武汉地区岩溶及岩溶地面塌陷特征及处理措施汇报lb20151208-1

中厚层状，强度高； 三叠系（T）泥灰岩、灰岩，厚层状。
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1 可溶岩地层岩性、工程特性及分布特征
1.2 可溶岩工程特性及分布特征
分布特征
石炭系灰岩、二叠 系泥灰岩、生物屑微晶
3 武汉地区岩溶地面塌陷
3.3 武汉市岩溶塌陷类型
武汉市塌陷类型及典型案例分析
（2）老黏土层土洞、深溶槽潜蚀-负压-流失塌陷型 粘性土区（多为Q3-Q2老粘性土）在土岩界面上长期受地下水潜蚀形成
土洞,或在灰岩面起伏很大处分布有深溶沟溶槽，深溶沟底部分布软塑至流
塑的红粘土，受某种触发因素（强降雨、抽水或打桩、爆破振动或地震诱发） 作用下，溶沟底部发育的岩溶裂隙并与下部溶洞联通，产生负压，深溶槽下 部流塑的红粘土通过岩溶裂隙流失到下部溶洞中，产生塌陷。
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3 武汉地区岩溶地面塌陷
3.1 岩溶地面塌陷形成条件
定义
隐伏在第四纪覆盖层下的可溶岩中存在空洞、沟槽，且存在与覆盖层 相连的通道，在某些自然因素或人为因素的作用下，覆盖层物质沿着岩溶 通道漏失到岩溶空洞中，引起覆盖土体发生塌陷，导致地面出现塌陷的自
溶洞地下水丰富
岩溶水与孔隙水 联系密切。
3 武汉地区岩溶地面塌陷
3.2 武汉市岩溶地面塌陷的分布规律
武汉市主要塌陷的分布：
地质构造复杂地带； 长江一级阶地覆盖层二元结构地带，见图3-10； 长江三级阶地龙岗地带有红粘土分布的深溶槽或发育有土洞部位，见图3-11。
图3-10
长江一级阶地塌陷示意图
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1 可溶岩地层岩性、工程特性及分布特征
1.2 可溶岩工程特性及分布特征
岩性
石炭系黄龙组灰岩；二叠系马鞍组炭质灰岩、泥灰岩及栖霞组灰 岩，局部白云质灰岩；三叠系厚层泥灰岩、灰岩。
工程特性
石炭系（C）灰岩块状构造，强度很高； 二叠系(P1-2)炭质灰岩、泥灰岩、硅质岩薄层状、层状构造，强
度较高；生物屑微晶灰岩中薄层状，强度很高；白云质灰岩为灰白色，
3 武汉地区岩溶地面塌陷
3.2 武汉市岩溶塌陷类型
武汉市历史塌陷
武汉市在自然及人类工程活动（抽取地下水）作用下，自 1931 年以 来，主要在武昌丁公庙、江夏区马鞍山井田、汉阳中南轧钢厂、武昌阮家 巷、陆家街、毛坦港、市司法学校、青菱乡烽火村、江夏区范湖乡金水村、 乌龙泉京广线、鹦鹉洲大道、江夏文化大道鹏湖湾等十处地方发生了岩溶
武昌陆家街
先产生直径40cm的洞穴，次日形 I级阶地，标高21-22m，Q4 成圆形陷坑，直径23m，深9.93m， 冲积物，砂土层厚约27.4610间民房陷入坑中不见踪影，陷 29.86m 坑影响带宽约20m。 塌陷时轰隆巨响，伴有臭鸡蛋味， 热气扑面，陷坑呈圆形，直径 16.5-18m，坑深1-1.5m，积水， 弧形地裂缝宽5-20m，影响范围 400m3。
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地面塌陷原因及形成机制分析
初始阶段
塌陷形成阶段
塌陷稳定阶段
图3-5 饱和松散 层 “漏失”型塌 陷模式示意图
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3 武汉地区岩溶地面塌陷
3.3 武汉市岩溶塌陷类型
地层结构：典型的长江Ⅰ级阶地二元结构
图3-3
典型长江Ⅰ级阶地工程地质剖面图
水文地质条件：上部砂土孔隙承压水及下部灰岩岩溶裂隙水，水力联系较强
地面塌陷。
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表1
时间
1988年5月 10-11日
武汉市历史主要塌陷一览表
地貌类型与覆盖层 下伏地层与构造条件
三叠系T灰岩，与新三系 角砾状灰岩接触，岩层 倾角陡。
地点
塌陷特征
鸭
流芳岭
剥蚀堆积平原区 （二、三级阶地）
湖 儿
堆积平原区 （一级阶地）
湖
图1-1
武汉市地貌略图
基岩： 中南部为三叠系至志留系 的砂岩、页岩、灰岩等；北 部为白垩第三系泥质粉砂岩
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1 可溶岩地层岩性、工程特性及分布特征
1.1 工程地质概况
地质构造
北部为中新 生代的凹陷盆地
图1-2
武汉市基岩地质图（1）
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1 可溶岩地层岩性、工程特性及分布特征
水文条件
4 月-10 月长江 水位高于地下水 位4-8m，11-3 月 低于地下水位38m。 岩溶水与孔隙水 联系密切。 岩溶水、孔隙水、 地表水联系密切， 水位波动大，孔 隙水高于岩溶水 3-4m。 岩溶水、孔隙水、 地表水联系密切。 附近有抽水井， 开采强度大 岩溶水与孔隙水 联系密切。 岩溶水与孔隙水 联系密切。
江夏鹏湖湾
世贸锦绣长江
已建成的7层楼房的一角地基。楼 I级阶地，标高20m，Q4冲积 二叠系 P灰岩，背斜北 角的塌陷坑长约5米、宽约3米、 物，具二元结构，厚26m， 翼，岩层陡倾角 深约10米，里面露出数根水泥桩。 下部砂层厚10m。 I级阶地，标高20m，Q4冲积 倒转背斜北翼至核部， 白沙洲高架桥工程桩基础施工期 物，具二元结构，厚25-30m， 三叠系T、二叠系P、石 间至少发生3次大的地面塌陷 下部砂层厚20m。 炭系C灰岩 二叠系P灰岩，岩层陡倾 椭圆形，5米见方，第1次塌陷深 龙岗地带，上部为老黏土层， 角，向斜北翼，塌陷部 约3米，第2次塌陷深约6米。 灰岩顶面有红粘土 位发育有土洞，深溶沟 与下部溶洞相连 I级阶地，标高20m，Q4冲积 大桥断层西侧，二叠系 椭圆形，塌坑长10米，宽 8米，塌 中南勘察设计院有限公司 物，具二元结构，厚25-30m， P灰岩，向斜北翼，岩层 坑深6米 Central Southern Geotechnical Design Institute Co.,Ltd 下部砂层厚 20m。 陡倾角
2.4 武汉市岩溶发育特征及发育程度分析
石炭、二叠系灰岩岩溶较发育多为较深溶沟、溶槽及窄长形溶洞为主，
以在断层带附近尤为发育，多以溶洞为主； 三叠系灰岩多分布于向斜的核部岩溶相对较发育，多以小型溶洞为主；
在两侧岩溶发育相对较弱，多以小溶洞、溶隙、溶沟为主；
灰岩与泥岩、红砂岩等接触带附近岩溶发育，岩溶垂直向发育，多以 深溶沟、溶槽为主。
然现象。
形成条件
场地存在可溶岩且岩溶比较发育；
存在土层与溶洞之间的通道，且溶洞中无或只有少量充填物；
覆盖土层松散软弱，或土层虽很密实有粘性但在地下水长期潜蚀作用下 已形成漏斗状疏松体或土洞；
岩溶地下水有充分的运动循环条件。
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提
1
2
纲
武汉地区可溶岩地层岩性、工程特性及分布特征
岩溶发育形态与发育程度分析
3
4 5
武汉地区岩溶地面塌陷
岩溶地面塌陷预防与处理措施
结论
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1 可溶岩地层岩性、工程特性及分布特征
灰岩，呈近东西向成条
带状分布，主要分布于 向斜及背斜的两翼；白
云质灰岩主要分布北部
盘龙城一带。 三叠系泥灰岩、灰
岩多分布于向斜的核部
图1-3 武汉市灰岩分布范围图
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2 岩溶发育形态与发育程度分析
图3-11 长江三级阶地龙岗地带塌陷示意图
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3 武汉地区岩溶地面塌陷
3.3 武汉市岩溶塌陷类型
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图3-1 武汉 市岩溶地面塌 陷实例照片
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三叠系T灰岩倒转向斜转 折端。
2000年2月 22日
椭圆形漏斗状塌陷坑，直径22.3m， I级阶地，标高20m，Q4冲积 坑可见深度6m，弧形地裂缝宽度 物，具二元结构，厚26m， 5-25m，牵引塌陷影响带东西长 下部砂层厚10m。 60-70m，南北宽40-50m。
三叠系T灰岩，南湖向斜
核部。
2000 年4 月6-11日 2001 年5 月30-31日 2006年4月 2009年9月 -12月 2014年4月 29日 2015年9月 10日
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3 武汉地区岩溶地面塌陷
3.3 武汉市岩溶塌陷类型
图3-4
某Ⅰ级阶地塌陷位置地质构造图
地质构造：场地位于汤家山—新安村扇形向斜北翼 岩溶发育情况：灰岩顶面溶蚀强烈，浅部岩溶发育，下部场地岩溶强发育
1.1 工程地质概况
地形地貌
武 汉 市 地 貌 略 图
6 3 0 3 6 (公里）
府 东山农场 河 后 湖 新沟
Ⅰ级阶地、Ⅱ、Ⅲ级阶地、 湖积低洼地带和剥蚀丘陵区
地层概况
阳逻 江
汉
Ⅱ
汉阳县
姑嫂树
覆盖层：
江 沙 湖 后 官 湖 东 湖 西 湖
严
剥蚀丘陵区
沌口
长 汤 逊
来自百度文库
Ⅱ'
Ⅰ级阶地为“二元结构”； Ⅱ、Ⅲ级阶地为一般粘性土、 老黏土+局部坡残积层
3 武汉地区岩溶地面塌陷
3.3 武汉市岩溶塌陷类型
武汉市塌陷类型及典型案例分析
（1）饱和松散层（粉土、砂、砾石）潜蚀—渗流—漏失塌陷型 饱和松散层在地下水位变化过程中发生潜蚀——液化，通过岩溶裂隙 直接漏失到岩溶空洞中，造成地面塌陷。 Ⅰ级阶地典型案例：
椭圆形，长约8米，宽约6米
图3-2 Ⅰ级阶地某塌陷实例照片
2.1 岩溶发育与岩性的关系
碳酸钙含量愈大越易溶蚀。
2.2 岩溶发育与地下水的关系
地下水运动越通畅，侵蚀越强，岩溶越发育。
2.3 岩溶发育与地质构造的关系
常沿断层破碎带发育；褶皱两翼陡倾角比缓倾角的相对发育，向斜轴部 岩溶也较发育。
图2-1
武汉台褶皱束南湖—东湖地质构造剖面示意图
2 岩溶发育形态与发育程度分析
1.1 工程地质概况
地质构造
南部：一系列 近东西向的紧密线 性复式褶皱系；一 系列东西向、北西 西向、北北东和东 北向正断层、逆断 层和逆掩断层。
图1-2
武汉市基岩地质图（2）
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椭 圆 形 塌 陷坑22个，分两行 呈北西西向排列，塌陷坑最大直 径54m，小者长径2m，最深者20m， 塌陷范围约0.5km2。
共两处塌陷坑，最长直径5.5m， 最深4m。
I级阶地，标高20-22m，其 中有一段清朝江堤穿过，Q4 冲积物具二元结构。 岗地，上部覆盖Q2粘土，厚 5-7m。
T1灰岩，南湖-刘张村背 斜西段倾没 端核部。 褶皱两翼，C-P 灰岩， 岩层倾角陡
1999年4月 22日
青菱乡毛坦港小 学北东50m处，陷 坑位于乡村公路 两水渠交汇处，
市司法学校（武 昌涂家沟107 国 道与京广铁路之 间） 洪山区青菱乡烽 火村乔木湾 江厦区乌龙泉京 广铁路1241-070m 处 武昌长江紫都 （倒口湖阮家巷） 白沙洲高架桥
I级阶地，标高21m，Q4冲积 物，具二元结构。