岩溶塌陷地质灾害及其防治

3520/2197/173.8
8741/9/25.60
589/58/4.7 13808/127/67.12
58/58/ 1560/5/4.26 2131/107/20.2
自然塌陷 3/3/ 52/52/ 2/2/
1/1/ 233/32/
2/2/ 500/500/
16/16/ 19/19/ 32/32/ 7/7/ 58/26
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。
中国岩溶塌陷分布统计表（单位个/处/km²）(1993)
省 市 区
辽宁 河北 青海 江苏 浙江 山东 福建 江西 安徽
广西
广东
湖北 湖南 四川 云南 贵州
总计
230/7/1.2 451/83/20
2/2/ 40/21/ 17/5/ 361/17/ 33/33 1382/82/13.54 295/22/1.86
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。
塌陷坑周边环形裂缝发育较齐全
植物稀疏不发育或发育不均衡，水流入渗迅速，存不住水
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
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。
建筑物倾斜、开裂。
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：
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。
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。
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。
3/1/
129/3/0. 40
1/1/
1/1/
7/7/
4/4/
4/4/
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。
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。
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。
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
(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
4/1/
1560/16/
8694/4/25.6 0
21/21/ 7199/53/65
8/8/
15/12/
43/3/
12/12 153/44/2.12
3/3/ 8/1/ 1826/54/
5/5/
43/1/
1/1/ 4/4/ 120/11/ 14/14/ 13/13 115/6/
6/4/
1/1/
12/1/
(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。
稳定性较好的塌陷坑
稳定性较好的塌陷坑
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；
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。
第三节 房屋选址、修建中如何避开 潜在塌陷区
（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；
（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
岩溶塌陷地质灾害及其防治
建筑之家
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
岩溶塌陷概况
岩溶地形的地面和地下特征
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 。
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。
4、降雨及地表水的入渗作用将引发塌陷
岩 溶塌陷 成因类型
矿坑排水
抽水
蓄水引水
1/1/
23/23/
286/6/
1/1/
ห้องสมุดไป่ตู้地表水下渗 1/1/
振动加 载
89/1
2/2/ 1/1/ 159/4 2/2/ 682/13/1.82 247/12/1.72
2/2/ 16/4/ 196/9/ 21/21/ 449/22/11.72 31/8/0.11
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。
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
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
降雨地表水的入渗引发塌陷
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。
8、修建公路、不合理开挖等
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。
2、岩溶塌陷群发育的时空动态
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。
第四节 如何开展塌陷的群测群防
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
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。
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）。