李滿喜

摘要：介紹某地區(qū)巖溶塌陷形成的現(xiàn)狀，對(duì)塌陷原因等進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料和收集到的其它有關(guān)資料，分析各種影響機(jī)制，對(duì)影響程度進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)其發(fā)展的規(guī)律和預(yù)測(cè)災(zāi)害發(fā)展的方向，得出科學(xué)合理的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：巖溶；地面塌陷；原理；評(píng)價(jià)

1.工程概況

連城縣廟前鎮(zhèn)廟上村地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害項(xiàng)目位于連城縣廟前鎮(zhèn)廟上村，災(zāi)害表現(xiàn)為地面塌陷、基礎(chǔ)懸空。塌陷在平面形態(tài)呈近圓形，直徑為9.00m，塌陷深度為勘查21.20m，剖面上呈壇狀，地面塌陷面積約59.33㎡；與其相鄰的房間水泥地面因懸空開裂，現(xiàn)在塌陷點(diǎn)附近發(fā)現(xiàn)部分民房出現(xiàn)微小裂縫。

2.場(chǎng)地工程地質(zhì)條件及周邊環(huán)境概述

據(jù)地面調(diào)查及勘探揭露，附近地層由新到老主要有：人工成因（Q4ml）的①雜填土、①-1素填土，沖洪積成因（Q4al+pl）的②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、③粉質(zhì)粘土、④卵石、⑤含卵石粉質(zhì)粘土和⑤-1含卵石粉質(zhì)粘土（為土洞充填物），下伏基巖為石炭系上統(tǒng)黃龍組（C2h）⑥灰?guī)r。

未發(fā)現(xiàn)有土洞，在灰?guī)r與土層分界面往上2.00-4.00m分布一層灰黑色的含卵石粉質(zhì)粘土，呈軟-可塑狀態(tài)，鉆進(jìn)中鉆進(jìn)速度較快；溶洞：頂板深度14.40m，底板深度19.80m，洞高5.40m，基本充填。充填物為灰黃、黃褐色含礫粉質(zhì)粘土。

3.場(chǎng)地地下水

場(chǎng)地內(nèi)地下水類型上部主要為松散巖類孔隙型潛水及灰?guī)r溶洞中的巖溶水。受區(qū)域構(gòu)造影響，場(chǎng)地巖體破碎、裂隙發(fā)育，為地下水的良好通道，特別是可溶性的巖石破碎帶是地下水活動(dòng)較強(qiáng)烈地段，導(dǎo)致巖溶發(fā)育；基巖中有良好的排水通道，地下水的頻繁變化活動(dòng)作用使得地下水對(duì)松軟土體產(chǎn)生潛蝕、搬運(yùn)作用，使得在巖土交界面處易發(fā)育土洞，當(dāng)土洞發(fā)育至一定程度則易產(chǎn)生塌陷。

4.地質(zhì)災(zāi)害及不良地質(zhì)作用評(píng)價(jià)

4.1場(chǎng)地地質(zhì)災(zāi)害及不良地質(zhì)作用概述：場(chǎng)地發(fā)現(xiàn)有2個(gè)巖溶塌陷點(diǎn)，其災(zāi)害類型為地面塌陷，受其影響在其附近發(fā)現(xiàn)有多條環(huán)形地裂縫，場(chǎng)地除巖溶外未見其它崩塌、泥石流、采空區(qū)及地面沉降等不良地質(zhì)作用。

4.2地面塌陷：主要分布場(chǎng)地居民區(qū)內(nèi)，形成原因?yàn)閹r溶塌陷，根據(jù)地質(zhì)測(cè)繪發(fā)現(xiàn)塌陷點(diǎn)2個(gè)見表1：

4.3溶洞：鉆探資料表明，溶洞高度5.40m，溶洞埋深為14.40m（標(biāo)高313.70m），溶洞完全充填物。場(chǎng)地溶洞發(fā)育程度較弱，洞高較大。溶洞頂板巖體基本質(zhì)量等級(jí)為V級(jí)。

5.地面塌陷成因及機(jī)理分析

5.1自然因素

（1）巖溶洞隙發(fā)育的影響

塌陷區(qū)出露的基巖為石炭系黃龍組的灰?guī)r，地處地下水排泄流通區(qū)，形成許多溶洞。在塌陷地段地表以下為一自然溶洞，溶洞凈空高5.40m，巖溶主要發(fā)育于灰?guī)r中，其巖溶頂板巖土層較薄，厚10.85-27.60m，為此陷的產(chǎn)生提供了有利條件。

（2）地層巖性的影響

塌陷區(qū)下伏地層為石炭系黃龍組灰?guī)r，質(zhì)純，巖溶較發(fā)育，在節(jié)理、裂較發(fā)育地段易形成校大規(guī)模的隱伏溶洞，巖層中構(gòu)造節(jié)理裂隙特別發(fā)育，巖體破碎，完整性較差，為可能產(chǎn)生的巖溶陷提供了良好條件。

（3）地質(zhì)構(gòu)造的影響

區(qū)域上塌陷區(qū)處于場(chǎng)區(qū)處于閩西南拗陷帶中，斷裂構(gòu)造發(fā)育在塌陷區(qū)南側(cè)500-600m處有一條北北西向斷層，斷層走向長(zhǎng)度約3.4km，傾向西南。該斷層決定了本區(qū)基巖含水層具有很好的滲透性和導(dǎo)水性，為地下水活動(dòng)提供了主要通道。

（4）大氣降雨的影響

降雨對(duì)松散覆蓋層的巖土體起到充水和軟化作用，產(chǎn)生地下的滲透潛蝕作用，也加快地面塌陷的形成。當(dāng)溶洞頂板厚度逐漸變薄，自穩(wěn)能力降低，承受不住地表巖土體重量時(shí)，則產(chǎn)生了巖溶塌陷。

（5）地下水的影響

場(chǎng)地地下水活動(dòng)與土洞的形成密切相關(guān)，地下水位的升降變化，使上部土體在地下水升降過程中反復(fù)漲縮，使土體間的結(jié)合力及抗剪強(qiáng)度降低，形成松軟土體。地下水的頻繁變化活動(dòng)作用使得地下水對(duì)松軟土體產(chǎn)生潛蝕、搬運(yùn)作用，使得在巖土交界面處易發(fā)育土洞，當(dāng)土洞發(fā)育至一定程度則易產(chǎn)生塌陷。

5.2人為因素

在塌陷區(qū)周邊有開采地下水活動(dòng)，對(duì)地下水的平衡有一定的破壞，地下水降落漏斗增大，地下水對(duì)覆蓋層的潛和對(duì)巖溶充填物的運(yùn)作用加強(qiáng)，因此加快了地面塌陷的產(chǎn)生。塌陷的誘因長(zhǎng)時(shí)間降雨，浸泡土洞頂板，降低覆蓋層的巖土抗塌力，當(dāng)降雨停止后地下水位下降，形成真空吸蝕，使原本處開極限平衡狀態(tài)的土洞頂板因致塌力的增加，抗塌力的降低，破壞原有平衡從而產(chǎn)生塌陷。

6.地面塌陷穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)

6.1地面塌陷穩(wěn)定性分析

場(chǎng)地地處溶蝕-構(gòu)造成因的殘丘階地，巖溶發(fā)育程度中等區(qū)域。有地下水流通道和地下水流動(dòng)跡象，塌陷接近休止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)環(huán)境改變時(shí)可能復(fù)活?；鶐r面在現(xiàn)地面以下10.85-27.60m，為厚層狀灰?guī)r，裂隙張開，溶蝕較嚴(yán)重，巖層直走（350°∠45°）向與溶洞斜交，傾角較陡，洞徑大（5.40m），呈橢圓狀，埋藏較淺，頂板厚度?。ê穸葹?.40m），與洞徑比（0.07）小，溶洞充填物松散，水流沖蝕充填物，洞底見近期塌落物，巖溶水活動(dòng)強(qiáng)烈，流速較大，具承壓性，巖溶洞隙的穩(wěn)定性較差。

6.2發(fā)展變化趨勢(shì)及危害性預(yù)測(cè)

6.2.1發(fā)展變化趨勢(shì)

該塌陷主要是地下水活動(dòng)導(dǎo)致土洞向上擴(kuò)展形成的巖溶塌陷，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、工程物探和工程鉆探結(jié)果，根據(jù)塌陷邊緣和滑落面傾角，以及巖土層的穩(wěn)定傾角分析，塌陷直徑有進(jìn)一步擴(kuò)大的可能。

6.2.2危害性預(yù)測(cè)

根據(jù)塌陷體現(xiàn)狀、運(yùn)行跡象推測(cè)其影響范圍為：原塌陷中心為圓心，L1直徑可達(dá)13.00m，L2變化較小，直徑可外擴(kuò)1.00-2.00m。溶洞平面分布基本與構(gòu)造走向相近，本區(qū)距斷層較近，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造和本區(qū)水文地質(zhì)條件分析，本區(qū)土洞分布基本沿北北西向分布，其北西向出現(xiàn)土洞的可能較大，分布密度一般30-50m。一旦發(fā)生整體滑動(dòng)將造成較大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，其危害性較大。

結(jié)束語

巖溶地質(zhì)災(zāi)害給人們的生活帶來很多的不便及危害，對(duì)于存在的地質(zhì)災(zāi)害一定要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害治理，最大程度的避免其發(fā)生。

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（作者單位：福建省121地質(zhì)大隊(duì)）