吳孟超 胡浩

云南省地質(zhì)工程勘察總公司 云南省昆明市 650000

摘要：目前我國正處于經(jīng)濟社會高速發(fā)展的時期，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)不斷完善。但是在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的過程中，面臨許多地質(zhì)環(huán)境問題，比如多山地、高原，喀斯特地形發(fā)育；區(qū)域上旱澇交替，很多區(qū)域缺乏穩(wěn)定的供水水源；崩滑流、巖溶塌陷、地面沉降問題等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)；砷污染、海水入侵、土壤鹽漬化、石漠化等地質(zhì)環(huán)境問題，都嚴(yán)重影響著基礎(chǔ)設(shè)施和重大基礎(chǔ)工程建設(shè)。本文以廣西馬山縣古零鎮(zhèn)石豐村新石屯路口路面巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的治理方案為案例，進行深入分析研究。嚴(yán)格落實巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害治理的原則，深入把握巖溶塌陷規(guī)模特征，與筆者在地質(zhì)災(zāi)害治理實際工作相結(jié)合，主要闡述了移民搬遷和巖溶塌陷區(qū)回填注漿相結(jié)合的治理方案的合理性，為巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的治理貢獻自己的一份力量。

關(guān)鍵詞：巖溶塌陷；地質(zhì)災(zāi)害；治理

巖溶又被稱為喀斯特，主要指的是在以碳酸鹽類為主的可溶性巖石大量分布的地方，因為水，特別是地下水，將巖石溶蝕會產(chǎn)生很多特有的現(xiàn)象。巖溶地區(qū)存在十分特殊的工程地質(zhì)問題，最明顯也是最常見的是由于其地下溶洞溶蝕縫隙發(fā)育的原因，修建水工和建筑物經(jīng)常會遭受強烈滲漏的問題。但是我國碳酸鹽巖分布地區(qū)十分廣泛，尤其是西南地區(qū)如川東、川南、滇東、貴州和廣西的大部分地區(qū)尤為明顯，地表的碳酸鹽巖廣泛長期分布，因此這些地區(qū)對巖溶現(xiàn)象的研究具有重要的意義，為巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害治理提供了很多借鑒的方法。

一、巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的案例

2015年12月4日上午11時許，廣西馬山縣古零鎮(zhèn)石豐村新石屯路口路面突然出現(xiàn)隆起開裂，導(dǎo)致公路路面及周邊的幾處房屋墻面出現(xiàn)裂縫，暫無人員傷亡。同時，附近的石豐村塘甲滑石礦工人在檢修設(shè)備時發(fā)現(xiàn)設(shè)備透水，8名工人下井排查。發(fā)生路面隆起開裂事件時，有7名工人已經(jīng)順利逃出，尚有1人失聯(lián)。事發(fā)后，地質(zhì)專家認(rèn)定，事發(fā)原因是當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)巖溶塌陷。

以上事件作為反映巖溶塌陷問題的案例之一，隨著人類改造自然的深入發(fā)展，巖溶塌陷問題引起了人們的廣泛關(guān)注。近幾年來我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展，人類建設(shè)工程活動量逐漸增多，生產(chǎn)生活所用的地下水也被大量開采，巖溶塌陷坑出現(xiàn)的頻率越來越高，規(guī)模也逐漸增大。石豐村以及周圍的建筑物有村民房屋、井房、灌溉管道、各種渠道、一定數(shù)量的工廠、學(xué)校和鄉(xiāng)級公路等，對村民的生命和財產(chǎn)安全造成了威脅[1]。

二、巖溶塌陷的原因

一般來說，巖溶塌陷產(chǎn)生的原因主要有三方面：一是可溶性的巖層發(fā)育；二是地下水動力條件的變化；三是地表水下滲、地下水流動途徑。

（一）可溶性的巖層發(fā)育

根據(jù)石豐村以及周圍的地質(zhì)剖面分析表明，該地區(qū)的巖石溶蝕性強。滿足了發(fā)生巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的第一個條件。

（二）地下水動力條件的變化

導(dǎo)致地下水動力條件改變的通常有三種原因：自然條件、人工大量開采地下水、和露天開采形成的采礦坑。而石豐村發(fā)生巖溶塌陷的原因是塘甲滑石礦工人在檢修設(shè)備時發(fā)現(xiàn)設(shè)備透水，說明有露天開采形成的采礦坑，而且開礦必然要使用大量的地下水，又加上石豐村以及周圍地質(zhì)的巖石溶蝕性強，所以導(dǎo)致地下水動力條件改變，使得地下水位發(fā)生變動，所以加速了地下水溶蝕程度，使得地下隱伏溶洞的形成[2]。

（三）出現(xiàn)地表水下滲、地下水流動途徑

有的地區(qū)在季節(jié)性河道容易出現(xiàn)巖溶塌陷坑，在水量充沛的季節(jié)，河流內(nèi)地表水在坑群處會有落水洞的出現(xiàn)，在開采水井的時候，河水會有漩渦狀水漏斗的出現(xiàn)，河床處的河水沖蝕下切，石芽、溶槽出現(xiàn)在河床底部等現(xiàn)象，鉆孔巖芯有一定的溶蝕率，巖芯出現(xiàn)破碎、節(jié)理裂隙如果是開口狀，則會促進地下水徑流流動[3]。

三、巖溶塌陷的動力因素

導(dǎo)致巖溶塌陷發(fā)育的動力因素有四種：巖溶地下水的活動；降水和地表水的活動；地震和人為振動；重力作用[4]。

（一）巖溶地下水的活動

水位的升降，流速、流量和水力坡降的變化都屬于巖溶地下水活動，它可能自然降水引起的，也可能與人為因素改變巖溶地下水的水動力條件有關(guān)，總之是使地下水發(fā)生了活動，這樣會促進巖溶塌陷的發(fā)育。

（二）降水和地表水的活動

人為因素可能是由于地表水塘、渠道地表水、排水管渠和農(nóng)用灌溉的滲漏的變化引起，這些都會誘發(fā)和促進巖溶塌陷的發(fā)育。

（三）地震和人為振動

發(fā)生地震的時候會出現(xiàn)地震波，地震波分為縱波、橫波和地面波三種。地震波的出現(xiàn)會有地震力，很多巖石地區(qū)會出現(xiàn)塌陷的情況。除了自然地震，人為的采礦爆破、車輛和機械振動都會對巖石地區(qū)產(chǎn)生一定的破壞力，即使其量級遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于自然地震的破壞力，但在一定條件下也會出現(xiàn)誘發(fā)塌陷。

（四）重力作用

在巖溶塌陷發(fā)育的全過程中始終伴隨著重力作用。在一個完整的巖石結(jié)構(gòu)形成后，其穩(wěn)定性主要受洞體頂板以上巖、土體的自重力與其圍巖摩阻力的平衡關(guān)系的影響。當(dāng)其中一個因素出現(xiàn)問題，那么平衡關(guān)系將會被破壞，地面塌陷也因此產(chǎn)生。在突發(fā)性塌陷形成的地面陷落階段，重力起了重要的作用。

四、巖溶塌陷的地質(zhì)災(zāi)害治理方案

巖溶場陷地質(zhì)災(zāi)害治理方案按照實地調(diào)查情況和對災(zāi)害治理的整體要求，將以人為本、經(jīng)濟與安全因素相結(jié)合、治理與地方經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調(diào)的原則設(shè)計治理方案，所以產(chǎn)生了移民搬遷和巖溶塌陷區(qū)回填注漿相結(jié)合的治理方案。

（一）移民搬遷

在巖溶塌陷坑群集中的地區(qū)，人口眾多，本著以人為本的原則，需要搬遷的住戶要盡快撤離危險區(qū)，搬遷到經(jīng)評估鑒定為適宜建設(shè)用地的地區(qū)，做好動遷居民的搬遷工作，穩(wěn)定民情。

（二）回填注漿

能夠有效防止巖溶塌陷的有效措施之一就是鉆孔壓力注漿。利用注漿的方法將土洞和灰?guī)r頂部的溶洞、溶蝕裂隙充填，最后將土體加固，使得土體的工程性質(zhì)得到改善，將地表水與地下水、孔隙水與巖溶水之間的水力聯(lián)系切斷，杜絕土體潛蝕情況的發(fā)生，最終達到防止地面塌陷的效果。

在封口時應(yīng)該注意：為了防止發(fā)生注漿液在壓力作用下從套管外壁噴出的現(xiàn)象，在注漿前應(yīng)對鉆孔進行封口工作，使用水泥漿這種封口材料，并混合一些速凝劑，促進漿體凝固迅速。

結(jié)語

（一）結(jié)論

根據(jù)廣西馬山縣古零鎮(zhèn)石豐村新石屯路口路面巖溶塌陷的危險性和對緊鄰住戶的受威脅程度等情況的綜合分析，進行馬山縣古零鎮(zhèn)石豐村巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害治理項目是勢在必行的，應(yīng)立即集中人員解決這些問題。

根據(jù)經(jīng)濟性、安全性、技術(shù)可行性和治理效果方面等方面綜合分析，廣西馬山縣古零鎮(zhèn)石豐村巖溶塌陷區(qū)多種治理方案的綜合比較，嚴(yán)格按照為本的原則，確保Y1隱伏巖溶區(qū)安全角度建議使用搬遷和治理相結(jié)合的方案，可以達到最佳治理效果。

（二）建議

穩(wěn)定民情。在居民搬遷工作進行時，政府部門依法制定好合理的動遷政策，安置好搬遷居民，保證民情的安居樂業(yè)。

綜合治理工作的進行，由于地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生了變化，加上人類工程活動的逐漸加劇，巖溶溶洞具有的條件正逐步被滿足。所以，在實施工程措施的時候，應(yīng)該注重疏通、排導(dǎo)、注漿等多項工程的實施中的相互配合，如果單獨進行施工，可能會對綜合的治理效果產(chǎn)生影響。

地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測。長期監(jiān)測巖溶動態(tài)發(fā)育是十分必要的，這樣當(dāng)有異常情況發(fā)生時，可以做好預(yù)警工作，及時上報政府和相關(guān)部門，及時將人員和財產(chǎn)盡快撤離，進行回填處理以保證安全。

參考文獻：

[1]劉維真，張毅.注漿法在巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害治理中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2010，（16）：37，269.

[2]王輝.監(jiān)測治理巖溶塌陷服務(wù)重點工程建設(shè)--中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所雷明堂研究員[J].科技成果管理與研究，2013，（11）：11-13.

[3]曾獻群.龍巖象山隧道突水引發(fā)巖溶塌陷的成因分析及其治理措施探討[J].安全與環(huán)境工程，2011，（5）：7-10.

[4]戴林統(tǒng)，張志軍，龔凌等.某巖溶塌陷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理方案探討[J].低碳世界，2014，（14）：150-151.