塌陷
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中文名: 塌陷 外文名: collapse 全 称: 地面塌陷 |
塌陷(collapse)亦称“蛰陷”。地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落，并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。因堤身堤土未压实，孔隙较多，存在漏洞隐患和地基软弱或荷载较大等原因所致。[1]
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解释说明
地面塌陷是指上覆岩层发生破坏．岩土体下陷或塌落在地下空洞中，并在地表形成不同形态的塌坑，这种现象称为地面塌陷。在塌陷区往往伴随有围绕塌坑的若干裂缝，形成大小不等的环形或弧形开裂。由于下陷的不均一性，有时候在塌陷区内形成一些起伏不平的鼓丘或不规则开裂。
地面塌陷是地下矿产采空区或喀斯特区常见的一种地质灾害。据调查我国东北、西北、华北以及南方诸省均分布有地面塌陷，南方地区的喀斯特塌陷最多，而北方地区则以矿产开发引起的地面塌陷为主。据不完全统计，全国23个省(自治区、直辖市)发生岩溶塌陷1400多例，塌坑总数超过4万个，给国民经济建设和人民生命财产带来严重威胁。
主要危害
(1)破坏城镇建筑设施，危害人民生命财产。如1981年发生在美国佛罗里达州Winter Park巨型塌陷．直径达106m．深30m，使街道、公用设施和娱乐场所遭受严重毁坏，损失超过400万美元。我国安徽省铜陵市小街区人口密集，由于铜官山铜矿长期疏干排水，为该区喀斯特溶洞的潜蚀和掏空创造了条件。公路、铁路交通中断，多种管线被拉断扭曲．经济损失严重。
(2)影响交通和安全运输。据统计，我围交通隧洞和路基坍塌事件已有上百起．造成火车颠覆2次。山东泰安岩溶塌陷造成京沪铁路一度中断、长期减速慢行。位于云南省境内的贵昆铁路沿线自1 965年建成通车以来，西段陆续发现岩溶地面塌陷。至1987年已发现塌陷117处。1976年7月7日在K606+475路段发生塌陷，蝴坑长1 5m、宽6m、深5m．中断行车61小时40分；1979年9月1日在K534路段发生塌陷．陷坑长6m、宽2．5m、深3m，造成2502次列车颠覆，断道14小时25分。仅这两次塌陷造成的直接经济损失达3000万元。
(3)影响对自然资源的开发利用，包括埘地表水、岩溶地下水和矿产资源的开发利用。如湖北大门铁矿．1978年平巷突水引起柯家沟河谷地面塌陷，m现70多个陷坑．河水因大量漏入地下而断流，岸边有4000m建筑物被毁，矿山专用铁路和高压输电线遭受破坏，造成近百万元的经济损失。
(4)引起水库渗漏，影响水库正常运作。如广西大新县的兴安水库．因溶洞塌陷而连成排水通道，将库水在短期内排空。
形成条件
地下空洞的存在是地面塌陷的基本空间条件。引起塌陷的空洞发育和分布与构造破碎带有关，尤其是喀斯特溶洞的发育和分布往往受断层破碎带的控制，并在地下水位波动频繁的位置被侵蚀破坏形成塌陷。坍塌边沿和空洞边沿基本形成上下对应关系。地面塌陷的物质构成可以是可溶岩或非可溶岩，可以是第四纪松散沉积物．也可以是变得松软破碎的岩体。塌陷的规模和形态与物质组成有一定的关系。由喀斯特溶洞形成的坍塌一般形成塌落洞，洞成简状或柱状；由矿山开采引起的地面塌陷往往形成洼地、槽谷或负地形，并伴随有不规则的开裂和地形起伏；高原区的土洞从形成到塌陷具有规模小、历时短、数垃多等特点．因此．容易破坏堤坝基础．对于水利建设和防洪都有极大的危害性。
影响因素
(1)地形地貌和地质构造。喀斯特地区的洼地、谷地与河谷等。往往是断裂构造和喀斯特的发育地带，也是地下水的主要径流排泄带或汇水区，这些地区十分有利于地面塌陷的产生。
(2)洞顶自重和外加荷载作用。受化学侵蚀、机械剥蚀及人为挖掘等作用的影响，洞顶支撑力减少或自重力加大．当支撑力无法抵消洞顶岩土体重力作川时．就会引起上覆岩层的塌陷。荷载造成的塌陷常与人类活动和工程建设有关。
(3)震动效应。强烈的地震和人为震动都会引起岩土体的各种破坏效应．如果在震动区分布有地下岩洞或人洞穴．往往会引起地面塌陷或洞室坍塌。
(4)降雨和蓄水影响。降雨和蓄水不但直接湿润与饱和岩土体、增加岩土体的容重及降低其强度．而且还抬高地下水位，增强地下水的渗透和侵蚀能力，提高洞内的水压力，故塌陷多出现在雨季或多雨季节。
(5)疏干排水。在进行矿床开采和地下工程建设时，往往要大规模地进行地下水的疏干排水．地下水位的大幅度下降，使得上覆岩体失去了浮托力，增大了渗透压力．潜蚀作用增强．极易造成地面塌陷。
(6)冲刷溶蚀作用。在一砦工矿企业和城市，由于地下管道漏水或排放废液，对岩土层具有很强的冲刷和侵蚀作用。容易沿着某一通道带走松散和可溶物质，形成空洞导致坍塌。
地面塌陷的分类方法很多，按照成因可以分为重力塌陷、振动塌陷、荷载塌陷、潜蚀塌陷和溶蚀塌陷；按照影响因素不同可以划分为自然塌陷、人为塌陷和综合形成塌陷；按照空洞围岩的物质组成。把塌陷划分为岩溶塌陷、土洞塌陷、煤层塌陷。
防治措施
防治地面塌陷的技术措施有控水措施和工程措施。控水措施包括：在地下水开采区，要合理控制地下水位；在矿山疏干排水中，对可能出现地面塌陷的地段，采取局部注浆处理；在松散土层进行排水时，要控制井的抽水量，不能大量抽水，以免形成空洞造成坍塌；在喀斯特地遁开采地下水，不能将水位降至岩溶体或溶洞顶层以下。工程措施包括：①回填，即利用黏土或渣石将坑填平夯实；②封堵，对因疏干排水引起的塌陷，可用帷幕灌浆或截水墙封堵地下水流，对由地表水流引起的塌陷，可通过建筑堤坝、围堰进行隔离．对溶洞引起的塌陷．可用混凝土塞将溶洞口塞堵；③加固，当建筑物基础发生塌陷时，可用桩支撑和地基加固等方法进行加固处理。
参考来源