地面塌陷地质灾害防治理论及技术5.pptx

1、地质灾害防治理论及技术地质灾害防治理论及技术1地面塌陷篇地面塌陷防治理论及技术2提提 纲纲 一、地面塌陷基础知识一、地面塌陷基础知识 二、地面塌陷防治措施二、地面塌陷防治措施一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识1.定义：定义：指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成并在地面形成塌陷坑（洞）塌陷坑（洞）的一种地质现象。的一种地质现象。2.分类：分类：3地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术地面塌陷按成因分自然塌陷人为塌陷按发育地质条件分岩溶塌陷非岩溶塌陷采空塌陷黄土湿陷3.塌陷塌陷分布特征分布特征4地面塌陷防治理论及技

2、术地面塌陷防治理论及技术一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识3.塌塌陷陷分分布布特特征征5地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识引自刘传正引自刘传正6地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识3.地面塌陷分布特征地面塌陷分布特征 地面塌陷在我国的分布发育具有一定的时间和空间地面塌陷在我国的分布发育具有一定的时间和空间规律性。规律性。岩溶塌陷岩溶塌陷主要分布于岩溶强烈及中等发育的覆盖型主要分布于岩溶强烈及中等发育的覆盖型碳酸盐岩地区碳酸盐岩地区。采空塌陷采空塌陷广泛分布于我国各地的广泛分布于我国各地的矿山

3、及其周围地区矿山及其周围地区，其中又以煤矿塌陷最为突出，其中又以煤矿塌陷最为突出，黄土湿陷黄土湿陷则主要分布于则主要分布于湿陷性黄土发育的地区湿陷性黄土发育的地区。在时间上，在时间上，近近1020年年发育增多发育增多，尤其是近年来随着，尤其是近年来随着经济发展，地面塌陷也愈来愈多，危害也愈来愈大。经济发展，地面塌陷也愈来愈多，危害也愈来愈大。7地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识3.地面塌陷分布特征地面塌陷分布特征 采空区塌陷采空区塌陷8地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识3.地面塌陷分布特征地面塌

4、陷分布特征黄土湿陷导致的塌陷。黄土湿陷导致的塌陷。9地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识湿陷性黄土塌陷湿陷性黄土塌陷媒体和社会关注媒体和社会关注场地的土、溶洞问题引起了社会各界的普遍关注场地的土、溶洞问题引起了社会各界的普遍关注晶报晶报南方日报南方日报广州日报广州日报深圳电视台第一现场深圳电视台第一现场深圳卫视深视新闻深圳卫视深视新闻深圳广播电台深圳广播电台网站网站岩溶地面塌陷问题成为控制建设工期和工程安全的关键性问题！3.1岩溶塌陷的分布规律岩溶塌陷的分布规律 岩溶强烈发育的可溶岩分布地带或沿其与岩溶强烈发育的可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接

5、触地带。非可溶岩的接触地带。沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带，岩层剧烈转折、破碎的地带；带，岩层剧烈转折、破碎的地带；松散盖层较薄且以砂土为主，其底部粘性松散盖层较薄且以砂土为主，其底部粘性土层缺失或甚薄的土层缺失或甚薄的“天窗天窗”地段；地段；地下水的主通流带或岩溶管道上及排泄区。地下水的主通流带或岩溶管道上及排泄区。一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术113.1岩溶塌陷的分布规律岩溶塌陷的分布规律 地下水位在基岩面上下频繁波动的地带，地下水位在基岩面上下频繁波动的地带，或受排水影响强烈的降落漏斗中心及

6、近侧地段；或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段；地下水位埋藏较浅的低洼地带。地下水位埋藏较浅的低洼地带。临近临近河、湖、塘地表水体的近岸地带河、湖、塘地表水体的近岸地带；岩溶岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。地下水位埋藏较浅的低洼地带。具有具有潜水和岩溶水含水层分布地带；潜水和岩溶水含水层分布地带；一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术123.1岩溶塌陷的分布规律岩溶塌陷的分布规律一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术13岩溶塌陷沿河流分布岩溶塌陷沿河流分布临近河湖岩溶塌陷临近河湖岩溶塌陷-洞庭湖附近

7、岩溶塌陷洞庭湖附近岩溶塌陷3.1.1时空动态规律时空动态规律单个岩溶塌陷的发育过程及其动态特征单个岩溶塌陷的发育过程及其动态特征发育过程发育过程:岩溶洞隙土洞塌陷的；岩溶洞隙土洞塌陷的；一、一、地面塌陷基础知识地面塌陷基础知识地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术14土洞土洞老土洞老土洞死土洞死土洞缓塌型缓塌型老土洞老土洞新土洞新土洞 对于已停止活动的死土洞，可不采取防塌措施。对于已停止活动的死土洞，可不采取防塌措施。缓塌型老土洞的特征是土洞充填物较疏松软弱，一般缓塌型老土洞的特征是土洞充填物较疏松软弱，一般呈软型状，具有地下流动的痕迹。呈软型状，具有地下流动的痕迹。新土洞主要是在人为因

8、素作用下形成，土洞充填物较新土洞主要是在人为因素作用下形成，土洞充填物较新，结构很疏松，含水量高，一般处于流动状态。新，结构很疏松，含水量高，一般处于流动状态。3.1.1时空动态规律时空动态规律岩溶塌陷群发育的时空动态：岩溶塌陷群发育的时空动态：1）塌陷的持续性）塌陷的持续性诱发因素消失之前，持续发展，直到新的稳定平衡为止。诱发因素消失之前，持续发展，直到新的稳定平衡为止。2）塌陷的阶段性）塌陷的阶段性孕育阶段、塌陷阶段、调整阶段；孕育阶段、塌陷阶段、调整阶段；3）塌陷的周期性）塌陷的周期性雨季活动加强、其他季节塌陷活动减弱雨季活动加强、其他季节塌陷活动减弱4）塌陷的重复性）塌陷的重复性随塌陷

9、诱发源变化，产生新的塌陷或者是原先塌陷的复活随塌陷诱发源变化，产生新的塌陷或者是原先塌陷的复活一、一、地面塌陷基础知识地面塌陷基础知识2022/11/12地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术15 地面下沉或地面沉降地面下沉或地面沉降 地面开裂地面开裂 塌陷地震塌陷地震 地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术163.1.2岩溶塌陷的伴生与共生现象岩溶塌陷的伴生与共生现象一、一、地面塌陷基础知识地面塌陷基础知识4.地面塌陷危害地面塌陷危害1）对居民地的危害对居民地的危害17地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识地面塌陷会对房屋带来严重甚至

10、毁灭性的伤害。18地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术一、一、地面地面塌陷基础塌陷基础知识知识2）对公路工程的危害）对公路工程的危害引起路基不均匀沉降引起路基不均匀沉降19地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术二二、塌陷防治技术塌陷防治技术1、塌陷防治理念塌陷防治理念防治的关键是在掌握矿区和区域塌陷规律的前提下，防治的关键是在掌握矿区和区域塌陷规律的前提下，对塌陷做出科学的评价和预测，即采取对塌陷做出科学的评价和预测，即采取以早期预测、预防以早期预测、预防为主为主，治理为辅、防治相结合治理为辅、防治相结合的办法。的办法。例如，对于采空例如，对于采空区，在塌陷区形成区，在塌陷区形成

11、之前，就采取之前，就采取“超超前前”防治措施，即防治措施，即在制定开采设计时在制定开采设计时就考虑预防措施就考虑预防措施。2.地面塌陷的前兆地面塌陷的前兆地面形变：地面产生地鼓，小型垮塌，地面出地面形变：地面产生地鼓，小型垮塌，地面出现环型开裂，地面出现沉降等。现环型开裂，地面出现沉降等。建筑物：作响、倾斜、开裂等建筑物：作响、倾斜、开裂等地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术20二二、塌陷防治技术塌陷防治技术地面出现沉降地面出现沉降建筑物倾斜建筑物倾斜2.地面塌陷的前兆地面塌陷的前兆井、泉的异常变化：如井、泉的突然干枯或浑井、泉的异常变化：如井、泉的突然干枯或浑浊翻沙，水位骤然降落，地

12、下水位水量等突变；浊翻沙，水位骤然降落，地下水位水量等突变；地面积水引起地面冒气泡、水泡、旋流等。地面积水引起地面冒气泡、水泡、旋流等。植物变态（颜色、生命状况）、动物惊恐等。植物变态（颜色、生命状况）、动物惊恐等。地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术21二二、塌陷防治技术塌陷防治技术22地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术二二、塌陷防治技术塌陷防治技术3、地面塌陷的应急措施地面塌陷的应急措施对建筑物附近的地面裂缝应及时填塞，地面的塌陷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。坑应拦截地表水防止其注入。对严重开裂的建筑物应暂时封闭不许使用，待进行对严

13、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。危房鉴定后才确定应采取的措施。填塞地裂缝填塞地裂缝撤离危房撤离危房23地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术二二、塌陷防治技术塌陷防治技术4、岩溶地面塌陷的治理技术岩溶地面塌陷的治理技术（1）塌陷前的预防措施）塌陷前的预防措施合理安排厂矿企业建设总体布局；合理安排厂矿企业建设总体布局；河流改道引流，避开塌陷区；河流改道引流，避开塌陷区；修筑特厚防洪堤；修筑特厚防洪堤；控制地下水位下降速度和防止突然涌水，以减少塌陷控制地下水位下降速度和防止突然涌水，以减少塌陷的发生；的发生；建造防渗帷幕，避免或减少预测塌陷区的地下水位下

14、建造防渗帷幕，避免或减少预测塌陷区的地下水位下降，防止产生地面塌陷；降，防止产生地面塌陷；建立地面塌陷监测网。建立地面塌陷监测网。24地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术二二、塌陷防治技术塌陷防治技术（1）塌陷前的预防措施）塌陷前的预防措施绕避岩溶强烈发育区绕避岩溶强烈发育区湖南常德至张家界高速公路十八标段湖南常德至张家界高速公路十八标段K139+410K139+5604、岩溶地面塌陷的治理技术岩溶地面塌陷的治理技术25地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术二二、塌陷防治技术塌陷防治技术（1）塌陷前的预防措施）塌陷前的预防措施4、岩溶地面塌陷的治理技术岩溶地面塌陷的治理技术26地

15、面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术二二、塌陷防治技术塌陷防治技术1)岩溶地面塌陷的治理措施岩溶地面塌陷的治理措施塌陷后的治理措施主要有：塌洞回填；河流局部改塌陷后的治理措施主要有：塌洞回填；河流局部改道与河槽防渗；综合治理。道与河槽防渗；综合治理。系统的讲：岩溶塌系统的讲：岩溶塌陷的防治措施包括：陷的防治措施包括：控水措施控水措施、工程加工程加固措施固措施和和非工程性的防非工程性的防治措施治措施。（2）塌陷后的治理措施）塌陷后的治理措施地面塌陷治理地面塌陷治理4、岩溶地面塌陷的治理技术岩溶地面塌陷的治理技术27地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术二二、塌陷防治技术塌陷防治技术（

16、一）控水措施（一）控水措施地表水防水措施：地表水防水措施：防地表水进入塌陷区防地表水进入塌陷区，可以：，可以：（1）清理疏通河道，加速泄流，减少渗漏；）清理疏通河道，加速泄流，减少渗漏；（2）对漏水的河、库、塘铺底防漏或人工改道；）对漏水的河、库、塘铺底防漏或人工改道；4、岩溶地面塌陷的治理技术岩溶地面塌陷的治理技术（3）地表封闭防渗）地表封闭防渗a.植被防渗植被防渗b.水泥土封闭水泥土封闭c.氯丁橡胶板封闭氯丁橡胶板封闭d.玻璃纤维涂料封闭玻璃纤维涂料封闭e.回填抹面封闭回填抹面封闭地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术28二二、塌陷防治技术塌陷防治技术4、岩溶地面塌陷的治理技术岩溶地面塌陷的治理技术29地面塌陷防治理论及技术地面塌陷防治理论及技术二二、塌陷防治技术塌陷防治技术（一）控水措施（一）控水措施地下水控水措施地下水控水措施根据水资源条件，规划地下水开采层位、开采强度、根据水资源条件，规划地下水开采层位、开采强度、开采时间，合理开采地下水，加强动态监测。危险地段对开采时间，合理开采地下水，加强动态监测。危险地段对岩溶通道进行局部注浆或帷幕灌浆处理。岩溶通道进行局部注浆或