岩溶地面塌陷
岩溶地区水井钻探中地面塌陷的原因和防治
样既 可 以发 挥 空气 潜 孔 锤 钻进 的优 越 性 ， 又 弥补 了空气 潜孔 锤钻 进 的不足 。在空 气潜孔 锤钻 进过 程 中使 用 泡 沫 剂 ， 可 以在气 流上返速 度 （ ０ ． ６～
［ 收稿 日期］ ２ ０ １ ３— ０ ５— ２ ０ ・ ［ 作者简介 ］ 黄邦忠 （ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 贵州省平坝县人 ， 探矿工程 师 ， 长期从 事水井 施工 、 野 外矿 山岩心钻探 、 岩 土工程 、 边 坡 治理等施工工作 。
・
２ ２ ８・
贵 州
地
质
２ ０ １ ３年 ３ ０卷
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 。
崩解和剥落 ， 促边． 扩展 ， 岩土体随地下水向下迁
移而 产生塌 陷 。
３ ． ２ 施工引起坍 陷机理分析
（ １ ）如龙里县 三元 村 ， 在距 钻孔 ２ ０ ｍ处 产生 坍陷， 施工 时压缩 空气将 地下水 排 出孔 外 时 ， 地下 水 沿地下裂 隙通 道 涌入 井 内抽 出地 面 时 ， 水 平 方 向水 力坡度 和垂 直 方 向 的波 动 幅度飚 升 ， 水 动力 条 件加 强 ， 打 破 了地 下 水 的 自然平 衡 ，在 岩溶 地
１ 引 言
自２ ０ ０ ７年 我省开 展地 下水 工作 以来 ， 我单 位
改进 和提 高气 流携 带 岩 屑 的 能力 ， 以降低 对 空 压
机 的要求 。含有 泡沫 剂 的气 流可 以携带 较大 的颗
粒上 返到地 面 ， 保 持孔 命 。岩屑 颗粒外 表被 泡沫包裹 ， 形成 一层保 护膜 ， 防止 岩屑 粘结 ， 不致形 成泥包 或 泥环 。泡 沫的润 滑性 能好 ， 可降低 钻进扭 矩 ， 减 少 孔 内事故 。泡沫 剂也 可 以用 于裂 隙地层 和多孑 Ｌ 隙
岩溶的防治措施
岩溶的防治措施
岩溶的防治措施主要包括以下三个方面：
控水措施：
地表水防水措施：清理疏通河道，加速泄流，减少渗漏；对漏水的河、库、塘铺底防漏或人工改道；严重漏水的洞穴用粘土、水泥灌注填实。
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。
工程加固措施：
清除填堵法：用于相对较浅的塌坑、土洞。
跨越法：用于较深大的塌坑、土洞。
强夯法：用于消除土体厚度小，地形平坦的土洞。
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。
灌注填充法：用于埋深较深的溶洞。
深基础法：用于深度较大，不易跨越的土洞，常用桩基工程。
非工程性的防治措施：开展岩溶地面塌陷的风险评价。
综上所述，这些是岩溶地面塌陷的主要防治措施。
由于具体的岩溶环境存在一定的复杂性，需要根据实际情况选择适当的措施来有效地减少和控制岩溶灾害的发生。
铁路路基岩溶地面塌陷模型分析与讨论
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１２・ ５
路 基 工 程 Ｓｂｒ ｅ ｎｉ ｅｎ ｕｇ ｄ ｇ ｅｒｇ ａ Ｅ ｎ ｉ
２１ ００年第 ４期 （ 总第 １ １ ） ５期
发生变化 时 ，易 于发生 潜蚀 （ 流土 ） 现象 ，如南 或 广铁路 Ｄ ３ ００一Ｄ ４ ７０及湘桂铁 路灵Ｊ ＿ Ｋ ７＋ ０ Ｋ ４＋ ０ ｉ 二 Ｉ 塘段 均属典 型的冲 、洪积覆盖型岩溶 区 ，其岩溶地面 塌陷可抽象为透水土质盖层塌陷模 型。 （ ）阻水 土质 盖层 塌 陷模 型。对 以残 积 、坡 积 ２ 为主要成 因的缓坡 山地 （ 或岩溶 化 高原 ） 覆盖 型岩 溶区 ，覆盖层多 以粘土 、红粘 土和 次生 红粘 土为 主， 多系碳 酸盐岩母岩风化或红土化 作用 的产物 ，由于缺 少侵蚀、搬运作用 ，粗粒组份相对 较少 ，地层渗透性
型的岩溶地面塌 陷类型并加 以研究 ，通过归纳 和抽 象 分 析提出合理 的基本塌 陷模 型 ，深入 分析岩溶地 面塌 陷的基本 机制 、影响 因素及相互关 系 ，对确定合 理的 岩溶地面塌陷分析评价 和防治设计方 法有着重要 的意
义 ，也 是 本 文 的主 要 目的 。 １ 塌 陷模 型
作者简介：王清海 （９ ５一） １７ ，男 ，贵州人 。工 程师 ，主要 从事铁 路路 基 岩 溶 灾 害 防 治 的 勘 察 设 计。 Ｅｍａ ： ｑ ９ — ｉ ｗ ｈ一 ５ ｌ
＠ １ ３ ｃ ｒ。 ６ ．ｏ ｎ
成 因 ，土质 以粉质土 、砂类土等 为主要类型 ，粗粒组 份 多高于细粒组份 ，胀缩性相对较低 。在地下水流场
的岩溶地 面塌 陷模 型进行分类和抽 象研 究 ，归纳 了岩溶地 面塌 陷的基本模型和塌 陷机 制 ，提 出了塌 陷 物质特征 、运移 与塌陷通道特征 、运移与塌 陷动 力特征 三个岩 溶地面塌 陷基本 因素 。结合塌 陷模 型机
岩溶塌陷类型及特征
岩溶塌陷类型及特征一、岩溶塌陷的类型划分我国岩溶塌陷类型繁多（二）各种成因类型的发育特征我国岩溶塌陷主要发育于华南的连片岩溶区。
（一）自然塌陷在天然作用下产生的塌陷，约占总数的33%（不包括陷落柱），是各类塌陷中最多的一种。
古塌陷：形成于第四纪以前，如“陷落柱”；老塌陷：形成于第四纪期间，具残留形态，往往为后期堆积物充填或掩盖；新塌陷：新近时期产生，或形成时期不明，但形态保持较好。
它们多发育于地下水变化迅猛的岩溶山地的洼地、槽谷中，塌陷范围小。
强度弱，往往呈单个坑零星分布，塌陷规模随结构不同而差异很大。
按其成因，又可分为：1.暴雨引起的塌陷：暴雨可导致土体迅速充水和地表水的强烈渗透，并在一定条件下引起岩溶地下水位的急剧上升而产生正压冲爆作用，易于产生塌陷。
2.洪水引起的塌陷：在近岸地带第四系冲积层中潜水位和岩溶地下水位均随洪水位而波动，由于两者渗透性的差异，在波动过程中不但可产生有利于渗透潜蚀作用的附加水头，而且还产生正负压力的作用，这些作用都可导致塌陷的产生。
3.重力引起的塌陷：在岩溶发育过程中，地下洞穴，管道在崩塌作用下不断扩展，最后导致顶板盖层在重力作用卞失稳陷落的现象。
在岩溶山区并不罕见。
岩溶漏斗、地下河天窗岩溶障谷、天生桥等地岩溶形态有许多就是塌陷的遗迹，这些基、岩塌陷规模一般较大，形成之后一般不再复活。
4.地震引起的塌陷：在构造地震作用下，在覆盖层比较薄弱的地段也可产生一系列的塌陷，如1853年2月在湖南新宁，5级地震的历史记载c“有声如雷，陷成七潭，大小不一，皆有水涌出”。
此外，近几十年来地震塌陷也常有，如：1976年唐山地震引起数十处塌陷等。
（二）人类活动诱发的塌陷（简称人为塌陷）是由于人类的工程;经济活动，改变了岩溶洞穴及其上覆盖层的稳定平衡状态而引起的塌陷，约占总数的60%，可见人为作用已成为现代塌陷的重要动力。
人为塌陷按成因又可分为坑道排水或突水、抽汲岩溶地下水、水库蓄引水、震动加载及表水、污水下渗引起等类型塌陷+前三者共古人为塌陷的92%.1.坑道排水或突水引起的塌陷是指由于矿坑、隧道、人防及其它地下工程排水或突水引起的塌陷，其中以矿坑排、突水塌陷为主，占人为塌陷的17%.岩溶地区由于矿产资源的开发，矿坑排水或突水引起的塌陷较为频繁。
地面塌陷的成因
地面塌陷的成因
地面塌陷的成因
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%。
今天。
岩溶地面塌陷地质灾害成因及防治措施研究
岩溶地面塌陷地质灾害成因及防治措施研究本文结合紫金县某村庄发生地面沉降及地面塌陷的实际情况，探析岩溶地面塌陷的原因，并在深入分析原因的基础上提出了相关的防治措施。
标签：岩溶地面塌陷防治措施1工程概况2013年5月7日，某村庄发生地面沉降局部地面塌陷，对房屋墙体产生不同程度的破坏，居民房屋地面、墙面产生不同程度的裂缝，地面产生不同程度下陷。
2010年5月，在地面沉降点附近，发生两处地面塌陷，塌陷坑长约5m，宽约5m，深约5m。
2012年4月，又发生两处地面塌陷，一处塌陷坑长4.5m，宽3.6m，深5.1m，另一处塌陷坑长4m，宽3.6m，深4m。
2012 年10 月，发生地面塌陷，塌陷坑长16m，宽10m，深30m。
2地面塌陷发生的环境地面塌陷区属第四系覆盖型石灰岩地带，地势较开阔、平坦。
地面塌陷及沉降发生地段，为养殖螺旋藻及养鳗厂附近。
地面塌陷区域及周边出露地层为：（1）第四系联圩组（Qhl）：岩性为粉质黏土、砂砾石层。
厚度变化较大，粉质黏土厚度2.4～3.0m，砂砾石层厚度在6.0～30.0m 之间。
（2）石炭系上统壶天群（C2h）：属石炭系上统壶天群，岩性主要为灰岩、细晶灰岩，底部为白云岩、白云质灰岩。
灰岩溶洞与溶蚀裂隙发育，利于地下水渗入，储存与运移。
上覆第四系松散层。
3地面塌陷区域地下水开采现状地下水开采主要有居民生活饮用水、养鳗场、螺旋藻养殖基地用水等。
（1）居民生活饮用水：塌陷区附近居民约有5770 人，按每人用水量0.15m3/d3，则居民生活饮用水用水量为866m3/d。
（2）养鳗场用水：采用四口机井开采地下水，从2010年8 月至今2014年6月，开采量为1336 m3 /d，之前开采量为现在的三倍，计4008m3/d。
（3）螺旋藻养殖基地：有五口机井开采岩溶地下水，地下水开采量平时为943m3 /d，每月最大开采量1716m3/d。
地下水开采总量为866+4008+943=6760m3/d。
地面塌陷ppt
溶洞或土洞的覆盖层和人为荷载超过了洞 顶盖层的强度，压塌洞顶盖层而发生的塌陷过 程和现象。
二、地面塌陷的形成条件
1. 地质基础
（１）可溶岩 ✓ 可溶岩的存在:古生界、中生界碳酸岩，晚中生界、新
生界膏盐芒硝及钙质砂泥岩、灰质砾岩及盐岩地区。
❖ 岩溶的发育程度：多产生在岩溶强烈发育区（青年 期、壮年期）
中石国灰岩岩分溶布面地积面占国塌土陷 面积的13.5%
(３)覆盖层厚度、结构和性质
➢ 在其他条件相同的情况下，第四系盖层的厚度愈大， 成岩程度愈高，塌陷愈不易产生。相反，盖层薄且 结构松散的地区，则易形成地面塌陷。
➢ 统计结果显示，覆盖层厚度小于10m发生塌陷的机 会最多。
广西宜山密集岩溶塌陷坑
２、新构造运动
❖ 一般主要沿构造断裂破碎带、褶皱轴部张裂隙发育 带、地震 ❖ 新构造运动上升区：如云贵高原、黄土高原塌陷
甘肃中川黄土陷穴
缺乏盖层，岩溶发育强烈，地壳上升，潜水面下降
广西河池塌陷洼地、穿山洞
３、气候条件
1.地质构造与岩溶塌陷的关系 2.可溶岩性质与岩溶塌陷的关系 3.覆盖层岩土性质、厚度与岩溶塌陷的关系 4.岩溶水开采强度与塌陷的关系 （二）岩溶塌陷形成机理 （三）岩溶塌陷分布规律 第三节 岩溶塌陷灾害危险性评价 一、岩溶塌陷危险性评价的基本方法 二、岩溶塌陷危险性分区
第四节 岩溶塌陷灾害防治方案与防治效益分析 一、现有岩溶塌陷灾害防治方案分析 （一）控制潜水与岩溶水开采量 （二）抽干浅层潜水，使地下水位处于基岩之中 （三）本课题组提出的方案 二、岩溶塌陷的防治工程价值及效益分析
第七章 地面塌陷调查评价
【最新】岩溶塌陷的类型及特征
岩溶塌陷的类型及特征一、岩溶塌陷的类型划分我国岩溶塌陷类型繁多（二）各种成因类型的发育特征我国岩溶塌陷主要发育于华南的连片岩溶区。
（一）自然塌陷在天然作用下产生的塌陷，约占总数的 33%（不包括陷落柱），是各类塌陷中最多的一种。
古塌陷：形成于第四纪以前，如“陷落柱”；老塌陷：形成于第四纪期间，具残留形态，往往为后期堆积物充填或掩盖；新塌陷：新近时期产生，或形成时期不明，但形态保持较好。
它们多发育于地下水变化迅猛的岩溶山地的洼地、槽谷中，塌陷范围小。
强度弱，往往呈单个坑零星分布，塌陷规模随结构不同而差异很大。
按其成因，又可分为：1.暴雨引起的塌陷：暴雨可导致土体迅速充水和地表水的强烈渗透，并在一定条件下引起岩溶地下水位的急剧上升而产生正压冲爆作用，易于产生塌陷。
2.洪水引起的塌陷：在近岸地带第四系冲积层中潜水位和岩溶地下水位均随洪水位而波动，由于两者渗透性的差异，在波动过程中不但可产生有利于渗透潜蚀作用的附加水头，而且还产生正负压力的作用，这些作用都可导致塌陷的产生。
3.重力引起的塌陷：在岩溶发育过程中，地下洞穴，管道在崩塌作用下不断扩展，最后导致顶板盖层在重力作用卞失稳陷落的现象。
在岩溶山区并不罕见。
岩溶漏斗、地下河天窗岩溶障谷、天生桥等地岩溶形态有许多就是塌陷的遗迹，这些基、岩塌陷规模一般较大，形成之后一般不再复活。
4.地震引起的塌陷：在构造地震作用下，在覆盖层比较薄弱的地段也可产生一系列的塌陷，如 1853 年 2 月在湖南新宁， 5 级地震的历史记载 c“有声如雷，陷成七潭，大小不一，皆有水涌出”。
此外，近几十年来地震塌陷也常有，如： 1976 年唐山地震引起数十处塌陷等。
（二）人类活动诱发的塌陷（简称人为塌陷）是由于人类的工程;经济活动，改变了岩溶洞穴及其上覆盖层的稳定平衡状态而引起的塌陷，约占总数的60%，可见人为作用已成为现代塌陷的重要动力。
人为塌陷按成因又可分为坑道排水或突水、抽汲岩溶地下水、水库蓄引水、震动加载及表水、污水下渗引起等类型塌陷 +前三者共古人为塌陷的92%.1.坑道排水或突水引起的塌陷是指由于矿坑、隧道、人防及其它地下工程排水或突水引起的塌陷，其中以矿坑排、突水塌陷为主，占人为塌陷的17%.岩溶地区由于矿产资源的开发，矿坑排水或突水引起的塌陷较为频繁。
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（2）跨越法
用于较深大的塌陷坑或土洞。对建筑物地基 而言，可采用梁式基础、拱形结构，或以刚性大 的平板基础跨越、遮盖溶洞，避免塌陷部位，采用整体网 格垫层的措施进行整治。
岩溶地面塌陷形成过程示意图
自然条件下，地下水对岩溶洞隙充填物质和上覆 土层的侵蚀作用也是存在的，丌过这种作用很慢，规 模一般丌大；人为抽采地下水，对岩溶洞隙充填物和 上覆土层的侵蚀搬运作用大大加强，促进了地面塌陷 的发生和发展。
因此，自然条件下产生的岩溶塌陷一般规模小， 发展速度慢，丌会给人类生活带来较大的影响。但在 人类工程活动中产生的岩溶塌陷规模较大，突发性强， 且常出现在人口聚集地区，给地面建筑和人身安全带 来严重威胁，造成地区性的环境地质灾害
• 造成的岩溶塌陷大体形成过程
（1） 抽水、排水，地下水位下降，上覆土层浮力减小， 水流速加快，侵蚀作用加强，松散层底部下落，形 成隐伏土洞 （2）土体崩落、迁移，洞体丌断向上扩展，引起地面 沉降 ( 3 )地下水的侵蚀使隐伏土洞继续扩展，上覆土体的 自重压力逐渐接近洞体的抗压枀限时，地面出现开 裂 ( 4 )上覆土体自重压力超过洞体的抗压枀限地面产生 塌陷
（3）强夯法
在土体厚度较小、地形平坦的情况下，采用 强夯砸实覆盖层的方法消除土洞，提高土层的强 度。
（4）钻孔充气法
随着地下水位的升降，溶洞空腔中的水气压 力产生变化，经常出现气爆或
冲爆塌陷，设置各种岩溶管道的通气调压装 置，破坏真空腔的岩溶封闭条件，平衡其水、气 压力，减少发生冲爆塌陷的机会。
（5）灌注填充法 在溶洞埋藏较深时，通过钻孔灌注水泥砂 浆，填充岩溶孔洞或缝隙、隔断地下水流通道， 达到加固建筑物地基的目的。灌注材料主要是 水泥、碎料（砂、矿渣等） 和速凝剂（水玻 璃、、氧化钙） 等。
岩溶地面塌陷该怎么防治
塌陷前的预防措施主要有：合理安排厂矿企业建 设总体布局；河流改道引流，避开塌陷区；修筑 特厚防洪堤；控制地下水位下降速度和防止突然 涌水，以减少塌陷的发生；建造防渗帷幕，避免 或减少预测塌陷区的地下水位下降，防止产生地 面塌陷；建立地面塌陷监测网。
塌陷后的治理措施主要有：
（1）清除填堵法
岩溶地面塌陷
岩溶地面塌陷
何为岩溶地面塌陷？
岩溶地面塌陷是指覆盖在溶蚀洞穴发育
的可溶性岩层之上的松散土石体，在外动力 或人为因素作用下产生的突发性地面变形破 坏，其结果多形成圆锥形塌陷坑。
岩溶地面塌陷是怎么形成的
• 岩溶塌陷的形成有三个基本条件
1. 岩溶洞隙的存在
2. 一定厚度的松散盖层 3. 水动力条件易于改变的岩溶地下水
岩溶地面塌陷都造成了哪些危害
• 对矿山的危害
地面塌陷可成为矿坑充水的诱发型通道，严重威 胁矿山开采。
• 对道路的危害
岩溶地面塌陷使得道路路基遭到破坏，致使道路 停止使用造成交通阻碍。
• 对城市建筑物
在城市地区，地面塌陷常造成建筑物损坏、市政 设施损毁，交通线路中断。
• 对坝体的危害
塌陷使坝体突然垮塌造成漏水，同时泄露的水体 常对下游的居民区造成重大的经济损失和人员伤 亡。
（6）深基础法 对于一些深度较大，跨越结构无能为力的土 洞、塌陷，通常采用桩基工程，将荷载传递到基 岩上。
谢
谢
小 明 出 品
• 对农田的毁坏
使得作物被毁，粮食减产，给人们群众带来较大 危害，并且地面耕植土落入地下坑陷，做成耕作 面积减少，未进行填埋或者丌便进行填埋的地方 则无法进行作物耕作。
• 污染水源
沟通地表地下水系，地下水得到污染，今年大部 分河流水体水质较差，岩溶塌陷发生后，揭穿了 灰岩水层顶板，沟通地表地下水系，使得地表水 通过塌坑大量涌入岩溶含水层，加之岩溶裂隙、 溶洞的连通性好，污水会在岩溶含水层中迅速扩 散，污染岩溶地下水。