岩溶塌陷|岩溶塌陷的意思|岩溶塌陷是什么意思-字乐句网

岩溶塌陷

　　岩溶塌陷(karst breakdown survey)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 - 简介

　　岩溶地面塌陷是指覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体，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。

　　岩溶塌陷 - 产生原因

　　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。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。

　　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。

　　地下水运动

　　地下水运动是塌陷产生的主要动力条件。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，这些地带有：

　　(1)岩溶地下水的主径流带;

　　(2)岩溶地下水的(集中)排泄带;

　　(3)地下水位埋藏浅、变幅大的地带(地段);

　　(4)地下水位在基岩面上下频繁波动的地段;

　　(5)双层(上为孔隙、下为岩溶)含水介质分布的地段，或地下水位急剧变化的地段;

　　(6)地下水与地表水转移密切的地段。

　　地下水位急剧变化带是塌陷产生的敏感区，水动力条件的改变是产生塌陷的主要触发因素。水动力条件发生急剧变化的原因主要有降雨、水库蓄水、井下充水、灌溉渗漏、严重干旱、矿井排水、强烈抽水等。

　　此外，地震、附加荷载、人为排放的酸碱废液对可溶岩的强烈溶蚀等均可诱发岩溶地面塌陷。

　　岩溶塌陷 - 调查方法及调查内容

　　区域环境地质调查中对岩溶塌陷的调查内容主要有：

　　1、地貌成因类型与形态、可溶岩层岩性与岩溶发育特征、上覆第四系松散覆盖层的厚度、结构与工程地质特征、岩溶地下水类型、水文地质结构和岩溶水的补径排条件及其动态变化特征;

　　2、岩溶塌陷特征调查，包括分布与规模、形态特征、发育强度与频度、发育过程与发育阶段、塌陷的伴生现象、上覆土层中土洞的发育与分布等;

　　3、岩溶塌陷成因调查，包括自然动力因素与人类工程经济活动对岩溶塌陷发生与发展的影响、确定主要成因与类型;

　　4、岩溶塌陷危害调查和防治现状及效果调查。

　　岩溶塌陷 - 灾情评估

　　岩溶塌陷等级划分岩溶塌陷应查明：塌陷的位置、范围及面积;塌陷量;塌陷区的环境水文地质条件;塌陷原因以及发展趋势。依据塌陷面积进行等级划分。

　　岩溶塌陷灾变等级划分表

　　种类指标特大型大型中型小型

　　岩溶塌陷岩溶塌陷面积(km2) >2020~10 10~1.0<1.0

　　采空塌陷面积(km2)>55~1.01.0~0.1<0.1

　　(据张梁等著《地质灾害灾情评估理论与实践》1998， P28)

　　岩溶塌陷 - 灾情预测

　　灾情预测步骤

　　1、查明研究区的地质、水文地质条件。

　　2、调查已有塌陷点的塌陷特征、分布规律及形成条件(环境及触发因素)，确定出现塌陷的综合判断指标。

　　3、考虑塌陷发展趋势和对环境的影响程度，对研究区进行塌陷预测分区，提出地表各种重要设施的保护方案和预防措施。

　　容易产生岩溶塌陷的地段

　　1、浅部岩溶发育强烈，可溶岩顶板起伏较大，并有洞口和裂口，洞穴无充填物或充填物少，且充填物多为砂、碎石、粉质粘土的地段。

　　2、采排地下水点附近或地下水位降落漏斗范围中心(特别是地下水的主要补给径流方向上)地段。

　　3、构造断裂带(特别是新构造断裂带)背、向斜轴部，可溶岩与非可溶岩的接触部位。

　　4、溶蚀洼地、积水低地和池塘、冲沟地段。

　　5、第四系土层为砂、粉质粘土，且厚度小于10m地段。

　　6、河床及其两侧附近。

　　预测考虑的影响因子

　　1、排水量(Q)

　　2、水位降低值(S)

　　3、盖层物理、力学性质的指标(ηi)

　　4、盖层厚度(M)

　　5、岩溶发育程度的指标(K)

　　6、表征构造破坏程度的参数(G)

　　7、预测扩展半径时要考虑时间

　　8、预测时间、强度时，要考虑到抽水中心的距离

　　地面塌陷在时间上具有突发性，空间上具有隐蔽性。可用于岩溶地面塌陷的探测方法和仪器有地质雷达(探溶洞)、浅层地震、电磁波、声波透视(CT)等。用GIS技术中的空间数据管理、分析处理和建模技术对潜在塌陷危险性进行预测，效果良好。中国岩溶塌陷灾情评估的方法，主要采用经验公式法、多元统计分析法，也可根据岩溶类型、岩溶发育程度、覆盖层厚度和覆盖层结构，进行岩溶塌陷活动程度判定。

　　岩溶塌陷 - 防治措施

　　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。

　　控水措施

　　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;

　　4、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

　　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;