环境地质学分论--地面塌陷
地下空洞的形成，可以是自然力，也可以是人工挖掘的结果。 在可溶盐岩分布区的岩溶洞穴包括各种形态的溶洞、溶隙、管 道等。一般而言，当可溶岩岩性较纯，岩层厚度较大，出露分布广， 断层较发育、岩层较破碎时，岩溶较易发育。 岩溶洞隙的发育一般受岩溶地下水排泄基准面的控制，多发育 于浅部，向深部逐渐减弱。浅部岩溶洞隙由于地下水活动频繁，交 替强烈，一般连通性较好，成为塌陷物质的储集空间和运移通道。 塌陷坑与开口洞隙存在着密切的垂向对应关系。洞穴愈大，塌陷规 模也愈大；洞隙开口愈大，塌陷速度愈快。 地下井巷系统是最易引发地面塌陷的一种人工洞室。
环境地质学
Environmental Geology
分论——若干地质环境问题的论述
主讲教师：曾斌
zengbin_19@
中 国 地 质 大 学 环 境 学 院
School of Environmental Studies - CUG
地面塌陷
主要内容
概
述
地面塌陷的危害
我国地面塌陷的分布特点
（1）自然影响因素 （a）大气降水
降雨入渗水可以使洞顶覆岩的含水层增大，自重加大； 下渗水流会湿润裂隙面，降低岩石块体间的抗滑阻力，从而引起 洞顶和洞壁的进一步变形而失稳。 降雨强度大、历时较长时，入渗的水流进入围岩中的宽大裂隙， 形成较大的动水压力和冲刷作用。 在岩溶地区，降水入渗对补给封闭岩溶洞穴，快速上升的岩溶水 会压缩洞内，形成上挤的压力，导致气爆发生，引发洞顶塌陷。
(6)土体强度效应
土体吸水饱和后，土体抗剪强度降低，土拱抗塌力减小，产 生塌陷。
(7)其他效应
振动效应、 荷载效应、酸液效应
五、岩溶塌陷稳定性评价
（一）岩溶塌陷的地质模式
岩溶塌陷的地质模式是其形成条件组合特征的概括，反映其形成条 件的差异。其划分主要考虑塌陷盖层的岩性结构、含水结构、岩溶水位 与基岩面及上覆土层水的关系。
A.水位下降前的平衡状 态； B. 水位下降，随着向上 侵蚀过程使通道被排空，出 现活跃的地下侵蚀(潜蚀进入 开阔的洞穴)； C. 洞穴的顶部逐渐坍陷， 可能短期内受钙化砾石层的 抑制；
D. 最后的拱顶坍陷，形 成了被同心球状张力裂缝包 围的落水洞。
（2）真空吸蚀效应
我国徐卫国等于1979年提出的，国内也普遍接受这一论点。 岩溶网络的封闭空腔（溶洞或土洞）中，当地下水位大幅度 下降到空腔盖层底面下时，地下水由承压转为无压 ,空腔上部便形 成低气压状态的真空，产生抽吸力,吸蚀顶板的土颗粒.同时内外 压作用，覆盖层表面出现一种“冲压”作用，从而加速土体破坏。
（二）地面塌陷的发生机理
1、矿山采空区地面塌陷的机理
第一阶段为掘进和回采的初期， 存在冒落带、断裂带和弯曲 带 ； 第二阶段为地裂缝发展阶段， 仅存在冒落带和断裂带； 第三阶段为地面塌陷阶段，仅 存在冒落带。
2、岩溶地面塌陷的机理
岩溶：水（包括地表水和地下水）对可溶性岩石进 行的以化学溶蚀作用为主的改造和破坏地质作用以及由 此产生的地貌及水文地质现象的总称。 岩溶作用：以化学溶蚀为主，同时还包括机械破碎、 沉积、坍塌、搬运等作用，是一个化学－物理相结合的 综合作用。 可溶性岩石包括碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物等。
地面塌陷的形成条件及发生机理 岩溶塌陷的稳定性评价 地面塌陷的防治
一、概述
定义:地面塌陷是指天然洞穴或人工洞室上覆岩土体失
稳突然陷落，导致地面快速下沉、开裂的现象和过程。
地面塌陷造成的地面变形量大，变形速度快，且具有突然性，事 前往往很难准确判断发生的时间，加之，其发生过程可导致地面建筑 物开裂、倒塌，甚至整体陷落，公路、桥梁扭曲错断，农田肢解以及
四、地面塌陷的形成条件及发生机理
（一）地面塌陷的形成条件
1、岩土体的内部条件 （1）地下存在空洞
具备一定规模的地下无岩土的空间，即空洞。地下空洞的 存在有着两方面的意义： 其一，它是洞体顶板、侧壁局部冒落物以及塌陷发生时坠 落物的储容空间，在地下岩溶发育区，地下洞穴以及溶蚀裂隙 还起着将洞穴暂时堆积物输移到远处或深处溶洞的通道作用。 其二，地下空洞为具有多个临空面的空腔，空洞的顶、底 板和侧壁在周围岩压的作用下极易发生应力集中，而处于稳定 性很差的状态，一旦受到外力干扰，容易失稳而发生覆岩的冒 落，甚至发生波及地表的塌陷。
（二）矿山采空区地面塌陷的分布
矿山采空区地面塌陷是我国地面塌陷中另一种重要形式。 其中煤矿开采造成的地面塌陷比例最大。 目前我国采矿业造成的地面塌陷主要分布在全国 20个省区 市，塌陷点总数达17138个，占全国各种类型地面塌陷总点数 44.4%，其中湖南省为12549个，再其次为内蒙古自治区2800个， 再其次分别为山西、黑龙江、安徽、河南等省。
大量的人员伤亡，所以，地面塌陷是人类面临的一种地质灾害。
地面塌陷
地下存在空洞是地面塌陷发生的先决条件，地下空洞可分
为天然洞穴和人工洞室两类。
目前面临的地面塌陷主要包括岩溶塌陷和采空区塌陷。
矿山采空区地面塌陷是人为诱发地面塌陷的最主要类型。
二、地面塌陷的危害
1、破坏地面建筑、造成人员伤亡
2009年8月8日，安徽省合肥市长江 中路与徽州大道交叉口发生路面塌 陷，一辆蓝色出租车掉入塌陷区中
1、北方岩溶地面塌陷区
长江以北，由于华北地台大多为大型宽缓的褶皱和断块构造， 气候较干旱，降水量少，岩溶发育程度不高，除古代的岩溶洞穴 系统有部分残留外，现代岩溶主要以溶蚀裂隙为主。
岩溶地面塌陷大多集中在山区与平原的过渡地带，如辽宁省 的南部、山东的泰安、枣庄、莱芜、河北的唐山、秦皇岛柳江盆 地、江苏的徐州、安徽的淮南、淮北等地。 分布有古代岩溶塌陷的痕迹——陷落柱。华北地台曾经历过 多次构造运动，地下水的区域排泄基准面也多次变迁，致使碳酸 盐岩地层形成大量的洞穴。古代岩溶塌陷主要分布在晋、冀、鲁、 豫、陕等省，太原西山、汾河沿岸、河北太行山一带的煤田中较 为常见。
（3）压强差效应 压强差是指岩溶空腔与松散介质（或土洞）接触面上下 侧水、气流体，因岩溶管道水位变化而产生相应的压强差值.
(4)自重效应
雨水入渗后，盖层饱和容重比干容重一般增加30%-40%。使土 拱承受更大的重量，导致塌陷。
(5)浮力效应
岩土体位于地下水位之中，当地下水位下降时，除产生压强 差效应外，土体的浮托力也随之减小，产生塌陷。
岩溶塌陷地质模式的组合因子
（二）岩溶塌陷的稳定性评价
岩溶塌陷稳定性的评价包括：塌陷堆积体（简称塌陷体）、土洞 及浅埋岩溶洞隙等三个方面的稳定性评价。
1、塌陷体的稳定性评价
塌陷体的稳定 性主要根据塌陷的 微地貌特征、堆积 物的性状及地下水 埋藏与活动情况等 因素进行定性评价 见表。
2、土洞稳定性的评价
（2）洞穴围岩状况
地下洞穴的受力状况如同梁的受力，洞的顶板相当于承载上覆 岩土体自重的梁，洞的两侧如同位于梁端的两个支点。是否发生塌 陷取决于顶板能够形成稳定的支撑拱。
一般而论，当洞穴埋藏 深度与洞穴高度之比小于25： 1时，洞顶上部就会形成三个 变形特点不同的带，即冒落带、 裂隙带和弯曲带。
2、岩土体的外部条件
形成塌陷的原因很多。如潜蚀、真空吸蚀、振动、土体软化、建筑荷 载。因当地条件不同，产生塌陷的原因而不同，也可能是以一种原因为主 导，多种因素综合作用的结果。
（1）潜蚀作用 地下水位下降时，水力梯度也随之增大，地下水流速加快， 动水压力增强，当动水压力大于土体内聚力与颗粒间摩擦力，土 颗粒开始被渗流带动迁移，这一现象称为潜蚀或管涌。 在覆盖型岩溶区，下伏存在溶蚀空洞，地下水经覆盖层向空 洞渗流(或地下水位下降时，水力梯度增大)。在一定的水压力作 用下，地下水对土体或空隙中的充填物进行冲蚀、掏空。从而在 洞体顶板处的土体开始形成土洞,随着土洞的不断扩大，最终引 发动洞顶塌落。当土层较厚或有一定深度时，可以形成塌落拱而 维持上伏土层的整体稳定。当土堆较薄时，土洞不能形成平衡。
2008年11月15日杭州地铁一号线地 面塌陷事故，造成75米的路面陷落 了15米，正在行驶的十一辆汽车包 括一辆公交车陷入坑内，17人死亡， 4人失踪。
我国东部岩溶区，铁路4010 公里，岩溶塌陷376处，近十 年间中断车1860小时，颠覆 列车3次。
3、引发矿井水患
2009年7月22日黑龙江省鸡西市鑫永丰煤矿发生采空区地面塌陷，形成面积 约3000m2、深10余米的塌坑，由于正值降雨，水与流沙大量涌入坑内，使 矿井淹没，23名当班矿工被困井下。
4、破坏农田
三、我国地面塌陷分布的特点
（一）岩溶地 面塌陷分布
据 1993 年的不完全 统计，南方岩溶地 面塌陷点已发现 34072 个 ， 占 全 国 总 数 的 96.5% 。 其 中 湖 南 省 有 14152 个，居全国之首， 其次为广东省和广 西壮族自治区，分 别为 8751 个、 8735 个，再其次为贵州、 云南、四川。
（b）河、湖近岸地带的侧向倒灌作用
河、湖近岸地带普遍分布着孔隙潜水与岩溶水组成的双 层含水介质。
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，地下水位随之上升。这时岩溶地下水对洞隙上覆盖 层土体产生正压力或使浮托力增大。 在洪水位迅速回落时，岩溶地下水位回落快于潜水位，对 洞隙上覆盖层的浮托力很快消减，通过洞隙开口处从潜水含水 层向岩溶洞隙产生垂向的渗透潜蚀作用，在盖层中形成土洞进 而扩展形成塌陷。这种现象称之为洪水倒灌潜蚀塌陷，简称为 洪水塌陷。
Байду номын сангаас
2000年4月6日下午4时－8时，洪山区青菱乡烽火村地面塌陷。陷坑 18个，最大陷坑长63米、深6－7米；最小陷坑1－2长，深小于2米。陷 坑带呈近东西向分布，散分在东西300米、南北250米的范围内。有2栋 民房完全倒塌，有16栋民房出现不同程度的开裂、破损。
2、损毁铁路、公路和水利设施
西安70米长路面塌陷，9辆货运汽车掉进 深约3米、长约70米的坑中附近群众以为 地震
地面塌陷与地下水影响及防治
地面塌陷与地下水影响及防治地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。
地面塌陷分为两类：一类是岩溶塌陷，另一类是非岩溶塌陷，由地下水所导致的地面塌陷苏羽溶岩塌陷。
标签：岩石风化，全球环境1、地面塌陷地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑的一种地质现象。
地面塌陷分为两类：一类是岩溶塌陷，另一类是非岩溶塌陷，由地下水所导致的地面塌陷苏羽溶岩塌陷。
当地面塌陷这种现象发生在有人类活动的地区时，便可能成为一种地质灾害。
地面塌陷是覆盖型溶岩区开采地下水比较严重的环境工程地质问题，塌陷对人群密集、交通枢纽城市已经造成了一定危害，其突发性往往造成人身伤亡及重大经济损失。
2、岩溶塌陷与地下水影响岩溶塌陷是指在岩溶地区，下部可溶岩层中的溶洞或上覆土层中的土洞，因自身洞体扩大或在自然与人为因素影响下，顶板失稳产生塌落或沉陷的统称。
岩溶塌陷的平面形态具有园形、椭园形、长条形及不规则形等，主要与下伏岩洞隙的开口形态及其上复岩、土体的性质在平面上分布的均一性有关。
其剖面形态具有坛状、井状、漏斗状、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。
若岩溶位于密封的承压水中，当外部因素引起岩溶腔内的承压书一转为无压，腔内水面与松散覆岩层之间出现了空腔，空腔和水体顶部转化为低气状态，形成岩溶真空腔。
在此腔内下降的水体如同一只巨大的“吸盘”，强有力的抽吸着盖层。
与此同时，腔内外压差不断增加，引起腔外大气压对盖层表面产生一种无形的“冲压”作用。
上述两种作用同时叠加在盖层内外，加速了盖层平衡状态的破坏，致使盖层急剧下降，以至造成地表突然塌陷。
长时间干旱加剧了地下水位的降低，而随着大量雨水突然渗入地下，潜蚀作用增强，与溶洞溶隙接触部位的土粒被逐渐带入溶洞而引起地面塌陷变形。
第十二章地面塌陷
12.1 12.2 12.3 12.4
基本概念与研究意义 开采塌陷 岩溶地面塌陷 地面塌陷的预测
12.4 地面塌陷的预测
一、预测的形式 编制塌陷灾害可能分布的区域性图件 二、矿洞采空区地面沉陷预测
趋势预测
三、岩溶地面塌陷预测
定性、定量、编制预测图
The end
12.1 12.2 12.3 12.4
基本概念与研究意义 开采塌陷 岩溶地面塌陷 地面塌陷的预测
12.2 开采塌陷
一、成因及诱发因素 采矿活动所形成的地下采空区的基本形式： 1.因开采层状固体矿床如煤、磷、沉积铁锰等 矿床所遗留的由开采矿洞、巷道贺其间的残留 矿柱所组成的采空区； 2.使用溶矿技术开采易溶矿床，如岩盐、石膏 等所形成的大面积地下溶蚀空穴。 在一定的地质结构条件下，采空区上覆岩 层自重和围岩应力可能导致采空区顶板冒落， 顶板闭合而引起上覆岩体变形破坏，进而产生 地面开裂、沉陷或塌陷。
11.l 基本概念及研究意义 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在外动力因素作 用下，向洞穴运移而导致地面变形破坏，其表 现形式以塌陷为主，并多呈圆锥形塌陷坑。
11.l 基本概念及研究意义
在自然条件下，它规模较小，发展速度缓慢， 不致给人类生活带来突然的影响。 但是，在人类工程活动中，诸如抽取岩溶水作 水源、矿山排水等，岩溶塌陷规模大，突发性强， 给地面建筑、人类安全带来威胁，成为地区性环境 地质灾害。 研究意义： 建设需要开采资源，岩溶区建设开采，会产生 地面塌陷问题。研究、预测、防治，无论在理论上 或社会实践上、经济和环境效益上都其重要意义。
2.开采区上覆岩体变形的分带性 分三带： I．冒落带：指矿洞顶板岩层因 围岩挤压产生弯曲拉裂而碎裂塌 落的区域。 Ⅱ．裂隙带：位于冒落带之上， 其高度大致与H0相当。本带又称 为“充分采动区”。 Ⅲ．弯曲带：位于裂隙带以上直 至地表。带内岩层因支撑力降低 而产生弯曲变形，伴随离层（沿 层面脱开），层面剪切变形等现 图12.2 采空区冒落引起上覆岩层的变 象。在地表最终形成碟形沉陷洼 形与错动分带 地，其边缘由张性裂缝所围限。
塌、滑坡、地面塌陷地质灾害-形成机理及稳定性评价方法
水源枯竭
河水漏失 泉水干涸
天然 О О О О О О О О О О О О О О О О О
О О
人为 Δ
Δ
Δ Δ Δ
Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ
工程地质条件
工程地质条件：与工程建筑物有关的地质条件的综合 • 岩土类型及其工程性质 • 地质构造 • 地形地貌 • 水文地质 • 工程动力地质作用 • 天然建筑材料
东嚷口滑坡治理工程全景
格构锚固工程
兴山县金乐滑坡治理工程
施 工 前
施 工 后
秭归县白水河与巴东县赵树岭滑坡专业监测
白水河滑坡专业监测
赵树岭滑坡滑坡专业监测
兴山县鹰嘴岩滑坡与巴东县红石梁滑坡搬迁避让工程
鹰嘴岩滑坡
红石梁滑坡
地质灾害治理与市政工程相结合
地质灾害治理与地方文化相结合
地质灾害治理与环境美化相协调
工程措施
长 早 演 参 相 多数 防 期过 期 化 数 互 场据 治 安程 识 机 裂 作 信挖 效 全控 别 理 化 用 息掘 果 性制
内容
数
因
三峡库区滑坡
据
素 地质灾害研究学术观
采 集
研究方法
理现 模 现 数 数 论场 型 场 值 据 分试 试 监 模 挖 析验 验 测 拟 掘
干涉合成孔径雷达
三维激光扫描仪 SNMR 微震 土壤水势、水分、基质吸力仪 全自动气象要素装备 地下水位计 钻孔倾斜仪 土压力盒 钢筋计 光纤传感器
科学研究中存在的不足
（1）缺乏学术思想指导下的矩阵式时空数据 （2）不同类型滑坡形成机理有待深入研究 （3）滑坡岩土体原位试验成果偏少 （4）滑坡-防治结构体系作用机理研究起步较晚 （5）滑坡防治工程立体监测网与多场监测成果较少 （6）滑坡地质灾害数据资料的信息化程度低
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。
地质学名词解释
一名词解释1岩浆：指在地球深部自然形成的部分或全部呈液态的炽热熔体。
(P37)2 花岗岩：是一种岩浆在地表以下凝却形成的火成岩，主要由石英（硬度为7）、长石（硬度为6）和少量云母（硬度为2---4）等暗色矿物组成。
3喷出岩：又称“火山岩”，指又火山喷发时喷出的岩浆冷凝而成的矿物岩石，多数为岩浆岩组成，质地疏松多孔。
4岩浆作用：指上地幔高温高压熔融体向地表或近地表附近侵入/喷出，矿物冷凝结晶，熔融体液态到固态的全过程。
5 火山作用：又称“岩浆喷出作用”，指岩浆喷出地表冷凝成岩的过程。
（P40）6 斑状结构：岩浆中主要矿物颗粒大小不等，大的叫斑晶，小的叫基质，而基质为隐晶质或非晶质者则为斑状结构。
（P46）7 气孔构造：指喷出岩或浅成脉状岩体边缘常见朵状、浑圆状、倒水滴状、管状或不规则状的空洞。
（P47）8 杏仁构造：指气孔被岩浆期后矿物填充时，其填充物宛如杏仁。
(P47)9风化作用:是指地表或接近地表的岩石在大气、水和生物活动等因素影响下，发生机械破碎、化学分解和合成，致使岩体崩解、剥落、破碎而形成松散的碎屑物质的作用。
10剥蚀作用:是指各种外动力地质营力如流水、冰川、风力、波浪等对地表岩石和风化产物的破坏作用。
12搬运作用:是指地表岩石风化后形成的产物绝大多数被流水、冰川、风力、波浪等外动力地质营力搬运到其他地方的作用。
13沉积作用:是指由于搬运营力的减弱(如水流或风力速度降低、冰川融化等)及其他因素影响，被搬运物质在适宜场所沉积下来而形成松散沉积物的作用。
14成岩作用:是指沉积后的松散沉积物被埋葬于地下深处环境，再经过一系列变化最后固结成坚硬沉积岩的过程。
15层理:是指由岩石的成分、碎屑（或沉积物颗粒）、颜色等在垂向上变化所形成的一种层状构造，是由不同时期沉积作用的性质变化造成的。
16 吹扬:（吹蚀）是风以自身的动力将地表砂粒和尘土扬起吹走。
17风棱石:卵石或砾石可以被磨蚀成多个磨光面和清晰边棱，这种石块称为风棱石。
地质灾害(地面塌陷调查)评价方法概要
第四节
地面塌陷
面塌陷的防治措施主要包括控水措施、工 程加固措施和非工程性的防治措施。
路面塌陷
一、控水措施
• 1、水防渗措施
• • 在潜在的塌陷区周围修建排水沟，防止地表水进入塌陷区，减少向地下的渗 入量。在地势低洼、洪水严重的地区围堤筑坝，防止洪水灌入岩溶孔洞和裂 隙。 对塌陷区内严重淤塞的河道进行清理疏通，加速泄流，减少对岩溶水的 渗透补给。对严重漏水的河溪、库塘进行铺底防漏或者人工改道，以减少地 表水的渗入。对严重漏水的塌陷洞隙采用粘土或水泥灌注填实，采用混泥土、 石灰石、水泥土、氯丁橡胶、玻璃纤维涂料等封闭地面，增强地表土层抗蚀 强度，均可有效防止地表水冲刷入渗。
基本无塌陷区
基本为０
基本无危害
<二>工程地质测绘要点
• ①地形地貌测绘 测绘比例尺１：５０００～１：１００００，根据需要可更大 宏观地形地貌 ：河流、分水岭、台地、阶地、溶蚀洼地、地表岩溶洞湖、地下岩溶湖 等位置，界限 微观地形地貌：溶沟、漏洞、落水洞、入水洞、出水洞、穿山洞、陷落洞、塌陷坑、岩 溶泉 ②工程地质结构特征测绘 松散堆积物按工程地质分类分层测绘辅以形成时代，基岩分可溶岩和非可溶岩 重要断裂采用追索法测绘，统计节理、裂隙溶孔、裂隙、提交岩性工程地质图 ③水文地质测绘 按有关规范执行，提交第四系水文地质图，基岩水文地质图，地下水等水位线图和岩溶 水径流图和岩溶水径流 ④人类活动测绘 地表：建筑物、道理、桥梁 地下工程：隧道、地铁、煤气管线、给排水管线、人防工程、地下商城、窑洞等 ⑤测绘路线 除了重要断裂采用追索法，其他采用穿越法
《环境地质学》考试题型
《环境地质学》考试题型1. 名词解释（每题3分，10题，共30分）2. 选择题（每题4分，10题，共40分）3. 简答题（每题10分，2题，共20分）4. 论述题（10分）《环境地质学》重点考察知识点第一章绪论1. 环境地质学概念？2. 环境地质学的研究方法（1）自然历史分析法（2）地球化学法（3）系统分析法（4）环境地质制图法（5）模型模拟和预测方法。
（6）环境地质评价（7）现代科学技术方法3. 地质环境的基本特征？（1）地质环境的容量，即某个特定的地质空间可能承受人类社会经济发展的最大潜能（2）地质环境的质量，在一定程度上由地球物理因素和地球化学因素决定，其好坏对人类的生活和社会经济发展有很大的影响。
其评定好坏的条件有：自然地质条件的稳定性，原生地球化学背景，地质资源丰富程度，抗人类活动干扰的能力，受污染或受破坏的程度。
（3）地质环境的相容性，是指地质环境对人类施加的某种干扰的适应性。
（4）地质环境的反馈作用，即地质环境受人类活动干扰后对这种干扰做出某种反应的作用。
是准确预测环境变化的基础，是环境地质学的核心问题。
4. 环境地质作用？是指人类与地质环境的相互作用。
（1）各种自然地质因素、自然地质现象对人类的作用，即自然地质作用。
（2）人类活动对地质环境的作用与反作用，即人为地质作用及地质环境的反馈作用。
人为地质作用，是环境地质学的重要研究内容。
主要有以下几种表现形式：1、人为剥蚀地质作用，2、人为搬运地质作用，3、人为堆积地质作用4、人为塑造地形作用5、人类活动的其他地质作用。
5. 可持续发展的概念？既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。
其基本含义是指在不损害后代满足其需要的前提下，追求一种最大限度地满足当代人们生产生活需要的发展模式。
第二章河流和洪水1. 侵蚀基准面与河流的平衡剖面侵蚀基准面，对大多数河流而言，是河流所流入的水体的表面。
随着时间的推移，天然河流在泥沙的侵蚀和沉积之间趋于一种平衡或均衡，这时一条河流从河源至河口的纵剖面呈现一种独特的凹形，称为河流平衡剖面，代表河流已发育成熟。
采空区地面塌陷地质灾害的防治对策研究
采空区地面塌陷地质灾害的防治对策研究摘要：在矿产领域中，地面塌陷是遍存在的一种地质灾害。
通常来讲，灾害的发生地点有着隐蔽性特征和突发性特征。
部分经济发达的矿工区域经常因为地面塌陷灾害的出现对人们自身安全产生了巨大的威胁，难以推动国民经济良好发展。
基于此，要想进一步改进矿区自然生态环境，减少地质灾害对人为安全产生的不良影响，就需要全面落实安全文明生产准则，结合实际情况制定出有关的采空塌陷防治策略，以此在塌陷区形成之前产生良好的效果，将传统塌陷区治理的问题彻底解决，引进防治结合的工程技术，与矿区开采的安全生产需求相符合。
关键词：采空区；地面塌陷；地质灾害；防治对策0前言在设计矿区开采流程的过程中，应当制定合理地面塌陷地质灾害防治措施，做好施工人员都要培训工作，使其在采矿期间熟练操作各项技术，利用合理的地面塌陷防治措施降低采空区地面塌陷幅度，缩减塌陷的具体时间，确保人们自身安全，对于矿产资源来讲，是工业发展的一项基本基础，通常是利用井下开采的方式获取。
然而，目前我国采取的塌陷区处理方式不到位，塌陷面积的增长对生态环境造成了不良的影响，所以应当全面探究采空区地面塌陷引起的相关问题。
借助相应的防治措施，全面预测塌陷发展形势，确保矿区生产的安全性。
1、对于采空区地面塌陷形成原因的分析我国矿区在矿产资源开采以后形成了空穴现象，引起了地面塌陷问题，在这其中，自然环境因素和人类行为特征直接影响着采空塌陷的形成。
要想制定健全的采空区地面塌陷防治措施，就需要降低人为因素产生的不良影响，只有在矿区开采期间保持矿区的稳定性，才可以避免地面塌陷问题的形成。
在综合性落实生态环境保护理念的基础上开展各项工作。
采空区地面塌陷是最近几年矿区中普遍存在的地质灾害形式，因为塌陷的面积不一样，因此造成的灾害程度也是不同的，当完成了资源开采工作以后，塌陷的裂缝将会逐渐扩大，裂缝在地面全面延伸的背景下出现了地下采空状态，岩石脱落使覆岩石形成了裂缝带，基于地层应力作用的影响之下，伴随着时间的发展，裂缝逐渐朝着上部延伸，地表土体发生裂缝，造成地面塌陷，在开采资源期间，对地表土体产生了一定程度的破坏性，形成不均匀沉状现象，基于采空的影响发生了土体形变裂缝，上覆岩层产生不均匀塌陷。
岩溶地面塌陷机理预测与防治
慢等效扩容，造成
盖层内部呈球形空
间体向周围扩大，
符合气体压力传导
原理； 腔内真空度越高，
内压
（ P 0）
岩 扩容作用越强。 溶
真
（扩容）
在岩溶盖层底面 之下对盖层底部土
空
腔
地下水的重力下
水面Βιβλιοθήκη 体施加抽吸作用，降抽真空—瞬间抽
使其冒落，加速微
冒，符合重力原理；
抽吸力 观扩容—宏观造形
Fy
水的重力越大，
（ F y）
康彦仁认为，各种外部因素产生的致塌力，可以形成重力、渗流潜蚀、 失托增荷、真空吸蚀、水气冲（气）爆、水击、振动破裂、振动液化、 荷载、水位波动解散、溶蚀、根蚀等12种致塌效应。
康彦仁指出：岩溶塌陷的形成是多机制的，单一成因理论如潜蚀论、 液化论、真空吸蚀论等只能解释某些特定条件下所形成塌陷。
.
28
1、岩溶地面塌陷机理
1.1.1 巴普洛夫与潜蚀论
潜蚀作用概念：
目前，在地质学、地貌学、气候学、地理学、水土保持、工程地质以及岩 土工程等领域，不同的学者出于各自的研究目的，采取不尽相同的研究方 法和手段，不同程度地研究了潜蚀作用现象，其内涵和外延不尽相同。 2010年，李喜安等对该概念进行了梳理，提出如下概念，本人赞同该观点
力的作用位置图示 （ P a-P 0）
地面
作用力的基本原理
作用力是瞬间产 生冲压造形—符合 冲量原理；
真空压差越大， 盖层越薄，冲压造 形越快；
洞壁越陡，洞口 越圆；
力的作用模式 冲压
（外压）
地面
作用力快速或缓 盖
层
扩容力 （ P 0）
在岩溶盖层内部 进行微观物理机械 吸蚀掏空破坏—微 观吸蚀扩容作用
煤矿采空区地表塌陷的预测分析
煤矿采空区地表塌陷的预测分析
海如拉·热合曼
（新疆煤田灭火工程局，新疆 乌鲁木齐 830063）
摘要：煤矿采空区地表塌陷危险预测具有综合性的特点，相关部门需根据煤层深度、覆盖变化、工程地
质条件等，搜集完备的数据，进行先期预测判断，多角度分析煤层开采对环境的影响程度，并提出相应的解
针对煤矿开采，施工部门必须准确分析采空区地表塌陷 的原因，设计合理的解决方案，同时根据采空区结构与煤 层分布，进行全面控制与精确预测，确保开采工作的有序 进行，促进煤矿产业的平稳发展。实际调查发现，现在大 多数的煤矿开发企业都没有重视施工预案的安排，没有考 虑开采中可能出现的突发情况，如地表塌陷、煤层陷落等 问题。从施工角度分析，造成采空区地表塌陷的因素有很 多，施工人员操作不当、施工步骤环节分布错误、监督检 测缺失、环境考察不到位等等。所以，不管在开采前还是 开采后，都必须派施工队检测地质结构，整合信息数据， 并结合煤矿开采的实际情况做好预报工作，提升整个施工 的安全性。
降速率。同时，监管部门需定时观测搜集地表塌陷的程 度，制作成表格，以便后期分析核对，完善施工计划。其 中，最为关键的是采空塌陷区的矿坑信息调查，技术人员 可以利用无线探测仪来勘测采空区矿坑的分布位置、构造 破碎情况、蚀变带和节理裂隙，导入数据库形成三维动画 图，技术部门便可以参照这些信息数据来预测判断地表塌 陷情况，从而合理制定解决方案。 3.3 正确处理地表塌陷问题，确保煤矿资源有序开采
易出现地面凹陷。根据实地调研和资料分析，山西地带煤矿 开采的深度大，形成“U”型凹陷形态，逐渐发育成冒落带。
2）如果进行多层开采，机械开采工具会造成岩土层松 动，稳定性下降，采空区的空间位置也会越来越小，地面 塌陷的系数也越来越高。根据各类数据来看，矿层一般分 为6层，如果不断开采挖掘，则导致整个采空区内部沉陷， 继而发生安全事故。