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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。当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。
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覆盖层厚度等因素。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。
虽然地面塌陷具有随机、突发的特点,有些防不胜防,但它的发生是有其内在和外部原因的。我们完全可以针对塌陷的原因,事前采取一些必要的措施,以避免或减少灾害的损失。这些预防措施主要应该包括以下几方面:
1、采取措施减少地表水的下渗 经过对北京西山塌陷区部分塌陷发生年份的统计分析,我们发现50%左右的塌陷发生在雨季。门头沟区门城镇老空区发生的数十起塌陷事件,90%以上发生在居民的厨房,另外不足10%则与地下输水管线跑、冒、渗、漏有关。这足以说明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。采煤时建筑物下预留保护柱,按等级确定保护带宽度。
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。我们应未雨绸缪,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。
4、防治结合,加强工程自身防护能力 在采空区进行工程建设时,应尽可能绕避最危险的地方。对不能绕避的塌陷区、采空区,根据实际情况采取压力灌浆等工程措施,对已坍塌的地区进行填堵、夯实,条件许可时还可采取直梁、拱梁、伐板等方法跨越塌陷坑。设计时加强建筑物的整体刚度和整体性,并加强工程本身的防护能力,如缩短变形缝、防渗漏等措施。
由于其发育的地质条件和作用因素的不同,地面塌陷可分为以下几种类型:
岩溶塌陷
由于可溶岩(以碳酸岩为主,其次有石膏、岩盐等)中存在的岩溶洞隙而产生的。在可溶岩上有松散土层覆盖的覆盖岩溶区,塌陷主要产生在土层中,称为"土层塌陷",其发育数量最多、分布最广;当组成洞隙顶板的各类岩石较破碎时,也可发生顶板陷落的"基岩塌陷"。我国岩溶塌陷分布广泛,除天津、上海、甘肃、宁夏、以外的26个省(区)中都有发生,其中以广西、湖南、贵州、湖北、江西、广东、云南、四川、河北、辽宁等省(区)最为发育。据统计,全国岩溶塌陷总数达2841处,塌陷坑33192个,塌陷面积约332平方公里,造成年经济损失达1.2亿元以上。
非岩溶性塌陷
由于非岩溶洞穴产生的塌陷,如采空塌陷,黄土地区黄土陷穴引起的塌陷,玄武岩地区其通道顶板产生的塌陷等。后两者分布较局限。采空塌陷指煤矿及金属矿山的地下采空区顶板易落塌陷,在我国分布较广泛,已见于除天津、上海、内蒙、福建、海南、西藏以外的24个省区(包括台湾省),其中黑龙江、山西、安徽、江苏、山东等省发育较产重,据不完全统计,在全国21个省区内,共发生采空塌陷182处以上,塌坑超过1592个,塌陷面积大于1150平方公里,年经济损失达3.17亿元。
在上述几类塌陷中,岩溶塌陷分布最广、数量最多、发生频率高、诱发因素最多,且具有较强的隐蔽性和突发性特点,严地威胁到人民群众的生命财产安全,因此在此着重论述。
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。当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。
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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覆盖层厚度等因素。据统计,土层塌陷陷坑直径一般不超过30m,其中小于5m的占大多数,达63—71%,5—10m的占10...
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 、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。
2009年4月22日是第40个"世界地球日"。在这样一个"爱护地球、保护家园"的日子里,人们希望能减少日益严重的地质灾害。中国是世界上地质灾害最为严重的国家之一,特别是崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面裂缝和地面沉降等地质灾害,严重威胁着人民生命财产安全和制约着社会经济的可持续发展。滑坡和泥石流是比较少见的地质灾害,但是地面塌陷和地裂缝就比较常见。 地面塌陷危害多多,无论是在城市还是在乡村,地面塌陷都是一种灾害,因为它毁坏高速公路和建筑,进而可能造成人员伤亡。此外,它也会造成水质污染,因为一旦地面塌陷,地表水则会渗入塌陷处,进入纯净的地下蓄水层,从而造成水源受到污染。
山东省岩溶地面塌陷初探
山东省岩溶地面塌陷初探——岩溶地面塌陷是地下水动力条件改变的产物,关于其形成机理目前主要有潜蚀论、真空吸蚀论和液化论等:但实践表明,上述理论仍难解释某些实际问题。如岩溶地面塌陷形成时间、较薄潜水含水层的潜蚀破坏、土洞盖层由相对稳定状态转为非稳...
神府矿区地面塌陷现状及成因研究
神府矿区地面塌陷现状及成因研究——在大量野外调查资料的基础上,对神府矿区浅部煤层的开采引起地面塌陷的成因进行分析,并提出了防治对策。
英文:
释文:其基本内容是:了解历史上地面塌陷活动的频次、规模、强度,总结活动规律;调查地面塌陷活动区的地形地貌、地质构造、气象、水文、可溶岩及其他容易塌陷岩石的类型和发育情况、覆盖层性质和发育情况、地下水赋存条件和水动力特征等。在掌握有关实际资料的基础上,利用时间序列分析、多元回归分析以及灰色系统理论分析、经验公式计算等方法,分析地面塌陷与时间关系、地面塌陷与降雨关系、地面塌陷与抽水(或排水、蓄水)强度关系、地面塌陷与地下水动态关系、地面塌陷与岩土性质关系等,建立发生地面塌陷的单项因素以及综合因素的临界值或判别关系模型,依此对地面塌陷危险性和活动程度进行预测。由于地面塌陷研究的理论和方法尚不够完善,所以地面塌陷预测还没有系统成熟的方法,有待在实践中不断探索和发展。 2100433B
学科:自然灾害与防治
词目:地面塌陷监测
英文:surface collapse monitoring
释文:观测和分析地面塌陷形成与发展动态变化的工作。包括两方面内容:①对诱发塌陷活动的各种动力条件的监测,主要包括地下水的天然动态和人工动态、地震活动等;②地面塌陷活动的内部条件及塌陷前兆现象监测,主要内容是测试岩土体性质和地下洞穴,测量地面变形和建筑物开裂、倾斜、沉陷等过程。这些监测工作的时问和周期,视具体情况确定,如果在塌陷危险区进行大型抽水、排水、蓄水等活动,一般提前l~3年即开始观测,抽水、排水、蓄水期间加密观测。监测方法不断丰富,如用水准仪、百分表、地震仪等监测地震和建筑物变形,用钻孔深部应变仪、分层桩监测岩土体特征等。 2100433B
英文:
释文:土层塌陷主要发生在黄土、黄土状土以及冻土发育区;基岩塌陷主要发生在碳酸盐岩、钙质碎屑岩、蒸发岩、火山熔岩等岩石中。根据造成地面塌陷的直接原因可把地面塌陷分为自然塌陷和人为塌陷两类;其中人为塌陷又可进一步分为抽水塌陷、排水塌陷、蓄水塌陷、渗水塌陷、振动塌陷、荷载塌陷、岩溶塌陷、采矿塌陷等。在各类塌陷中,以发生在碳酸盐岩发育区的岩溶塌陷和矿区的采矿塌陷最为常见。地面塌陷的主要危害是破坏房屋、铁路、公路、矿山、水库、堤防等工程设施,造成房屋倒塌、道路中断、水库漏水、大坝和堤防陷落开裂等。此外,地面塌陷还破坏土地资源,使大量耕地被毁,一些城市和矿区环境恶化。地面塌陷灾害程度除了与塌陷规模、数量密切相关外,主要取决于发生塌陷地区的社会经济条件,以发生在城市、矿区和交通干线附近的地面塌陷造成的破坏损失最严重,是监测和防治的重点。 2100433B