地面塌陷防治

【学员问题】地面塌陷防治的基础常识？

【解答】一、地面塌陷

是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种动力地质现象。

二、岩溶塌陷的形态与规模

岩溶塌陷的平面形态具有园形、椭园形、长条形及不规则形等，主要与下伏岩洞隙的开口形态及其上复岩、土体的性质在平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。

三、岩溶塌陷发生的前兆特征

岩溶塌陷很长一段变形过程发展于地面以下，一旦地面以上出现前兆，离塌陷时间已近而短促，往往因未及时引起警惕而造成重大损失。然而作为塌陷的序幕，只要认真仔细观察是可以发现并作出预警预报的，对减轻灾害损失具有重要意义。主要的前兆有：

1、井、泉的异常变化：如井、泉水位的骤然升、降，水色突然浑浊和翻砂、冒气。这些现象反映岩溶地下水动力条件突然发生急剧改变，从而为塌陷作用的发展提供了动力。这些变化的产生或与附近地表水体河、湖、坑矿）突然间发生集中渗漏有关，或者与地下水通道因土洞扩展坍塌造成的堵塞或冲决有关。无论如何它们都将促进土洞的快速扩展，预示着存在塌陷的险情，作为塌陷的前兆有着重要的意义。

2、地面变形：如地面出现环状裂缝并不断扩展，产生局部的地鼓或下沉现象。它们一般是土洞扩展达到一定规模后其顶板已接近极限平衡状态的现象，这时地面已处于临近塌陷的危险状态。

四、岩溶塌陷的简易监测

1、监测的目的

通过简易监测，一方面是要抓住岩溶塌陷的前兆现象；另一方面是取得这些前兆现象变化过程的资料，以便于分析判断其发展趋势，为及时采取应急措施提供依据。

2、监测点的选择

一般是选择有异常变化现象的点如井、泉水位，地面和建筑物的裂缝等。进行监测，对于地面和建筑物的变化，应在变形的不同部位布点，形成监测点网，以全面掌握其变形的系统情况。

3、监测方法和工具

监测方法和工具可根据具体条件确定，可因陋就简，以能取得观测数据资料为原则。如井、泉水位观测，可在其旁设标尺（最小刻度为1毫米）地面裂缝可在不同部位（如裂缝两头、中部等）于裂缝两侧钉上小木桩，其上划出十字作为观测基点，同最小刻度为1毫米的钢卷尺或木尺量测桩间距离的变化；对墙上的裂缝可在墙上直接划线量测。：

4、监测时间

从发现异常的时候起开始定时观测，时间间隔每日一次，如异常变化剧烈时应增加观测次数，每日可增至二至三次。

5、监测记录

观测记录应列表记录、力求系统完整。观测中如遇降雨，应记录降雨的起止时间并估计其降雨强度（小、中、大、暴雨）。位于地表水体附近的监测点应同时观测记录地表水位的变化。

随观测进程可绘制观测曲线，以时间为横坐标，以观测数据为纵坐标，绘出水位变化、裂缝变化等曲线，为分析判断提供基础。

6、险情警报

当有异常出现，判定确为险情时，应及时向险情警报系统上报。在未建立险情警报系统的地方，地方政府可根据本地的具体条件建立相应的组织，以利防灾抗灾工作的顺利开展。

在观测过程中如发现异常骤然加剧，判定险情已到紧急时刻，应立即上报并果断采取应急措施。

五、岩溶塌陷灾害的应急防治措施

1、视险情发展将人、物及时撤离险区。在发现前兆时即应判定撤离计划。

2、塌陷发生后对临近建筑物的塌陷坑应及时填堵，以免影响建筑物的稳定。其方法是投入片石，上铺砂卵石，再上铺砂，表面用粘土夯实，经一段时间的下沉压密后再用粘土夯实补平。

3、对建筑物附近的地面裂缝应及时填塞，地面的塌陷坑应拦截地表水防止其注入。

4、对严重开裂的建筑物应暂时封闭不许使用，待进行危房鉴定后才确定应采取的措施。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

【学员问题】地面塌陷防治基础常识？

【解答】一、地面塌陷

是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种动力地质现象。

二、岩溶塌陷的形态与规模

岩溶塌陷的平面形态具有园形、椭园形、长条形及不规则形等，主要与下伏岩洞隙的开口形态及其上复岩、土体的性质在平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。

三、岩溶塌陷发生的前兆特征

岩溶塌陷很长一段变形过程发展于地面以下，一旦地面以上出现前兆，离塌陷时间已近而短促，往往因未及时引起警惕而造成重大损失。然而作为塌陷的序幕，只要认真仔细观察是可以发现并作出预警预报的，对减轻灾害损失具有重要意义。主要的前兆有：

1、井、泉的异常变化：如井、泉水位的骤然升、降，水色突然浑浊和翻砂、冒气。这些现象反映岩溶地下水动力条件突然发生急剧改变，从而为塌陷作用的发展提供了动力。这些变化的产生或与附近地表水体河、湖、坑矿）突然间发生集中渗漏有关，或者与地下水通道因土洞扩展坍塌造成的堵塞或冲决有关。无论如何它们都将促进土洞的快速扩展，预示着存在塌陷的险情，作为塌陷的前兆有着重要的意义。

2、地面变形：如地面出现环状裂缝并不断扩展，产生局部的地鼓或下沉现象。它们一般是土洞扩展达到一定规模后其顶板已接近极限平衡状态的现象，这时地面已处于临近塌陷的危险状态。

四、岩溶塌陷的简易监测

1、监测的目的

通过简易监测，一方面是要抓住岩溶塌陷的前兆现象；另一方面是取得这些前兆现象变化过程的资料，以便于分析判断其发展趋势，为及时采取应急措施提供依据。

2、监测点的选择

一般是选择有异常变化现象的点如井、泉水位，地面和建筑物的裂缝等。进行监测，对于地面和建筑物的变化，应在变形的不同部位布点，形成监测点网，以全面掌握其变形的系统情况。

3、监测方法和工具

监测方法和工具可根据具体条件确定，可因陋就简，以能取得观测数据资料为原则。如井、泉水位观测，可在其旁设标尺（最小刻度为1毫米）地面裂缝可在不同部位（如裂缝两头、中部等）于裂缝两侧钉上小木桩，其上划出十字作为观测基点，同最小刻度为1毫米的钢卷尺或木尺量测桩间距离的变化；对墙上的裂缝可在墙上直接划线量测。 ：

4、监测时间

从发现异常的时候起开始定时观测，时间间隔每日一次，如异常变化剧烈时应增加观测次数，每日可增至二至三次。

5、监测记录

观测记录应列表记录、力求系统完整。观测中如遇降雨，应记录降雨的起止时间并估计其降雨强度（小、中、大、暴雨）。位于地表水体附近的监测点应同时观测记录地表水位的变化。

随观测进程可绘制观测曲线，以时间为横坐标，以观测数据为纵坐标，绘出水位变化、裂缝变化等曲线，为分析判断提供基础。

6、险情警报

当有异常出现，判定确为险情时，应及时向险情警报系统上报。在未建立险情警报系统的地方，地方政府可根据本地的具体条件建立相应的组织，以利防灾抗灾工作的顺利开展。

在观测过程中如发现异常骤然加剧，判定险情已到紧急时刻，应立即上报并果断采取应急措施。

五、岩溶塌陷灾害的应急防治措施

1、视险情发展将人、物及时撤离险区。在发现前兆时即应判定撤离计划。

2、塌陷发生后对临近建筑物的塌陷坑应及时填堵，以免影响建筑物的稳定。其方法是投入片石，上铺砂卵石，再上铺砂，表面用粘土夯实，经一段时间的下沉压密后再用粘土夯实补平。

3、对建筑物附近的地面裂缝应及时填塞，地面的塌陷坑应拦截地表水防止其注入。

4、对严重开裂的建筑物应暂时封闭不许使用，待进行危房鉴定后才确定应采取的措施。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

【学员问题】地质灾害地面塌陷的防治措施？

【解答】查明形成地面塌陷的地质环境条件，确定地面塌陷的成因类型、分布、危害、形态特征，分析重力和荷载作用、震动作用、地下水及地表水作用、人类工程活动等对塌陷形成的影响，预测地面塌陷的发展趋势，提出拟采取防治措施。

①发育位置、分布特征、变形特征及规模（长、高或直径，单位：m），对附近建构筑物危害情况；

②形成塌陷的地质条件（地层岩性、地质构造）、水动力条件、采矿活动；

③成因类型：

自然成因：岩溶塌陷（土洞塌陷），阐述岩溶发育规律、规模、地下水动力条件；

人为成因：采空区塌陷，阐述采矿强度、采空区发育情况、采空区稳定性、地下水抽排开采等；

分析重力和荷载作用、地震与震动作用、地下水及地表水作用、人类活动（采矿、开采地下水）等对塌陷形成的影响，对溶洞、土洞和采空区的发育位置、规模进行阐述，并分析其形成机制和发展趋势及可能发生塌陷的范围，圈定塌陷区、影响区；

一般认为，对于开采后地表形成的变形曲线，经常采用的有以下两种：

一种认为，根据大量实测，反映地表下沉分布规律的是负指数函数经验公式，其关系如下：

式中： —地表移动盆地主断面上任意点的下沉值，mm；

—地表最大下沉值，mm；

e —自然对数的底；

Z=X/L

L—移动盆地的半长，m

X—地表任意点到最大下沉点的距离，m；

和b—待定系数。

另一种认为，通过分析一系列实测资料后，水平煤层初次开采后，地表上某点A的下沉可用某一函数f（x）来描述，函数f（x）称为A点的影响曲线。而且认为此影响曲线与概率中的正态分布曲线近似。地表移动盆地的剖面线（即地表的最终下沉曲线）可以用这一正态分布曲线的积分曲线来表示。即

—距开采边界点为x的地表点的下沉值，mm；

—地表最大下沉值，mm；

r—主要影响半径，m.

以上公式参考《矿山压力及其控制》（煤炭工业出版社）。

④灾害史：危害范围、对象、危害损失及处置情况；

⑤附典型点剖面、照片，附表（地面塌陷特征表）。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。