地质灾害(地面塌陷调查)评价方法ppt课件.ppt

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1、第七章地面塌陷调查评价制作：水工0801班李国倩周莉丽李洁本章节主要阐述地面塌陷的形成机制和塌陷条件、地面塌陷调查要点、地面塌陷危险区划分、地面塌陷调查资料整理、报告编写和防治地面塌陷的控水措施、工程加固措施及非工程性防治措施。目的是掌握地面塌陷调查技术，了解地面塌陷防治措施。地面塌陷地面塌陷是指在外动力或认为因素作用下产生的突发性地下洞室拱顶失稳导致地面垂向上的变形破坏，其结果多形成圆锥形塌陷坑和陷沟。地面塌陷一方面使塌陷区的工程设施（工业与民用建筑、城镇设施、道路路基、矿山及水利水电设施等）

2、遭到破坏；另一方面造成严重的水土流失，使自然环境恶化，影响资源的开发利用。地下洞室1、天然地下洞穴：岩溶洞穴、土洞（黄土洞穴、红土洞穴、冻胀丘冰核融化形成的土洞等）和熔岩（主要为新生代玄武岩）洞穴。2、人为地下洞穴：人防工程、地铁、地下商场、地下车库、停车场、隧洞、下水道、涵洞及窑洞等。第一节地面塌陷形成的机制潜蚀机制真空吸蚀机制其他地面塌陷形成机制潜蚀机制在地下水流作用下，岩溶洞穴和含盐土洞中的物质和上覆层沉积物产生潜蚀、冲刷和掏空作用，岩溶洞穴或溶蚀裂隙中的充填物被水流搬运带走，在上覆盖层底

3、部的洞穴或裂隙开口处产生空洞。若地下水下降，则渗透水压力在覆盖层中产生垂向的渗透潜蚀作用，土洞不断向上扩展最终导致地面塌陷。岩溶洞穴或溶蚀裂隙的存在、上覆盖层的不稳定是塌陷产生的物质基础，地下水对土层的侵蚀搬运作用是引起塌陷的动力条件。自然条件下，地下水对岩溶洞穴或裂隙充填物质和上覆盖土层的潜蚀作用很缓慢，规模一般不大；人为抽取地下水，使地下水的侵蚀搬运作用大大加强，促进了地面塌陷的发生和发展。此类塌陷的形成过程大体可分为四个阶段：塌陷的形成过程大体的四个阶段⑴、在抽水、排水过程中，地下水位降低

4、，对上覆盖土层的浮托力减小，水力坡度增大，水流速度加快，潜蚀作用加强。溶洞充填物爱地下水的潜蚀、搬运作用下被带走，松散层部土体下落、流失而实现拱形崩落，形成隐伏土洞。⑵、隐伏土洞在地下水持续的动水压力及上覆土体的自重作用下，崩落、迁移、洞体不断向上扩展，引起地面沉降。⑶、地下水不断侵蚀、搬运崩落体，隐伏土洞继续向上扩展。当上覆土体的自重压力逐渐接近洞体的极限抗剪强度时，地面沉降加剧，在张性压力作用下，地面开裂。⑷、当上覆土体自重压力超过洞体的极限强度时，地面产生塌陷。同时，在其周围伴生有开裂现象

5、。这是因为土体在塌陷过程中，不但在垂直方向产生剪切应力，还在水平方向产生张力所致。真空吸蚀机制根据气体体积与压力关系的玻意而-马略特定律，在密封条件下，当温度恒定时，随着气体的体积增大，气体压力不断减小。在相对密封的承压岩溶网络系统中，由于采矿排水、矿井突水或大流量开采地下水，地下水水位大幅度下降。当水位降至较大洞穴覆盖层的底面以下时，空洞内的地下水面与上覆洞穴顶板脱开，出现无水充填的洞穴空腔。随着水位持续下降，空洞体积不断增大，空洞中的气体压力不断降低，从而导致空洞内形成负压。洞穴顶板覆盖层在

6、自身重力及溶洞内真空负压的影响下向下剥削或塌落，在地表形成塌陷坑或陷沟。其他地面塌陷形成机制其他地面塌陷形成机制主要发生地方重力致塌模式在地下水位埋藏深、溶洞及土洞发育的地区。冲爆致塌模式地下暗河的下游。振动致塌模式在岩溶发育地区，地震、爆破或机械振动等经常引发地面塌陷。荷载致塌模式地面塌陷实际上常常是在几种因素的共同作用下发生的。例如，洞顶的土层在受到潜蚀作用的同时，往往还受到自身的重力作用。地面塌陷的形成条件地质条件新构造运动条件气候条件人为条件地质条件岩性条件岩溶发育条件盖层条件地貌条件新

7、构造运动条件地面塌陷主要发生在新构造运动上升区，由于地壳上升，地下水相对下降，包气带加厚，地下洞穴空洞扩大或处于潜水面以上，有利于地面塌陷发生。我国云贵高原、黄土高原多发生地面塌陷地址灾害。喀斯特溶洞塌陷地质条件新构造运动条件气候条件久旱无雨会造成地下水下降，从而引起地面塌陷。长时间暴雨，会造成伏流与暗河的下游产生冲爆致塌岩溶塌陷以及土洞和窑洞地面塌陷。人为条件矿坑突水，造成地下水下降，引起地面塌陷开采地下水引发岩溶塌陷；大量开采地下水而形成降落漏斗的地区，地下水运动强烈，促进了岩溶作用，加强了

8、岩溶洞隙的发展，降低了地下水的浮托力，从而引发岩溶塌陷；愈接近降落漏斗中心，地下水运动愈强烈，岩溶塌陷愈发育重庆遭遇115年以来最大的暴雨，造成主城区大面积积水路面塌陷人为条件第二节地面塌陷调查评价要点与技术方法地面塌陷阶段包括①地面塌陷调查要点②工程地质测绘要点③勘探与测试要点④地面塌陷监测要点<一>地面塌陷调查要点1广泛收集资料广泛收集摇杆资料、地形地貌资料、地质资料、气象水文资料及人类经济活动资料等2地形地貌查明调查区所属的地貌单元，划分地貌类型，掌握新构造的地貌表现；对岩溶地貌，要划分岩