岩溶地质灾害全解
涟源市矿山岩溶地面塌陷地质灾害特征及防治对策与建议
引 言
涟 源 市 位 于 湖 南 省 中部 ． 湘江 支流涟 水上 游 ． 行 政 隶 属
２处 ， 采空地 面塌 陷 ３ ６处 、 地 裂缝 ７处 ， 矸 石 流 １处 。 娄底市， 地理 坐标 ： 东经 ｌ ｌ １ 。 ３ ３ 一 ｌ １ ２ 。 ０ ２ ， 北纬 ２ ７ 。 ２ ７ ～ ２ ８ 。 塌陷 ３ 各 类 地 质 灾 害 的 影 响 范 围 达 １ ０ １ ９ ． ５ ｈ ｍ ， 直接 经 济 损 失 ４ ８ ６ ． ６ ０ ２ ． 国土面积 １ ８ ９ ９ ． ５ ５ ｋ ｍ 涟 源 市 煤 矿 业 开发 始 于 明 朝 洪 武
年 间， 迄今 已有 ６ ０ ０ 多年 的 光 景 ， 上世 纪六十年 代 ， 国 家在 涟 源 市 大 量投 资 兴 建 资 源 和 资 源 消 耗 型 企 业 。 截止 ２ ０ １ ０年 底 ， 全 市 开发 利 用 的 矿 种 主要 有 煤 、 灰岩 、 石膏 、 粘土等 １ Ｏ余 种 ，
能源 ・ 地矿
Ｌ Ｏ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ０ Ｎｌ ｒ ／ ０ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ４ ／ １
涟 源 市矿 山岩溶地 面 塌 陷地质灾 害特征 及 防 治对 策 与建议
姚 鹏， 文 ０ 博（ 湖南省地 质科学研究院， 湖南长沙 ４ １ ０ ０ ０ ７ ）
【 摘 要 】 涟源市 是我省重要 的煤炭 资源开发基地 ， 煤层赋存于 石炭 系测水组和 二叠系龙潭组地层 中 ， 由于矿 山在 矿产资 源的开发利单位为 ｔ ；
３ 结束语
综上 ． 爆 破 施 工 对 于施 工 人 员 、 施工机械 、 施 工 环 境 等 都 具 有 重要 的影 响和 作 用 ．所 以 必 须加 强 对 爆破 施 工 的 控 制 和
地质灾害综合讲解地面塌陷、地面沉降以及地裂缝
广西玉林莲塘塌陷
桂林体育场塌陷 1996年
岩溶塌陷形成演化过程示意图
4.3 岩溶地基处理方法
1．岩溶地基处理的一般原则
(1)重要建筑物宜避开岩溶强烈发育区； (2)当地基含石膏、岩盐等易溶岩时，应考虑溶蚀继续作用的不利影响； (3)不稳定的岩溶洞隙应以地基处理为主，并可根据其形态、大小及埋 深，采用清爆换填、浅层楔状填塞、洞底支撑、梁板跨越、调整柱距等 方法处理； (4)岩溶水的处理宜采取疏导的原则； (5)在未经有效处理的隐伏土洞或地表塌陷影响范围内不应作天然地基。 对土洞和塌陷宜采用地表截流、防渗堵漏、挖填灌填岩溶通道、通气降 压等方法进行处理，同时采用梁板跨越。对重要建筑物应采用桩基或墩 基； (6)应采取防止地下水排泄通道堵截造成动水压力对基坑底板、地坪及 道路等不良影响以及泄水、涌水对环境的污染的措施；
现将地面塌陷成因类型分述如下：
1.抽取地下水致地面塌陷
洞穴的岩、土体位于地下水位中，产生对洞穴顶板的 静水浮托力，当抽取地下水使之水位下降时，支撑洞顶岩、 土体的浮托力随之降低。此外，洞穴空腔与松散介质接触 上下侧水、气流体，因地下暗管道内的水流发生变化而产 生的温差效应，为此，出现了与抽取地下水同步发展的塌 陷现象。
江西省景德镇硬石岭火车站附近，1984年前居民饮用 水均抽取土层的潜水，未见地面塌陷。之后，距铁路50～ 500米附近的工厂掘成深达120米的机井8口，抽水量达4820 吨/天，水位下降至基底岩层面以下17～18米，最大30米， 于是在长3.72公里、宽0.5公用的范围内出现地面塌陷100多 个。塌陷使铁路行车中断、房屋变形、道路裂缝、农田和 果园遭到破坏，间接经济损失达1000万元。
昆明新机场岩溶强发育带中所见现象
在预报位置 kh411 ： 一场降雪 后发生了 长６米、 宽２米、 深30公分 的长椭园 形塌陷。
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。
第三章不良地质作用和地质灾害
岩溶是地壳岩石圈内可溶岩层(碳酸盐类岩层如石灰岩、白云岩、大理 岩等，硫酸盐类岩石如石膏等和卤素类岩如盐岩等)在具有侵蚀性和腐蚀能 力的水体作用下，以近代化学溶蚀作用为特征，包括水体对可溶岩层的机 械侵蚀和崩解作用，而被腐蚀下来的物质携出、转移和再沉积的综合地质 作用及由此所产生的现象的统称，又称为喀斯特(Karst)。由岩溶现象造成 的对可溶性岩石的破坏和改造作用都称为岩溶作用。
(3)地形地貌。地表水文网发育特点、区域和局部侵蚀基准面分布，地面坡度 和地形高差变化。新构造升降运动与岩溶发育的关系。
(4)岩溶地下水。埋藏、补给、径流和排泄情况、水位动态及连通情况，尤其 是岩溶泉的位置和高程；场地可能受岩溶地下水淹没的可能性，以及未来场地内 的工程经济活动可能污染岩溶地下水的可能性。
不良地质作用是指由地球内力或外力产生的对工程可能造成危害的 地质作用。由不良地质作用引发的危及人身安全、财产、工程或环境安 全的事件，又称为地质灾害。
在各项工程建设中存在的不良地质作用和地质灾害主要有岩溶、滑 坡、泥石流、采空区、地震等。这些不良地质作用及其引发的各种地质 灾害对工程建设的场地稳定性、建筑适宜性等往往起到决定性作用，同 时对工程建设后期安全运营也会产生重大、直接的危害。因此，重视不 良地质作用和地质灾害的调查、勘察、给出客观评价等，对工程建设活 动具有重要意义，也是岩土工程勘察的一项重要工作。
岩溶不良地质作用和地质灾害
5. 土洞和塌陷的分布、形态和发育规律；6.土洞和塌陷的成因及其发展趋势；7. 当地治理岩溶、土洞和塌陷的经验。
5.1.4可行性研究和初步勘察宜采用工程地质测绘和综合物探为主，勘探点的间距不应大于本规范第4章的规定，岩溶发育地段应予加密。
测绘和物探发现的异常地段，应选择有代表性的部位布置验证性钻孔。
控制性勘探孔的深度应穿过表层岩溶发育带。
5.1.5详细勘察的勘探工作应符合下列规定：1. 勘探线应沿建筑物轴线布置，勘探点间距不应大于本规范第4章的规定，条件复杂时每个独立基础均应布置勘探点；2. 勘探孔深度除应符合本规范第4章的规定外，当基础底面下的土层厚度不符合本节第5.1.10条第1款的条件时，应有部分或全部勘探孔钻入基岩；3. 当预定深度内有洞体存在，且可能影响地基稳定时，应钻入洞底基岩面下不少于2m，必要时应圈定洞体范围；4. 对一柱一桩的基础，宜逐柱布置勘探孔；5. 在土洞和塌陷发育地段，可采用静力触探、轻型动力触探、小口径钻探等手段，详细查明其分布；6. 当需查明断层、岩组分界、洞隙和土洞形态、塌陷等情况时，应布置适当的探槽或探井；7. 物探应根据物性条件采用有效方法，对异常点应采用钻探验证，当发现或可能存在危害工程的洞体时，应加密勘探点；8. 凡人员可以进入的洞体，均应入洞勘查，人员不能进入的洞体，宜用井下电视等手段探测。
5.1.6施工勘察工作量应根据岩溶地基设计和施工要求布置。
在土洞、塌陷地段，可在已开挖的基槽内布置触探或钎探。
对重要或荷载较大的工程，可在槽底采用小口径钻探，进行检测。
对大直径嵌岩桩，勘探点应逐桩布置，勘探深度应不小于底面以下桩径的3倍并不小于5m，当相邻桩底的基岩面起伏较大时应适当加深。
5.1.7岩溶发育地区的下列部位宜查明土洞和土洞群的位置：1. 土层较薄、土中裂隙及其下岩体洞隙发育部位；2. 岩面张开裂隙发育，石芽或外露的岩体与土体交接部位；3. 两组构造裂隙交汇处和宽大裂隙带；4. 隐伏溶沟、溶槽、漏斗等，其上有软弱土分布的负岩面地段；5. 地下水强烈活动于岩土交界面的地段和大幅度人工降水地段；6. 低洼地段和地表水体近旁。
岩溶区岩土工程勘察中的问题研究
岩溶区岩土工程勘察中的问题研究岩溶区是指由于地下水与石灰岩作用而形成的地下溶蚀地貌，其地质特征复杂多变，常常伴随着岩溶洞、地下溶洞和地下水流等地质灾害问题。
在岩溶区进行岩土工程勘察，存在许多特殊问题需要研究解决，本文将重点讨论岩溶区岩土工程勘察中的问题，并提出相应的解决方案。
一、勘察难度大1.地质调查难度大岩溶地区地下水信息复杂，地下水位变化大，常常需要时刻关注地下水位的变动情况。
在勘察中需要进行地下水调查，确定地下水位、水质等情况，以便制定相应的勘察方案和安全措施。
2.洞穴勘察难度大岩溶区常常伴随着洞穴地貌，洞穴的数量、规模和分布不规则，对勘察人员的技术能力和勘察设备提出了很高的要求。
洞穴地质条件的复杂性也增加了勘察的难度。
3.地质灾害隐患难以检测岩溶区地质条件不稳定，地表下可能存在地下导水通道、地下水土流失等潜在的地质灾害隐患。
这些地质灾害往往难以通过常规的勘察手段进行检测和监测，给工程建设带来了一定的风险。
以上问题使得岩溶区的岩土工程勘察难度较大，需要勘察人员具备专业的地质知识和技术能力，以确保勘察的准确性和可靠性。
二、勘察技术需创新1.地下水位监测技术针对岩溶区地下水位变动大、水文条件复杂的特点，需要引入先进的地下水位监测技术，实时监测地下水位、水质和地下水流动情况，为勘察提供准确的地下水数据。
常用的地下水位监测技术包括井内测压法、压力式测井仪和电测法等。
这些技术可以帮助勘察人员及时了解地下水情况，制定相应的勘察方案和安全措施。
2.洞穴勘察技术针对岩溶区的特殊地质条件，需要开发适用于洞穴勘察的专业设备和技术。
如地下雷达勘察技术、地下视频勘察技术和洞穴勘察机器人等，可以帮助勘察人员更准确、更安全地进行洞穴勘察，提高勘察效率和勘察质量。
以上创新的勘察技术可以提高岩溶区岩土工程勘察的可靠性和精度，为工程建设提供科学的地质数据和技术支持。
三、勘察方案需科学2.安全的勘察措施针对岩溶区常伴随的地质灾害问题，需在勘察开始前制定合理的安全措施，确保勘察过程中的安全。
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施
处理效果的反馈方式：监测、 检测、评估报告
处理效果的持续监测：定期检 查、长期观察
处理效果的改进建议：根据反 馈进行优化和调整
岩溶地区工程地质问题处理技术展望 未来发展方向：研发更高效、环保的处理技术 技术创新：利用先进技术手段提高处理效果 应用前景：在更多领域得到广泛应用
挑战：岩溶地区地质条件复杂处 理技术难度大
,
汇报人：
目录
CONTENTS
定义：岩溶塌陷 是指岩溶地区地 面塌陷的现象通 常是由于地下水 位下降或地下溶 洞发育所致。
原因：地下水位 的下降可能是由 于地下水开采、 降雨量减少等原 因引起的；地下 溶洞的发育是由 于地下水溶蚀石 灰岩等可溶性岩 石形成的。
影响：岩溶塌陷 会导致地面塌陷、 建筑物损坏、农 田淹没等危害严 重影响人们的生 命财产安全。
岩溶地区的主要工程地质问题还包括其他一些问题如不良地质现象、地温异常等。
地面变形：岩溶地区常见的工程地质问题之一包括地面塌陷、地面沉降和地面裂缝等。 地下水问题：岩溶地区地下水丰富且流动速度快对工程造成一定影响。 岩体稳定性问题：岩溶地区岩体结构复杂稳定性差易发生滑坡、崩塌等地质灾害。 洞穴与地下工程问题：岩溶地区存在大量洞穴和地下工程对工程设计和施工造成一定难度。
缺点：处理方法可 能受到地理环境、 技术条件等多种因 素的限制实施难度 较大成本较高。
案例分析：以某实 际工程为例说明处 理措施在解决岩溶 地区工程地质问题 方面的应用和效果 。
结论：处理措施的 优缺点应根据实际 情况进行综合评估 选择最适合的处理 方法。
处理效果的评估标准：稳定性、 安全性、经济性
预防措施：对岩溶地区进行详细的地质勘察了解地下溶洞、暗河等分布情况采取适当的桩基、地 基加固等措施预防建筑物沉降和塌陷。
桂林岩溶区民宅基地地质灾害分析及防治措施
云 南 地 质
Ｃ Ｎ ５ ３ — １ ０ ４ １ ／ Ｐ Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ０ ０ ４ — １ ８ ８ ５
桂 林Байду номын сангаас岩溶 区 民宅 基 地地 质灾 害分 析 及 防治措 施
范汝 海 ，戴 昱 ，周 游 ，谢 永 彬
关键词 ：地质灾害评估 ；防治思路 方法 ；确保工程安全 ；居 民住宅 区；广西桂林胆陡村 中图分类号 ：Ｐ ６ ９ ４ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ： １ ０ ４— ０ １ ８ ８ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ３ － ３ ２ ４ － ０ ４
广西 桂林 市地 处南岭 山 系西南 部 ，平 均 海拔 １ ５ ０ ｍ，为典 型 的 “ 喀斯 特 ” 岩 溶地 貌 区 。区 内峰 丛 、峰 林 陡立 。 因长 期风 化及构 造作 用使 岩体表 面 岩溶沟槽 、溶隙发 育 ，节理 、裂 隙深切 岩体 ，岩 体 的完整性 遭 受破 坏 ，稳定性 差 ，从而 容易 导致 崩塌 、滑坡 发生 。此外 ，岩 溶 、土洞 、地下 暗河 十分 发育 ，地 面塌 陷亦
面积２ ３ ８ ５ ２ ７ ｍ ，容 积率 ４ ． ６ ，建筑 密度 ２ ４ ． ５ ５ ％ ，绿地 率 ３ ０ ． ８ ％。
２ 地 质 环 境 条 件
２ ． １ 地 形地貌
安置 点位 于侵 蚀溶蚀 地貌 区之 孤峰 平原 亚 区 ，地 貌 类 型单一 。区 内海拔 标 高 １ ５ ６ ． １ ｍ～２ ４ ２ ． ６ ｍ，东 部
２ ． ３ 地质 构造
安置 点位 于小 律街 向斜北 西翼 。该 向斜 展布 于横 山 、大 皇 山一线 ，区内可见 长度 大于 ７ ｋ ｎ、宽 ３ ｉ ｋ ｎ～ ｉ ５ ｋ ｎ，核 部地 层为 下石 炭统 ，两翼 为上 泥盆统 ，Ｎ ｉ Ｅ —ｓ ｗ 向展布 ，倾 角 ３ ０ 。～ ５ Ｏ 。 ，向斜 南部 被北 东 向灵 川
广花盆地岩溶地质灾害与防治建议
岩溶 地 质 灾 害 在 区 内 十 分 普 遍 ，它 参 与 地 表 演 化 ， 使 土 石 大 量 流 入 地 下 ，破 坏 建 筑 物 及 建 筑 设 施 ，给 生 产 建设 及 人 类 的生 存 带 来 了威
胁 和影 响。同时，随着 经济 的快 速 发 展 ，工 程 建 设 与 地
布 比较局 限 。
中生 代地 层 中 ，三叠 纪地 层一 般遭 风化 剥蚀 ，残缺 不全 ，分 布零 散 ， 自下而 上 分 ２个 岩 石地 层
单 位 ：大冶组 为一 套碳 酸盐 岩 ，以下部 灰岩 发育 、上部 粉砂 岩发 育 为特 征 ；小 坪组 为 一套 含 煤碎 屑 岩 ，以夹多层 砾岩 、砂 砾岩 为特征 。侏 罗纪 地层仅 见 于东南 角 ，由于 断裂 破坏 ，残 缺 不全 。金鸡 组 为一套 碎屑 岩 ，以底部 砾岩 发育 为特 征 。 新 生代 地层 中 ，早 第三 纪地 层仅 见于东 部 和西南 部 ，自下 而上 见 ３个 组级 岩 石地 层 单位 ：莘庄 村组 为一套 下粗 上细 的碎 屑岩 ，以夹 油页岩 、泥灰岩 、膏 盐层 为 特征 ；布 心组 为 一 套灰 色地 层 ，以 夹泥灰 岩 、油 页岩 和膏盐 层 为 特 征 ；宝 月 组 为 一 套 碎 屑 岩 ， 以下 细 上 粗 为特 征 。第 四纪地 层 分 布 广 ，自下 而上 可分 ２个群 级岩石 地层 单位 ：礼 乐群 为一套 碎 屑堆 积 ，以下 部 砂砾 层 发育 ，上部 花 斑 黏 土发育 为特征 ；桂 洲群 为一套 碎 屑堆积 ，以次一 级旋 回和淤 泥发 育为 特征 。
本 文 ２１ ０ ２年 ２月 收 到 ，３月 改 回 。
① 广东省地质调查 院 ．１： ５ 广州幅地质调查报告 ．２ ０ ２万 ００
岩溶塌陷形成机理及处理
岩溶塌陷形成机理及处理岩溶塌陷是由岩溶溶蚀作用引起的地质灾害，它会造成人类和物质财产的严重损失。
本文将重点探讨岩溶塌陷的形成机理和处理方法。
一、岩溶塌陷的形成机理岩溶塌陷是由于溶洞、地下水通道等所在的岩石层发生了物理或化学改变而造成的。
以下是岩溶塌陷形成的几种机理：1. 地下水侵蚀地下水是岩溶塌陷的主要原因之一。
水的侵蚀能力很强，当水流穿过含有溶解性岩石时，会溶解掉岩石中的矿物质，并形成溶洞、孔道等。
如果长期存在较大水量进入，岩溶体就会被大量侵蚀，甚至导致滑坡和山体塌方。
2. 矿物晶体收缩岩石中的矿物晶体数量较大，因此矿物晶体收缩对整个岩体的影响十分明显。
当岩体中的水分蒸发时，矿物晶体就会因为缺少水分而缩小，岩体体积就会减小，造成塌陷。
3. 自然气体作用天然气体的存在对地下岩石结构有直接影响。
如果岩石中存在天然气、甲烷等气体，它们将挤压岩体造成压力，岩体就会受到压缩、移动，最终导致塌陷。
二、岩溶塌陷的处理方法1. 巩固修改这是岩溶塌陷最常用的处理方法，通过在塌陷带内进行加固、填充工程，使得塌陷区的土壤体更加坚实，以改善地基的通透性，提高地基的承载能力。
2. 拦截排水京冀互联网医院备案号：（京）- 备案号：京卫网审【2020】第0291号因为地下水是造成岩溶塌陷的元凶之一，拦截排水也是一种重要的处理方法。
可以在塌陷区域内铺设防渗层，避免水进入下面的溶洞，也可以进行抽水排泄，降低地下水位的压力。
3. 处置生活垃圾大量城市生活垃圾对土壤进行了污染，还导致土壤松散膨胀，为岩溶塌陷的发生提供了条件。
因此，合理处理垃圾和污水，降低垃圾的处理量也是岩溶塌陷处理的一项重要工作。
4.园林绿化园林绿化可以增加土壤厚度，加强土壤对于岩石的支撑，也是岩溶塌陷处理常用的方法之一。
不过要注意，制定园林绿化计划时，必须充分考虑土、植被、水和了解当地的地形地貌特点。
总之，岩溶塌陷已经成为了全球性的难题。
为了有效预防和控制危险和灾害，我们应该深入研究其形成机理和处理方法，并通过合理有效的方法来保护我们珍贵的地球。
广州金沙洲岩溶地面塌陷地质灾害成因分析
面塌 陷 的防治 提供 借鉴 范例 ， 并期 望对 广州 地 区未来
城市 规划 建设 有所 启示 。
个 岩溶 地 面塌 陷 。 前 人对 广 花盆 地地质 灾 害 的研 究 ， 主要 集 中于岩 溶 特性 及其 与工 程 建设 的关 系Ｅ ］ － ２ ￣ 、 岩 溶发 育 规 律及 特 征Ｅ 。 卜引、 地 质灾 害 的分布 和防 治Ｅ ７ ｌ Ｏ ］ 以及岩 溶地 面 塌陷、 地面 沉降 的成 因与 防治 卜¨ 等方 面 ， 多 以定 性 研 究为 主 ， 作 为 区域 性 实 证 研 究成 果 ， 其 参考 价 值 和 实践 指 导意 义重 大 。有 关 金 沙 洲 岩 溶地 面塌 陷 的成 因问题 ， 仅广 东 省建 筑科 学研究 院 的程鉴 基将 金 沙洲 作 为典 型工 程 实 例Ｅ 略有 涉 及 。本 文 在 前 人 相 关 研
的 直 接诱 发 因素 。 关键词 ： 岩溶地面塌 陷； 隧道施工 ； 抽 排地 下 水 ； 断裂 构 造 ； 塌陷成 因 中 图分 类 号 ： Ｐ ６ ４ ２ ． ２ ： Ｘ １ ４ １ 文献标识码 ： Ａ
０ 引 言
地处 广花 盆地 的金 沙洲 ， 总 面积 ８ ． ２ ６ ｋ ｍ ， 东 临 珠江 ， 南部 、 北 部及 西 部 与佛 山南 海 的里 水 及 黄 岐 毗 邻， ２ ０ ０ ６年 下半 年某 高铁 隧道 在金 沙洲 施工 ， ２ ０ ０ ７ 年
第 ３ ２卷
第 ２期
黄 健 民等 ： 广 州 金 沙 洲 岩 溶 地 面 塌 陷 地 质 灾 害 成 因 分析
１区域 ， 组 成金 沙洲 区内一 条相
对完 整 的 阻水条 带 ， 对 金沙 洲 自北西 往南 东方 向径 流
可 由西 侧低 丘地 带 的层状 碎屑 岩裂 隙水侧 向补给 ， 此
地震引发的地下岩溶塌陷现象
地震引发的地下岩溶塌陷现象地震是地球上一种常见的地质灾害，会引发各种不同的地质现象。
其中之一就是地下岩溶塌陷。
在地震发生后，地表震动的力量会对地下的岩石和土壤造成明显的影响，导致局部地下空间发生变化，进而引发地下岩溶塌陷现象的发生。
地下岩溶塌陷是指地震发生后，由于地壳的震动和应力的变化，导致地下溶洞或岩石中的裂隙扩大，空间发生塌陷的现象。
这种现象通常发生在富含溶洞和脆性岩层的地区，例如石灰岩地区。
地下岩溶塌陷不仅会对地表造成明显的破坏，还可能对地下设施和人类活动造成威胁。
在地震发生后，地下岩溶塌陷通常经历以下过程：1. 应力扰动：地震引发的地壳震动传导到地下，对地下岩石和土壤施加剪切力和挤压力。
2. 溶洞扩大：地震震动的力量作用下，地下溶洞中的岩石和土壤发生破碎和位移，溶洞空间逐渐扩大。
3. 塌陷形成：随着地下溶洞的扩大，溶洞中的岩石和土壤开始坠落和塌陷，形成地下空洞。
4. 地表下陷：地下空洞的形成导致地表下陷，可能引发地表破裂、沉降或形成凹陷区。
地下岩溶塌陷具有广泛的影响范围和危害性，下面将列举几个常见的影响：1. 土地破坏：地下岩溶塌陷会导致地表下陷或形成凹陷地带，对土地造成破坏和损失。
这可能对农田、建筑物和基础设施造成影响，甚至导致房屋倒塌或交通中断。
2. 水资源问题：地下岩溶塌陷还可能对水资源造成影响。
塌陷区域的地下水系统可能发生变化，导致地下水位下降、水质污染或水井干涸等问题。
3. 地下设施破坏：地震引发的地下岩溶塌陷还会对地下设施造成损坏。
例如，地铁隧道、管道和地下电缆等可能被地下空洞侵蚀和塌陷。
为了减少地震引发的地下岩溶塌陷对社会和环境造成的影响，我们需要采取以下措施：1. 加强预警系统：建立有效的地震预警系统，提前警示地震的发生，以便采取行动减少破坏。
2. 强化建筑设计：在地震高发区域，建筑应采取防护措施，如增加建筑物的抗震能力，预留紧急避难通道等。
3. 慎选建设地点：在建设地下设施时，应综合考虑地下岩溶塌陷的潜在风险，选择相对稳定的区域进行建设。
岩溶地质学
岩溶地质学karst 亦译喀斯特。
岩溶指可溶性岩石，特别是碳酸盐类岩石（如石灰岩、石膏等），受含有二氧化碳的流水溶蚀，有时并加以沉积作用而形成的地貌。
往往呈奇特形状，有洞穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河也有峭壁。
此种地貌地区，往往奇峰林立。
通常指岩石裸露、草木不生、具有洞穴、落水洞、地下河而缺乏地表河流和湖泊的地区。
是地下水对可溶性块状石灰岩溶蚀的结果。
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。
区域环境地质调查中对岩溶塌陷的调查内容主要有：①岩溶塌陷区调查，包括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。
岩溶塌陷的灾情评估及防治措施一、岩溶塌陷的概念及产生原因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。
1. 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。
岩溶塌陷地质灾害及原因分析
岩溶塌陷地质灾害及原因分析摘要：岩溶塌陷地质灾害是我国严重的地质环境问题之一，其对于工程建设和地质资源开发都带来严重危害，因此，做好岩溶塌陷地质灾害的相关原因分析和防治工作显得十分必要。
基于此，本文结合相关实例，针对岩溶塌陷造成地质灾害的原因进行深入分析，并根据原因提出有效的岩溶塌陷地质灾害的治理方案，防止其诱发的灾害规模持续扩大，为日后的类似工程提供参考。
关键词：岩溶塌陷；地质灾害；原因分析据相关调查资料显示，我国高危塌陷区面积大约为53万平方公里，广泛分布在国内各个地区。
岩溶塌陷对于工程建设和地质资源开发都会产生严重影响，因此，做好岩溶塌陷地质灾害的防治显得十分必要，制定防治措施前首先要了解岩溶塌陷地质灾害的成因，以此来提升防治水平，构建合理的系统性方案，并对其进行改良和优化[1]。
1.岩溶塌陷特征及规律1.岩溶塌陷类型及特征1.自然塌陷自然塌陷是最常见的塌陷类型，即自然情况下产生的岩溶塌陷。
1.暴雨引发塌陷：暴雨会使土壤渗透能力提升，土体迅速充水，引发地下水位迅速上升，出现正压冲爆现象，造成岩溶塌陷。
2.洪水引发塌陷：洪水会使岩溶地下水位和冲积层中潜水位发生波动，由于两个水位的渗透性不同，会在波动中产生附加水头，加快渗透潜蚀，产生正负压力，造成岩溶塌陷。
3.重力引发塌陷：在一些岩溶山区，岩溶在发育过程中，随着地下管道不断扩展，顶板盖层在重力作用下发生陷落，造成岩溶塌陷。
4.地震引发塌陷：发生地震时，覆盖层薄弱的区域会受地震影响，地震波包含的力量会破坏塌陷盖层的岩土体，造成岩溶塌陷。
1.人为塌陷人类活动诱发的塌陷是当下岩溶塌陷主要类型，人类日常的生产生活破坏了岩溶覆盖层和岩溶洞穴的稳定结构。
1.坑道排水或突水：即隧道、矿坑、人防等地下工程突水或排水时造成的塌陷，主要是矿坑排水和突水塌陷，从而引发基岩塌陷，基岩塌陷的规模通常较大，分布受断裂构造控制，多发于构造交汇破碎带区域[2]。
2.抽汲岩溶地下水：水井抽水引发土层塌陷。
岩溶塌陷地质灾害危害及原因分析
北 东 向 三 组 断裂
，
主要 位 于 塌 陷 区 北 部农 田 中
，
，
叠 系 下统南 陵 湖 组
、
东马 鞍山 组
铜 头 尖组
。
塌 陷 塌 陷 坑 基本沿 断裂 和 断 裂交 汇 部位分布
如 图 所示
１
。
【
收稿Βιβλιοθήκη 曰期】２０１ ６
－
—
０６
１
７
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【
作 者 简介
】
蒋家龙
（
１ ９ ６２ ） ， ， ， ，
）
【
摘
、
要 难
】
安徽 省 沿 江
点
一
带 石 灰岩 分 布 广 泛
一
，
岩 溶发育
，
由 于 岩 溶溶 洞 和 土 洞 具 有 隐 伏 性 强
，
、
空 间 分布
规 律性 差
以 预测 等 特
，
定 条 件 下 岩 溶 区 常发 生 地 面 塌 陷 地 质 灾 害
，
给 人 民 群 众 生 命财 产 带 来 巨 大 损
，
隐 伏 岩 溶 和 土 洞 特 别 发育
。
在
一
三 叠 系 下 统 南 陵湖 组
，
Ｔ ｎ ） 于 塌 陷 区西
位
部
、
，
常 发生 岩溶 塌 陷 地 质灾 害
自
１
铜 陵 市 狮子 主 要 为南陵 湖 组上 段
以 来 开 始 发 状 灰岩
４〇
。
岩性 为 薄
一
中 厚层 灰岩
２
瘤
山 区 西湖 镇朝 山 村
２９
岩溶及采空区塌陷的地质灾害研究
成因
成因
岩溶和采空区塌陷的地质灾害成因主要涉及自然因素和人为因素两个方面。 自然因素包括地质条件、地下水运动、气候条件等。岩溶灾害主要受可溶性岩石 的岩性、构造、地貌、水文地质条件等影响，而采空区塌陷则主要与矿产资源的 开采方式、地质结构、地下水条件等因素有关。人为因素主要包括工程活动、水 资源过度开采、土地利用变化等。
成因
不合理的工程活动和资源开采方式会加剧地质灾害的发生，而土地利用变化 则可能导致地质灾害的潜在威胁范围扩大。
特点
特点
岩溶和采空区塌陷的地质灾害具有以下特点：
特点
1、地表下陷：岩溶和采空区塌陷都会导致地表下陷，形成洼地或塌陷坑。下 陷范围和深度取决于地质条件、地下水运动、灾害发生时间等因素。
特点
2、裂缝：岩溶和采空区塌陷还可能引发地裂缝。地裂缝会对土地利用和基础 设施造成危害，如破坏建筑物、道路等。
特点
3、泥沙流：岩溶和采空区塌陷还可能导致泥沙流等流体灾害。泥沙流具有强 大的侵蚀和搬运能力，会对地表和地下设施造成严重破坏。
特点
4、灾害链反应：岩溶和采空区塌陷的地质灾害还可能引发其他环境问题，如 地面沉降、滑坡、水土流失等。这些灾害之间可能相互影响，形成灾害链反应， 加大灾害损失。
防范措施
3、应急处置：一旦发生地质灾害，应迅速采取应急处置措施，如紧急疏散人 员、抢修基础设施、救援受困人员等。同时，应组织专业队伍进行灾害调查和评 估，为后续的防范和治理提供参考。
防范措施
4、管理措施：加强地质灾害管理，合理规划土地利用，控制工程活动，防止 水资源过度开采等人为因素引发地质灾害。此外，还应加强公众教育和培训，提 高公众对地质灾害的认知和防范意识。
背景
灾害的发生越来越频繁。岩溶和采空区 塌陷的地质灾害也引起了国内外学者的广泛。通过对这些灾害的研究，可以更好 地了解其发生发展的规律，预测和防范灾害的发生，减少灾害造成的损失。此外， 这些地质灾害还可能引发其他环境问题，如地面沉降、水土流失、滑坡等，因此， 对岩溶和采空区塌陷的地质灾害进行研究，也是环境保护和可持续发展的一项重 要任务。
《中国北方岩溶塌陷》地面沉降-岩溶-中国
《中国北方岩溶塌陷》地面沉降岩溶中国一、北方岩溶塌陷现象概述中国北方地区，尤其是华北、东北等地，近年来频繁出现岩溶塌陷现象。
这些塌陷事件不仅给当地居民的生活带来困扰，还对农业生产、基础设施建设造成严重影响。
岩溶塌陷，作为一种地面沉降现象，其主要原因是地下水资源的过度开发和地质结构的特殊性。
二、岩溶塌陷的形成原因1. 地下水过度开采北方地区地下水资源丰富，长期以来，地下水成为当地居民生活和农业生产的主要水源。
然而，随着人口增长和经济发展，地下水开采量逐年上升，导致地下水位持续下降。
当地下水水位低于岩溶洞穴顶部时，洞穴上方岩土体失去支撑，从而引发岩溶塌陷。
2. 地质结构特殊性北方地区地质结构复杂，岩溶地貌广泛分布。
岩溶洞穴、地下暗河等地质现象为岩溶塌陷提供了条件。
当地下水水位下降，岩溶洞穴内的空气压力减小，导致洞穴上方岩土体发生塌陷。
三、岩溶塌陷的危害1. 破坏基础设施岩溶塌陷会导致地表建筑物、道路、桥梁等基础设施受损，严重时甚至引发交通事故。
塌陷还会影响地下管线、光缆等设施的正常运行。
2. 影响农业生产岩溶塌陷会导致农田裂陷、灌溉设施损坏，进而影响农作物产量和农民收益。
3. 恶化生态环境岩溶塌陷会破坏地表植被，加剧水土流失，导致生态环境恶化。
四、防治措施及建议1. 加强地下水资源管理政府应加大对地下水资源的管理力度，合理规划地下水开采，确保地下水资源的可持续利用。
2. 实施地质勘察在岩溶发育地区，开展地质勘察工作，查明岩溶洞穴、地下暗河等地质现象，为防治岩溶塌陷提供科学依据。
3. 加强监测预警建立健全岩溶塌陷监测预警体系，及时发现潜在塌陷隐患，为防治工作提供信息支持。
4. 采取工程措施针对已发生的岩溶塌陷，采取回填、加固等工程措施，减轻塌陷带来的危害。
5. 提高公众意识加强岩溶塌陷防治知识的宣传普及，提高公众对岩溶塌陷的认识，增强防范意识。
五、案例分析：某北方城市的岩溶塌陷事件2019年，某北方城市发生了一起严重的岩溶塌陷事件，造成数栋居民楼倾斜、道路中断，直接经济损失达数千万元。
岩溶角砾岩边坡的破坏模式及稳定性分析
岩溶角砾岩边坡的破坏模式及稳定性分析摘要：岩溶角砾岩是一种复杂岩体，由于其物质成份的不均匀性，在工程中较难以分辨其特征，对其破坏方式及稳定性也没有比较典型的分析方法。
本文以巫溪县凤凰山危岩带岩溶角砾岩为例，采用有限元数值模拟对岩溶角砾岩破坏模式及稳定性进行分析，为今后类似的工程实践积累一定的参考价值。
关键词：凤凰山危岩带；岩溶角砾岩；有限元；稳定性分析；Abstract: Karst breccia is a kind of complex rock mass. Because of its non-uniformity of material components, it is difficult to distinguish its characteristics in engineering, and there is no typical analysis method for its failure mode and stability. In this paper, taking karst breccia in the dangerous rock zone of Fenghuang Mountain as an example, the failure mode and stability of karst breccia are analyzed by finite element numerical simulation, which will accumulate some reference value for similar engineering practice in the future.Key words: Fenghuang Mountain dangerous rock belt; Karst breccia; Finite element; Stability analysis;引言岩溶角砾岩又称溶洞角砾岩、喀斯特角砾岩，是一种发育在灰岩地区，由于溶洞崩塌或岩溶水搬运堆积而成的角砾岩[1]。
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地质灾害科学与工程
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概述：
岩溶即喀斯特（KARST），是水对可溶性岩 石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学 溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等 机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用 所产生的现象的总称。由喀斯特作用所造成 地貌，称岩溶地貌（喀斯特地貌）。
ห้องสมุดไป่ตู้ 地貌特征
大的地貌形态：峰丛；峰林；孤峰；溶蚀平原；干谷
地表形态
石林、石笋、峰林、孤峰 溶沟、落水洞、漏斗
地下形态：溶洞、溶隙、暗河
岩溶形成基本条件：
▪ 具有可溶性的岩石； ▪ 具有溶蚀能力的水； ▪ 具有良好的水循环交替条件。 ➢ 水循环交替条件是其中最活跃
的因素。
岩溶地质灾害
岩溶地表塌陷 岩溶隧道灾害
(2)隧道顶部溶隙与地面漏斗、地表水系相连通，贯通坍塌 可上延至地面，使地表产生较大沉降。
(3)隧洞切穿岩溶有压管流通道或暗河出现突水，涌水将洞 内堆积物携出造成突泥、淹井等安全事故，造成人员伤亡。
(4)地下洞体的存在使隧洞部分悬空，隧道底部溶洞充填物 厚度大且松软，暗河水流给隧道基底处理造成困难。
施工期：(施工揭露的岩溶影响) (1)充填物(水、泥、沙)突涌 (2)隧道顶板塌陷
长期：(隐伏溶洞的影响) (1)引起隧道围岩弱化 (2)支护结构变形、开裂甚至失稳
岩溶隧道地质灾害
(1)溶洞的存在使地基承载力减小，增加了围岩的不稳定因 素，降低了结构的安全可靠度，溶洞顶板坍塌会造成盾构 的沉陷，带来严重后果：
2、土洞形成条件—下伏基岩中垂直(开 口）岩溶发育（运移）；上覆土层较松 散有一定厚度（成拱）；水动力条件变 化大（动因）。
形态特征
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。
TSP 法
R24 浅层数字地震仪法
地震波法 负视速度法
TRT 法
波法
多波工程地震仪法
电磁波法：地质雷达法
物探法
HSP 法 声波法
CT 法
场法：红外线探水仪法
电阻率法：高密度电阻率法
超前深孔钻探法（30～100m） 超前水平钻探法
超前浅孔钻探法（5～6m）
超前导洞法
塌陷机理
地下水位升降致塌 地表水下渗致塌 动荷载致塌
岩溶塌陷的形成多数情况下是多重因素复合叠加作用的结果;
防治措施
岩溶地表塌陷具有隐伏性、突发性的特点
(1)避让。当拟建工程所处地质环境条件可能产 生 岩溶塌陷时,建筑物布置时应尽可能避开岩溶塌陷 易发区(段)。
(2)合理布置地下水开采工程,调控地下水位。对于 需开采地下水的地段,要解决供水与岩溶塌陷的矛盾, 可在合理布井、分层取水、强化统一管理等方面寻 找出路。对于已出现地下水超采的地段,地下水水位 下降过快,自然补给不足以恢复地下水位时,可采用 人工回灌措施。
研究热点
岩溶隧道地质灾害超前预测预警模型 研究
岩溶地表塌陷机理与应对措施研究 岩溶山区石漠化问题研究 岩溶地下水污染问题研究
参考文献:
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岩溶地表塌陷
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。
地表塌陷成因
1、岩溶地表塌陷机理—地下水位变化形 成动水压力，在土层中产生潜蚀，下伏 溶洞提供运移空间，潜蚀形成土洞，成 拱隐伏于地下（或直接塌至地表），后 期水动力条件变化引起塌陷。
(3)采取措施减少地表水的下渗 。①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；②加强地下输 水管线的管理，发现问题及时解决；③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。
工程措施
当区段内已发生岩溶塌陷或是存在岩溶塌陷隐患时, 可采取消除或改变形成岩溶塌陷条件、影响因素的 工程措施进行防治,主要包括防渗封闭、结构物跨越 和地下加固处理等。
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防治措施：预防为主
风险控制手段：
(模糊数学方法)
(1)勘察初期评估 (2)设计阶段预评估 (3)施工阶段动态评估
地质超前预测预报方法
超前导洞素描法
地质分析法
地质素描法 正洞工作面素描法
地下地质构造与地表构造相关性分析法
地质作图法 地下水观测法
(5)洞穴堆积物松软易拥塌下沉，使洞穴周边地层产生应力 量分布，应力变化对隧道结构受力不利。
(6)富含可溶性物质的岩溶水在隧道周边流动，可侵蚀隧道 及支护结构，影响隧道的使用寿命。
岩溶突涌水
岩溶突涌水已成为岩溶地区隧道施工中主 要地质灾害之一。岩溶隧道突水一直被认 为是世界性的难题，灾害一旦发生，轻则 淹没隧道、施工中断，重则造成重大的人 员伤亡和经济损失，甚至有些工程被迫停 建或改线。
(1)防渗封闭。包括地面回填、夯实、排水、水泥土 封闭、隔水土工布封闭、氯丁橡胶板防水等方法。
(2)结构物跨越。从结构形式来看,跨越可分为桥跨、 梁跨、板跨、拱跨等。
(3)地下加固处理。方法有压浆、强夯、旋喷、锚杆、 锚桩、换填碎石、桩基、钻孔充气等多种方法,可根 据实际情况选择使用。
岩溶隧道地质灾害