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1、岩溶塌陷地质灾害机理及防治对策研究———以贵州省凤冈县某地为例张遥(贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队,贵州遵义563000)摘要:贵州省位于云贵高原东部,碳酸盐岩广布,命、财产及重要基础设施的安全。岩溶地貌发育,岩溶塌陷现象普遍。本文通过对贵州省凤1．2岩溶塌陷地质灾害工程地质条件冈县某地岩溶塌陷地质灾害的形成机理进行分析,对当地该岩溶塌陷地质灾害所处位置是溶蚀、侵蚀型盆地的岩溶塌陷地质灾害的防治提出相应的对策,以期为省内其最低点,降雨、生活污水等在此汇入地下岩溶空间。该地他岩溶塌陷地质灾害提供经验。出露地层主要为第四系残坡积
2、层、寒武系中上统娄山关群关键词:贵州省;岩溶塌陷;形成机制;措施白云岩以及高台组白云岩夹砂质白云岩地层。寒武系中统中图分类号:P642．26文献标志码:B高台组泥质条带白云岩夹砂质白云岩,局部为黏土岩。岩文章编号:1672-4011(2016)10-0087-03石含泥量较大,侵蚀作用明显大于溶蚀作用,该层物质为DOI:10．3969/j．issn．1672-4011．2016．10．040岩溶发育的控制底板。该地地下水可分为松散岩类孔隙水、碳酸盐裂隙溶洞0前言水两大类。地下水主要沿岩溶管道或宽大岩溶裂隙做纵向运动,最终在洪渡河河谷
3、一侧的伏流出口或者泉点密集发地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用叫岩育的地带汇入洪渡河补给地表水。该地地质构造复杂,主[1]溶作用。岩溶塌陷是指在岩溶发育地区,溶蚀洞穴的上要是燕山~喜马拉雅造山运动的产物。覆土层或下部可溶岩层中的溶洞在人为或天然因素作用下,向洞穴移动导致洞穴失稳,地面变形破坏,产生塌落或沉2岩溶塌陷成因分析[1-2]陷的现象。岩溶在世界上分布广泛,全球大约已有162．1岩溶塌陷的形成机制个国家存在较为严重的塌陷问题。在我国,可溶岩的分布由于岩溶系统多深埋于地下深处,现有技术很难完全2面积达到了363万km,共
4、有22个省、市、自治区发生过表征其洞穴的发育及演化过程,因此,要更好地了解塌陷记录在案的岩溶塌陷865例,桂、黔、湘、赣、川、滇、的成因特点及结构特征,有必要借鉴现代岩溶发育和塌陷[3-4]鄂、冀、鲁、辽等地均发生过严重的岩溶塌陷灾害。的基本理论。针对现代岩溶的大量研究表明,塌陷过程是幅员辽阔的疆土面积以及其中大范围的可溶岩,使得我国缓慢发展的。岩溶塌陷的成因机制是洞穴上方的覆盖层受成为世界上岩溶塌陷发育最广泛的国家之一。作为岩溶塌力失稳被破坏。其中根据按洞穴上方的覆盖层的性质不同,陷发育强烈的贵州省,省内的岩溶塌陷地质灾害成为了严
5、可以将岩溶塌陷的成因分为两类,一种是发生在可溶岩中重影响人民人身、财产安全并严重制约经济发展的重要因[5]的溶洞顶板塌陷,由溶洞内外部的溶蚀使顶板变薄引起素。因此,对贵州省内的岩溶塌陷地质灾害进行机理及防(见图1);另一种是发生在覆盖层中的土洞顶板塌陷,溶治对策研究具有重要的现实意义。1980年以来,国内外许洞顶板与覆盖层土体的交接处形成的初始土洞在地下水的多专家、学者针对岩溶塌陷的发育规律、分布特征、影响作用下不断发展、扩大,使得土洞顶板土体产生大幅度破[6]原因以及成因机制进行探索,提出一系列有效的防治原则、坏变形而发生垮塌(见
6、图2)。勘探方法、处理措施、定性及定量预测预报以及数值模拟方法等。1岩溶塌陷地质灾害工程地质条件图1溶洞顶板塌陷示意图(岩层)1．1凤冈县工程地质条件凤冈县位于洪渡河右岸,地势低洼,在地下水强烈的溶蚀作用下,地表及地下岩溶系统发育完善,在地表形成大面积塌陷,已发展成岩溶塌陷地质灾害。岩溶塌陷地质灾害具有危害性大、威胁范围广的特点,危害程度属于特大型。造成地面开裂、公路塌陷、汽车坠落、房屋歪斜等,给当地群众生产生活造成极大不便,严重危及集镇居民生作者简介:张遥(1989-),男,陕西蓝田人,本科,助理工程师,主要从事岩土工程相关工作。
7、图2土洞形成示意图(岩层与土层之间)·87·[7]按照岩溶塌陷的成因机制分类,该地岩溶塌陷类型规律:①在主要岩溶管道经过的沿线位置,岩溶塌陷呈串主要为潜蚀机制,也就是第二种成因类型。其上覆第四系珠状排列;②主要岩溶管道两侧也会发育岩溶塌陷,规模土层平均厚度在6m左右,岩溶塌陷过程中岩溶洞隙顶板相对较小,主要是受岩溶支管道控制,其分布不具规律性;及上覆土层一同塌落。其形成的基本条件是地下水的活动、③岩溶塌陷发生与岩溶发育规律类似,在同一水文单元内,地下充足的岩溶空间、地质构造的影响或在震动、上覆荷岩溶发育强烈程度总体由分水岭向最低排泄
8、基准面逐渐增载、吸蚀等触发因素下发生岩溶塌陷。强,岩溶塌陷逐渐密集,规模也越来越大,在靠近河谷地2．2岩溶塌陷成因分析带的岩溶盆地的最低点,地下岩溶发育最为强烈,岩溶塌1)地下水强烈活动。该地位于岩溶盆地的地势最低陷最为密集,岩溶塌陷
