长沙市岳麓区军营村岩溶塌陷形成机理分析研究.pdf

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1、第40卷第25期山西建筑Vo1．40No．252014年9月SHANXIARCHITECTURESep．2014·55·文章编号：1009—6825(2014)25—0055—03长沙市岳麓区军营村岩溶塌陷形成机理分析研究★尹欧何阳阮岳军杨帆姚海鹏彭祖武(1．湖南省地质调查院，湖南长沙410116：2．中南大学，湖南长沙410000)摘要：以长沙市岳麓区军营村岩溶塌陷区为例，根据现场岩溶塌陷灾害调查、水文地质调查以及测绘工作，对该塌陷区的地质环境条件、塌陷特征进行了详细研究，并对该岩溶塌陷形成机理进行了分析，为塌陷区的治理提供了有利条件。关键词：岩溶塌陷，灾害调查，塌陷成因，形成机

2、理中图分类号：TU434文献标识码：A‘2)岩溶孔隙裂隙水。0引言含水层由泥盆系中统沙河组(Ds)泥灰岩组成，裂隙发育，主长沙市岳麓区军营村岩溶塌陷波及范围包括莲花社区、军营村和金凤村，面积约1．58km。。自2000年一2010年6月，岩溶塌要为水量贫乏的风化裂隙水，主要分布于调查区冲沟西部，莲花河右岸区域，上部为第四系覆盖，钻孔单位涌水量0．01L／(s·m)，渗陷范围不断增加，造成的损失也越来越严重，已造成经济损失500多万元，受影响村民达5O多人J。透系数为0．02m／d。3)岩溶裂隙溶洞水。1地形地貌含水层由泥盆系中统棋梓桥组(Dq)灰岩组成，浅部溶洞及裂调查区内属低丘陵

3、地貌区，地势整体北西高南东低，塌陷发隙较发育，主要分布于调查区冲沟东部，莲花河左岸区域，钻孔单位育地段位于近南北向发育的溶蚀冲沟内，其上部为第四系松散堆涌水量0．05tl(s·m)，渗透系数为0．244nv'd。积层，下部为泥盆系泥灰岩、灰岩；冲沟宽为500m一1000tit，沟2．3导水断裂构造带内多种植水稻J。区内植被发育良好，高程一般80m～100m。1)官冲寺一张家岭一万宝塘张性断裂(F1)。2地质环境背景断裂带附近岩石破碎，泥质半充填状态，断裂导水性较好。2．1地层断层产状NW325。／-25。。塌陷区出露主要地层有新生界第四系、上古生界泥盆系及上2)军营大屋压扭性断裂(

4、F2)。元古界板溪群地层。自新至老分述如表I所示。近东西向发育，由于地层受断裂压扭作用，岩层相对破碎，裂表1军营村岩溶塌陷调查区地层统计表隙较发育，裂隙多为泥质充填和半充填，为弱导水断裂。序号代号时代名称地层岩性备注3)蚱蜢岭压性断裂(F3)。第四系全新统顺冲沟沿南北向带状展布，以粉质粘下伏泥盆lQhj桔子洲组土为主，可塑状态，仅在河床中分布少系棋梓桥在露天采石坑内揭露，断层破碎带岩石较为破碎，断层通过量砂砾石层组灰岩处岩溶裂隙较发育，但多被泥质充填。抽水试验钻孔涌水量较2D泥盆系上统云y麓宫组灰白色石英砂岩夹砂砾岩及砂质页岩小，判定此断裂为弱导水断裂。钻孔单位涌水量0．01L／(

5、s·m)。3Dl泥盆系上统龙浅海相的紫红色～灰黄色泥灰岩、页渗透系数0．02mid。断层产状NW310。／_60。。口冲组岩和砂岩组合2．4人类采矿活动泥盆系中统棋灰色、深灰色厚层状块状灰岩、白云质岩溶裂隙岳麓区军营村的采石历史近200余年，调查区内共有4处采4Dq梓桥组灰岩夹泥灰岩。调查区为一套较纯的发育灰白色厚层状灰岩石坑，其中3处因开采深度和涌水量较大等原因已停采，成为天5D泥盆系中统沙灰、灰黄、灰黑色粉砂质泥岩、泥灰岩、然地表水体，现有采坑呈不规则状，采坑面积约3．7×10m2，采坑s河组泥质灰岩深度近40m，其采石场内赋存的地下水位的标高约为20．0m处，6Dt泥盆系中统

6、跳紫红色泥质粉砂岩、粉砂质页岩、石英马涧组砂岩临近的军营村河水位标高56．0m，根据现场调查，推测采石坑日上元古界板溪灰白色、灰绿色、条带状板岩、砂质板排水量约为600t／d。7Ptbw2群五强溪组岩、灰白色、紫红色变质石石英砂岩、石英砂岩夹凝灰质砂岩3岩溶塌陷特征2．2地下水类型据调查，该区曾发生过48处岩溶塌陷：2009年以前共发生岩根据区域地质资料及现场调查，岳麓区军营村塌陷区主要地溶塌陷数量为28处，其中塌陷坑直径大于5m的共2处，小于5m下水类型有如下几类：的共26处；2009年以来共发生岩溶塌陷20处，其中塌陷坑直径1)松散岩类孔隙水。大于5m的共8处，小于5m的共l2

7、处。主要分布于场区内莲花河侧及宽缓的冲沟区，含水层主要由研究区岩溶塌陷集中分布于3个岩溶强烈发育带区段，2009年河相沉积和灰岩风化残积土等组成，稳定地下水位埋深0．5m～以前所发生的塌陷集中分布于采石坑抽排水强径流带内，共计6．9m，水位标高54．69m～59．05m，单井涌水量0．02L／(s·m)～15处，占2009年以前所发生塌陷总数的55％，占总塌陷数量的0．2L／(S·m)。31％。2009年以来发生的塌陷主要集中分布于沿断层发育的岩收稿日期：2014-0