廣州花都區赤坭鎮巖溶地面塌陷地質災害現狀及防治對策

駱 榮，鄭小戰，易順民

（1.廣州市地質調查院，廣東 廣州 510440；2.廣州地理研究所，廣東 廣州 510000）

1992～2008年，廣州市花都區赤坭鎮部分地區發生了較嚴重的巖溶地面塌陷地質災害，全鎮31個村，有12個村發生巖溶地面塌陷地質災害，受災村占全鎮總村數的38.71％，受災人口約332人，全鎮巖溶地面塌陷地質災害造成的直接經濟損失約1155.51×104元。

1 赤坭鎮地質環境概況

赤坭鎮發育有沖積平原、丘陵及巖溶谷地三種地貌形態，中部巴江河與國泰河沿岸為沖積平原，北部、東部、南部及中西部多為丘陵，東部和西部分布有零散低丘和巖溶谷地。

分布地層有泥盆系、石炭系、三疊系、白堊系和第四系。巖漿巖有百夫田單元和大陂頭單元。境內發育有海西—印支構造旋回和燕山構造旋回期兩個期次的褶皺構造。斷裂構造以北東向斷裂為主，并發育有近南北向、近東西向和北西向四組斷裂。

可溶巖分布約占全鎮總面積的46.87％，主要有石炭系中、上統壺天群灰巖、白云質灰巖，石炭系下統石磴子組灰巖等，以覆蓋型為主，見少量地表零星出露灰巖。巖溶發育，鉆孔見洞率達61.96％，單孔巖溶率0.24％ ～66.90％，單孔揭露最大洞隙高度8.80m，單孔揭露最多洞隙19層，平均為3.5層。單個土洞高度0.37～1.10m，鉆孔見土洞率4.35％［1］。

2 巖溶地面塌陷的特征

2.1 巖溶地面塌陷的分布

通過調查，赤坭鎮陸續發生巖溶地面塌陷353處，分布于竹洞、荷塘、東升、劍嶺、荷溪、錦山、赤坭、新村、黃沙塘、藍田、中洞、西蓮塘等12個村（圖1）。

2.2 巖溶地面塌陷的規模及危害程度

危害嚴重的有竹洞村和劍嶺村［2］，竹洞村巖溶地面塌陷造成全村房屋不同程度破壞，以鄺氏宗祠附近房屋破壞最為嚴重（照片1），有多幢房屋倒塌，全村舉村搬遷，竹洞小學也因巖溶地面塌陷引起的地面沉降造成教室嚴重開裂，整座學?；膹U。劍嶺村巖溶地面塌陷造成24幢民房不同程度破壞，需拆除重建（照片2）。危害較嚴重的有荷塘、東升村和錦山村。巖溶地面塌陷造成荷塘村少量房屋和部分農田及農作物與苗圃等破壞（照片3）。

東升村有大片農田被荒廢和農作物破壞，有1座高壓線塔被破壞。錦山村巖溶地面塌陷造成1幢民房破壞。

危害較小的有荷溪村、赤坭村等7個村。全鎮各村巖溶地面塌陷的數量、受影響的人數，經濟損失，地質災害等級和危險性見表1。

3 巖溶地面塌陷形成原因

赤坭鎮大部分巖溶地面塌陷產生的成因，是由于原石灰巖采石場負地形開采，并大量抽排地下水，造成采石場及其周圍地帶地下水位長期大幅度降低，加上采石場一帶第四系厚度較薄，一般為9.00～17.60m，且多以砂土、粉土和淤泥質土為主，下伏可溶巖巖溶發育，鉆孔見洞率37.5％ ～72.7％，鉆孔縱向巖溶率達到3.6％ ～66.9％，特別是在淺部0～-5m標高巖溶最發育。當地下水位降低至基巖面以下時，基巖面上的部分土體隨地下水流向下部巖溶網絡中，基巖面上的部分土體被淘空形成土洞，由于易形成土洞的砂土、粉土和淤泥質土抗剪強度低，土體被淘空后即容易產生巖溶地面塌陷［3-5］。

圖1 赤坭鎮巖溶地面塌陷地質災害分布圖Fig.1 Distribution of karst surface-collapse in Chi Ni Town

照片1 舊竹洞村巖塌地面塌陷破壞的房屋Photo1 House in Jiu Zhudong village dam aged by karst suface-collapse

照片2 劍嶺村巖溶地面塌陷及破壞房屋Photo2 Collapsed ground and dam aged houses in Jian ling village

照片3 荷塘村巖溶地面塌陷破壞的苗圃Photo3 Nursery in He pond dam aged by karst suface-collapse

原采石場被關閉，采石場周圍地下水位恢復原來的自然狀態，但由于這些原采石場內留下巨大的采石坑，采石坑內積滿了大量地表和地下水，雨季和枯季采石坑水位自然上升和下降，仍然對采石坑周邊的第四系土體產生較嚴重的潛蝕作用，地下水潛蝕過程中仍將基巖面上的部分土體攜帶并流向采石坑之中，因此，造成采石場關閉后其周邊仍然繼續出現土洞和巖溶地面塌陷。每年的雨季沖積平原和巖溶谷地中的采石坑周圍都有較多的地面塌陷坑出現。如位于沖積平原中的荷塘村石場，于2004年關閉后，至2007年3年間，在其采石坑周邊農田和苗木園中陸續產生新的巖溶地面塌陷坑32處；位于巖溶谷地中的竹洞石場，于2006年6月關閉后，至2007年底的1年間，在其采石坑的南北約1km范圍內陸續產生新的巖溶地面塌陷坑69處。

表1 受災村巖溶地面塌陷地質災害統計表Table 1 The statistics of geological disasters by karst ground couapse in the affected areas

4 巖溶地面塌陷的發展趨勢

至2008年底，赤坭鎮除保留1個采石場之外，其余采石場已全部關閉，已關閉的采石場及其周圍地下水位已恢復到原來的自然狀態。

在無大量抽排采石坑及周圍地下水的情況下，全鎮地處山腳地帶地勢較高的12個采石坑，由于可以得到外圍丘陵地表和地下水的補給，采石坑水位一般高于巖溶谷地或沖積平原地帶的地下水位，采石坑積水由高向低排泄，一般排泄于巖溶谷地或沖積平原的含水層之中，其地下水動力條件一般不利于形成新的土洞。因此，預測這些采石場關閉后其周圍產生巖溶地面塌陷的數量將大幅度的減少，并逐漸趨于穩定。

但位于巖溶谷地中部的竹洞和東升采石坑及位于巴江河下游右岸的荷溪、橫沙、荷塘等6個采石坑，由于地勢較低，采石坑積水與外圍灰巖和第四系地下水關系密切，并與灰巖和第四系含水層形成互補關系，當采石坑水位上升或下降時，地下水的潛蝕作用仍然在采石坑周圍形成新的土洞，并產生新的巖溶地面塌陷。特別是在竹洞采石坑的北部舊竹洞村一帶和荷塘采石坑的南部及橫沙采石坑的西部一帶，因第四系厚度較薄，且底部多以砂層、粉土和淤泥質土為主，下伏灰巖巖溶特別發育，很容易形成土洞和產生巖溶地面塌陷，在未來若干年內這些地帶發生巖溶地面塌陷的可能性仍將繼續存在，這些地段的地下土洞仍處于發育階段、容易產生新的巖溶地面塌陷，且地面仍不穩定。

5 巖溶地面塌陷地質災害防治對策

依法加強全鎮石灰巖資源的保護和管理，在隱伏巖溶區不宜進行負地形采石、采礦和大規模負地形取土、采砂及大量抽排地下水。

依法加強全鎮地下水資源管理，取締無證非法深井取水，嚴格限制抽水深井的數量，嚴格執行地下水取水許可證制度。防止不合理開采地下水，造成地下水位大幅度降低引發巖溶地面塌陷地質災害。

依法加強鎮內保留開采石灰巖礦山的監督和管理工作，督促礦山企業制定礦山開采過程中的地質環境保護和預防地質災害的措施，防止造成礦山地質環境的破壞，特別應限制礦山負地形開采大量抽排地下水造成地下水位的大幅度降低，引起新的巖溶地面塌陷地質災害。

依法加強全鎮地質環境保護監督管理，建立地質環境和地下水長期監測設施，依法遏制和制止各種破壞地質環境的行為。

永久性關閉全鎮巖溶谷地和沖洪積平原內的負地形采石場，不允許在上述區域內批準新的負地形采石或采礦場。

對已關閉的采石場，應采取必要的防護措施，對有危險的采石場設立禁止進入的警示圍欄或危險警示牌等，以保護采石場周圍過往人員的安全。

為保護人民群眾的生命和財產安全，應對巖溶地面塌陷地質災害危險性大的區域，開展適當的工程治理和監測預警措施。

6 結論

（1）赤坭鎮陸續發生巖溶地面塌陷353處，巖溶地面塌陷地質災害未造成人員傷亡，但有較大面積的農田及農作物和果園、苗圃等破壞，破壞110kV輸電線塔1座，有多個村莊的房屋被破壞，受影響的人口332人，經濟損失約1155.51×104元。

（2）赤坭鎮大部分巖溶地面塌陷，屬原石灰巖采石場負地形開采抽排地下水，造成地下水位大幅度降低，而引起的巖溶地面塌陷。

（3）采石場關閉后，地勢較高的采石坑周圍產生巖溶地面塌陷的數量將大幅度減少，并逐漸趨于穩定。但地勢較低的采石坑周圍產生新的巖溶地面塌陷可能性將繼續存在，仍不穩定。

（4）根據赤坭鎮地質環境條件和巖溶地面塌陷的特點，宜采取地質環境保護和巖溶塌陷地質災害治理相結合的方法，從源頭上預防巖溶地面塌陷地質災害，保護人民群眾的生命和財產安全。

［1］駱榮，鄭小戰，張凡，等.廣花盆地西北部赤坭鎮巖溶發育規律［J］.熱帶地理，2011，31（6）：565-569.LUO Rong，ZHEN Xiaozhan，ZHANG Fan，et al.A study of the karst development discipline in Chi Ni Town in northwest Guang Hua basin ［J］.Tropical Geography，2011，31（6）：565-569.

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