开始于60年代,目前已有一套比较完整和成熟的方法、防治的关键是在掌握矿区和区域塌陷规律的前提下,对塌陷做出科学的评价和预测,即采取以早期预测、预防为主,治理为辅、防治相结合的办法。

一般来说,岩溶塌陷的防治措施包括控水措施、工程加固措施和非工程性的防治措施。

(一)控水措施

1. 地表水防水措施:防地表水进入塌陷区,可以:

(1)清理疏通河道,加速泄流,减少渗漏;

(2)对漏水的河、库、塘铺底防漏或人工改道;

(3)严重漏水的洞穴用粘土、水泥灌注填实。

2. 地下水控水措施

根据水资源条件,规划地下水开采层位、开采强度、开采时间,合理开采地下水,加强动态监测。危险地段对岩溶通道进行局部注浆或帷幕灌浆处理。

(二)工程加固措施

1. 清除填堵法:用于相对较浅的塌坑、土洞。

2. 跨越法:用于较深大的塌坑、土洞。

3. 强夯法:用于消除土体厚度小,地形平坦的土洞;

4. 钻孔充气法:设置通风调压装置,破坏岩溶封闭条件,减小冲爆塌陷发生的机会。

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