瑞金市黃柏鄉(xiāng)胡嶺村地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害的成因與防治措施

■胡公祥 ■江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊(duì)，江西 贛州 341000

1 自然地理?xiàng)l件

一是地理位置:地面塌陷(沉降)災(zāi)害區(qū)位于瑞金市黃柏鄉(xiāng)胡嶺村杰子腦組，中心區(qū)地理坐標(biāo):東經(jīng)116°00'39″，北緯25°56'31″，2000 坐標(biāo)系平面坐標(biāo):X=2870776，Y=39400927。319國道通過地面塌陷(沉降)中心區(qū)東側(cè)，交通便利。

二是社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況:評(píng)價(jià)區(qū)大部分為農(nóng)業(yè)人口，經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)相對(duì)薄弱。農(nóng)業(yè)盛產(chǎn)大米、臍橙、桔子、柚子、蓮子，養(yǎng)殖業(yè)以螺旋藻養(yǎng)殖和鰻魚養(yǎng)殖為主。

三是地形地貌:調(diào)查區(qū)屬丘陵崗地和巖溶盆地，具北西高東南低的趨勢，海拔標(biāo)高一般為198．0～400．0m，局部533m。地面塌陷(沉降)區(qū)屬巖溶盆地，為第四系覆蓋型石灰?guī)r地帶，地勢比較平坦、開闊，地面高程212．0 ～217．0m。

四是氣象水文:該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，雨量充沛。據(jù)瑞金市氣象局2008～2012年氣象資料，最近兩監(jiān)測點(diǎn)沙洲水庫和黃柏，年平均降雨量 1484．2mm，最大降雨量 1764．0mm，最小降雨量1066．5mm，其中每年的3～6月為豐水期，10月至翌年的元月為枯水期，2、7、8、9為平水期。瑞金市1981年～2010年30年蒸發(fā)量統(tǒng)計(jì)區(qū)內(nèi)的年均蒸發(fā)量為1465．5mm，最大蒸發(fā)量1878．5mm，最小蒸發(fā)量1220．8mm，其中每年的7、8 月蒸發(fā)量最大，12、1、2、3 月蒸發(fā)量最小。

2 地質(zhì)環(huán)境條件

一是地質(zhì)構(gòu)造:調(diào)查區(qū)位于武夷山新華廈系構(gòu)造與南嶺東西復(fù)雜構(gòu)造帶交接復(fù)合部位。以斷裂構(gòu)造為主，北東向、北西向、北北東向、近東西向斷裂均有所發(fā)育。規(guī)模較大的斷裂有北東向的赤嶺－觀音前斷裂(F13)，區(qū)內(nèi)延長5．5 千米，寬0．05 ～0．5 米，走向 40°～55°，傾向南東，傾角以壓性斷裂為主，少量張性斷裂，傾向北西為主，傾角53°～81°，斷裂面舒緩波狀，見有擦痕，巖層被牽引，在白堊系紅層中斷裂以裂隙密集帶的形式出現(xiàn)，力學(xué)性質(zhì)為壓扭性。

二是水文地質(zhì)特征:調(diào)查區(qū)為巖溶盆地，根據(jù)含水層巖性、成因類型、地下水賦存條件及水力特征，將地下水分為松散巖類孔隙水(Q)、碳酸鹽巖類巖溶水(C2H)和碎屑巖類基巖裂隙水(K2g、C1z)三大基本類型，由于基巖裂隙水富水性貧乏，且分布于盆地邊緣，構(gòu)成巖溶水相對(duì)隔水邊界，與地面塌陷(沉降)無直接關(guān)系，在此不細(xì)述。

3 地面塌陷(沉降)的成因分析

導(dǎo)致勘查區(qū)地面塌陷(沉降)的因素比較復(fù)雜，它不僅與地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、水文地質(zhì)條件有關(guān)，也與地形、地貌及地下水活動(dòng)有關(guān)，還與開采地下水以及其它人類活動(dòng)都有著直接或間接的關(guān)系。引發(fā)地面塌陷(沉降)的原因既有地質(zhì)環(huán)境因素，也有人為因素。主要因素有:

一是可溶巖地層是產(chǎn)生地面塌陷(沉降)的基礎(chǔ)條件:勘查區(qū)為覆蓋型灰?guī)r區(qū)，上覆11．26～26．20米厚的第四系地層，下伏石炭系上統(tǒng)壺天群厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，灰?guī)r主要化學(xué)成分為碳酸鈣，具可溶性，在具流動(dòng)性的地下水介質(zhì)作用下易被溶蝕成溶洞，而溶洞，特別是第四系下伏的淺部溶洞又是產(chǎn)生塌陷的主導(dǎo)因素。溶洞形成后，在地下水的作用下，把溶洞上部土層顆粒逐漸帶走，形成土洞，使土層工程性質(zhì)局部變差，在一定條件下，產(chǎn)生塌陷。

勘查區(qū)巖溶發(fā)育，在施工的7個(gè)鉆孔中，有6個(gè)鉆孔見有溶洞，鉆孔遇洞率為85．7%，鉆孔遇見溶洞洞高0．67～9．65米，線巖溶率23．6%。巖溶發(fā)育地段，塌陷也發(fā)育。

二是地下水水位的劇烈變動(dòng)是產(chǎn)生地面塌陷的主要條件:巖溶地面塌陷的形成與地下水的作用密切相關(guān)，主要機(jī)理包括:滲透變形效應(yīng)，由于巖溶水位的下降，第四系土層孔隙水向下滲透補(bǔ)給巖溶水的作用增強(qiáng)，在集中滲流點(diǎn)(巖溶管道開口、裂縫)附近，作用于上覆土層的水力坡度超過了土體發(fā)生滲透破壞的臨界水力坡度，土體發(fā)生滲透變形破壞。真空負(fù)壓效應(yīng)，由于巖溶水水位下降過快、幅度過大，第四系孔隙水(氣)來不及補(bǔ)給巖溶含水層，在基巖面附近的巖溶管道裂隙系統(tǒng)中，就會(huì)瞬時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，最大負(fù)壓值可以達(dá)到相當(dāng)于巖溶水位下降幅度的水柱高度，為了達(dá)到新的壓力平衡，將會(huì)加速土層中的孔隙水(氣)向下補(bǔ)給巖溶含水層，提高在集中滲流點(diǎn)(巖溶管道開口、裂縫)附近作用于上覆土層的水力坡度，當(dāng)水力坡度超過了土體發(fā)生滲透破壞的臨界水力坡度，土體發(fā)生滲透變形破壞。因此，從這一角度看，真空負(fù)壓效應(yīng)誘發(fā)塌陷的本質(zhì)還是土體的滲透變形，其主要發(fā)生在人類活動(dòng)導(dǎo)致的水位大幅度快速下降條件下，本勘查區(qū)的大量抽取地下水導(dǎo)致水位快速下降，就會(huì)引起這種真空負(fù)壓效應(yīng)，而產(chǎn)生塌陷。

4 地面塌陷的防治措施

一是嚴(yán)格控制地下水開采量，目前(今年8月份前)，地下水開采量達(dá)6760m3/d，其中居民生活飲用水866m3/d，螺旋藻養(yǎng)殖基地943m3/d，最大開采量1716m3/d，養(yǎng)鰻場4008m3/d。而地下水允許開采量為3470m3/d，實(shí)際開采量是允許開采量的1．95倍，區(qū)域地下水位已下降了0．60～1．10米。為控制地下水位下降，并逐漸恢復(fù)至正常水位，建議嚴(yán)格控制地下水開采量。為科學(xué)、合理開采地下水，控制主要地面沉降點(diǎn)的地下水位降深，根據(jù)多井抽水過程，按干擾井群抽水計(jì)算，預(yù)測各主要地面沉降點(diǎn)的地下水位降深。

二是在地面塌陷(沉降)隱患區(qū)，對(duì)各地面沉降點(diǎn)進(jìn)行定期監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)沉降加劇時(shí)，應(yīng)加密監(jiān)測，并劃出危險(xiǎn)區(qū)，設(shè)立警示牌，及時(shí)疏散沉降危險(xiǎn)區(qū)居民。

三是在地面塌陷(沉降)重點(diǎn)防治區(qū)，除對(duì)各地面沉降點(diǎn)進(jìn)行定期監(jiān)測外，對(duì)沉降明顯，影響居住安全的地段，建議進(jìn)行地基加固處理，加固方法可采用注漿法，即按一定間距鉆孔往地基土內(nèi)注入水泥漿，加固深度以8米為宜。

5 結(jié)語

通過上文的敘述分析我們可以得知，地面塌陷是非常嚴(yán)重的一種自然災(zāi)害，會(huì)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成直接的威脅，需要引起人們足夠的重視。如果有地面塌陷問題出現(xiàn)，就需要結(jié)合具體情況，科學(xué)選擇勘察手段，從多個(gè)方面來勘察，分析地面塌陷形成的原因，以便采取針對(duì)性的控制手段，最大限度的降低地面塌陷所帶來的危害。

［1］鄧波，李世才，高磊．淺談徐水縣向陽村地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害成因及防治措施［J］．化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2007，2(2):123 －125．

［2］羅榮，鄭小站，易順民．廣州花都區(qū)赤坭鎮(zhèn)巖溶地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及防治對(duì)策［J］．中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2012，2(1):99－101．

［3］石秀華，顧林．地質(zhì)災(zāi)害成因及防治措施研究——銅陵華強(qiáng)玻鋼廠附近［J］．現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011，2(19):77 －80．