地质灾害地面塌陷.ppt

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1、第九讲地面塌陷提纲一、概述二、我国地面塌陷分布的特点三、地面塌陷形成条件及发生机理四、岩溶塌陷稳定性评价五、地面塌陷的防治一、概述地面塌陷定义:天然洞穴或人工洞室上覆岩土体失稳突然陷落，导致地面快速下沉、开裂的现象和过程。地下存在空洞是地面塌陷发生的先决条件，地下空洞可分为天然洞穴和人工洞室两类。天然洞穴是由自然地质作用形成的，包括岩溶洞穴、土洞（黄土洞穴、红土洞穴、冻胀丘融化形成的土洞）。人工洞室是人工采掘活动所形成的，包括人防工程、地铁、隧道、蚀洞和采矿形成的地下巷道系统。2010.4.2德国贝恩堡直径30m、深40m塌陷坑2010.4.8广西贺州一水

2、塘出现近20个塌陷坑2010.5.3四川宜宾半月43个塌陷坑，最大直径60米2010.5.26甘肃兰州高速路塌陷坑2010.5.27湖南沅陵人行道突然塌陷2010.5.28湖北武汉徐东大街路面塌陷2010.5.30四川成都大邑新场镇、崇州怀远镇连续多个天坑2010.5.31危地马拉地面塌陷形成大坑深60m、径30m2010.6.3广西来宾地陷巨坑连成200m塌陷带2010.6.4江西南昌昌南大道与迎宾北大道交叉口突然塌陷2010.6.4浙江衢州高速公路巨坑直径8米、深10m......一、概述地面塌陷的危害一、概述（一）破坏地面建筑、造成人

3、员伤亡（二）损毁铁路、公路和水利设施（三）破坏农田（四）引发矿井水患2009年7月22日，黑龙江鸡西鑫永丰煤矿地面塌陷，引发矿井水灾。黑龙江鹤岗煤矿，开采70多年来，已塌陷土地41.97km2，搬迁房屋总建筑面积39.7×104m2，2000年4月6日，洪山区青菱乡烽火村地面塌陷。陷坑18个，最大陷坑长63米、深6－7米。倒塌，有16栋民房出现不同程度的开裂、破损。2008年11月15日杭州地铁一号线地面塌陷事故，造成75米的路面陷落了15米，正在行驶的十一辆汽车包括一辆公交车陷入坑内，17人死亡，4人失踪。二、我国地面塌陷分布的特点（一）岩溶地面塌陷分布岩

4、溶塌陷主要集中在扬子地台和华北地台的碳酸盐岩分布区，可分为南、北岩溶塌陷高发区。二、我国地面塌陷分布的特点1、北方岩溶地面塌陷区长江以北，由于华北地台大多为大型宽缓的褶皱和断块构造，气候较干旱，降水量少，岩溶发育程度不高，除古代的岩溶洞穴系统有部分残留外，现代岩溶主要以溶蚀裂隙为主。岩溶地面塌陷大多集中在山区与平原的过渡地带，如辽宁省的南部、山东的泰安、枣庄、莱芜、河北的唐山、秦皇岛柳江盆地、江苏的徐州、安徽的淮南、淮北等地。分布有古代岩溶塌陷的痕迹——陷落柱。华北地台曾经历过多次构造运动，地下水的区域排泄基准面也多次变迁，致使碳酸盐岩地层形成大量的洞穴。古

5、代岩溶塌陷主要分布在晋、冀、鲁、豫、陕等省，太原西山、汾河沿岸、河北太行山一带的煤田中较为常见。二、我国地面塌陷分布的特点2、南方岩溶塌陷区位于长江以南的广大地区，是我国碳酸盐岩分布最集中、面积最大的区域，总面积约176.08×104km2。气候温热湿润，植被茂密，地质构造多为紧密的褶皱和密集的断块，现代岩溶十分发育。裸露岩溶区和半裸露岩溶区的面积占碳酸盐岩总面积的41.3%，主要分布于云南、贵州、四川、广西、湖南、江西、湖北等省。湖南省岩溶塌陷居全国之首，其次为广东省和广西壮族自治区，再其次为贵州、云南、四川。矿山排水、开采地下水、水库蓄水等人为干扰岩溶水

6、流场的活动，是诱发岩溶地面塌陷的主导力量。二、我国地面塌陷分布的特点（二）矿山采空区地面塌陷的分布矿山采空区地面塌陷是我国地面塌陷中另一种重要形式。其中煤矿开采造成的地面塌陷比例最大。目前我国采矿业造成的地面塌陷主要分布在全国20个省区市，塌陷点总数达17138个，占全国各种类型地面塌陷总点数44.4%，其中湖南省为12549个，再其次为内蒙古自治区2800个，再其次分别为山西、黑龙江、安徽、河南等省。三、地面塌陷的形成条件及发生机理地面塌陷的形成条件（一）岩土体的内部条件1、地下存在空洞具备一定规模的地下无岩土的空间，即空洞。地下空洞的存在有着两方面的意义

7、：其一，它是洞体顶板、侧壁局部冒落物以及塌陷发生时坠落物的储容空间，在地下岩溶发育区，地下洞穴以及溶蚀裂隙还起着将洞穴暂时堆积物输移到远处或深处溶洞的通道作用。其二，地下空洞为具有多个临空面的空腔，空洞的顶、底板和侧壁在周围岩压的作用下极易发生应力集中，而处于稳定性很差的状态，一旦受到外力干扰，容易失稳而发生覆岩的冒落，甚至发生波及地表的塌陷。地下空洞的形成，可以是自然力，也可以是人工挖掘的结果。在可溶盐岩分布区的岩溶洞穴包括各种形态的溶洞、溶隙、管道等。一般而言，当可溶岩岩性较纯，岩层厚度较大，出露分布广，断层较发育、岩层较破碎时，岩溶较易发育。岩溶洞隙的

8、发育一般受岩溶地下水排泄基准面的控制，多发育于浅部，