巖溶及采空區塌陷的地質災害探討

魯應青

(貴陽建筑勘察設計有限公司, 貴州 貴陽 550081)

巖溶及采空區塌陷的地質災害探討

魯應青

(貴陽建筑勘察設計有限公司, 貴州 貴陽 550081)

本文對巖溶及采空區塌陷的地質災害進行了深入探討。巖溶塌陷的頻發以及這一研究領域的科學理論的缺少成為本次研究的研究意義，本文首先對當前進行巖溶地基勘測的多種方法進行了闡述分析，然后對巖溶塌陷的形成機理進行了合理分析，最終根據巖溶塌陷的形成機理提出了治理方法，為地質勘測提供治理參考，為巖溶治理提供有效的方案。

巖溶塌陷；采空區；地質災害

1 巖溶塌陷的定義及研究意義

巖溶塌陷在一般情況下被定義為巖溶洞隙塌陷受一定的作用力使溶洞頂板不能承受上部壓力作用而坍塌的現象，由于人為作用或自然不可抗拒因素而引起變形或破壞，進而使其溶洞頂部塌陷下陷，使得地表出現塌陷坑或地貌變形的一種地質現象。巖溶塌陷是一種較為常見的地質災害，我國是巖溶塌陷次數較多的國家，特別是貴州喀斯特巖溶地貌，碳酸鹽可溶性巖體受風化、溶蝕后在水的作用下易形成巖溶洞隙，在受力的作用下巖溶塌陷時有發生，巖溶塌陷可能會造成人員的傷亡，造成嚴重的經濟損失。

目前，巖溶塌陷引起的問題較多，且較難以預測的地質現象。我國大部分地區為碳酸鹽可溶性巖溶地區，巖溶分布廣泛，在開發利用的的同時，破壞自然平衡或引起自然災害，巖溶災害的防治工作成為了當前的重點，由于發生次數不斷增多，巖溶塌陷逐漸成為主要的地質災害之一。但是，在巖溶塌陷這一領域還有很多方面待我們去研究治理，因此，進行巖溶塌陷地質災害的研究治理是有必要的，并且對我國這一領域的科學理論也有一定的學習價值。

2 巖溶地基的勘探方法

對巖溶塌陷進行研究分析，對巖溶地基進行勘探是必要的，本文對當前巖溶地基的勘探方法進行了簡要闡述。

地質測繪：地質測繪主要包括地表測繪和洞隙調查兩個方面。以初步查明各種巖溶洞隙發育的方向、規模大小、形態，將場區巖溶現象以及地下水的分布和流向情況調查清楚是地表測繪的基本要求。洞隙調查主要要將洞隙的形態特征和地質發育規律的關系調查清楚，結合地形地貌，巖土構成初步分析其發育的特點，巖溶洞隙發育的方向、規模大小、形態主要受地下水的影響較大，對地下水的補給來源進行調查分析尤為重要。

地球物理勘探：地球物理勘探主要是通過對巖土的不同物理性質，通過先進設備進行探測分析，根據不同巖土層的不同物理性質來判斷各巖土層特性的勘探方法。當前我國在進行地球物理勘探時采用的主要方法有電阻率法、高密度電法、頻率測探法、電磁法、聲波探測法、放射性測井等。

工程鉆探：這種方法的用時相對較長，但是工程鉆探是最直接、也是最常用的一種勘測方法，工程鉆探不僅能精確地反映各巖土體不同位置的地層情況，還可以通過鉆探孔進行鉆孔的原位測試以及鉆孔成像等其他測試，進一步了解和分析鉆孔周邊地質情況。

遙感技術：將電磁輻射理論與現代勘測器相結合，并能夠把來自遠距離的電磁波接受起來，同時將接收到的電磁波轉化為信息反映給勘探人員。利用遙感技術進行地質勘測具有調查面積大、重復性好等多個特點，遙感技術將地表特征和地質現象宏觀的反映出來，且效果更好。

3 巖溶塌陷的形成機理及處理

巖溶塌陷形成主要有三點。第一，巖溶洞隙是巖溶塌陷產生的根本，對巖溶塌陷的產生具有先接條件，同時巖溶洞隙發育的規模大小、形態，溶洞頂板厚度決定巖溶塌陷產生，洞隙間的聯通性越好，地下水作用極大的提高了巖溶塌陷發生的幾率。第二，溶洞頂板厚度薄厚，上層覆蓋層的穩定性和自固能力是巖溶塌陷的主要原因，巖溶塌陷實質上指的是巖石溶洞、土洞頂板物質的塌陷。第三，動力條件是導致巖溶塌陷發生的最終條件，動力條件包括人為動力和自然動力，人為活動改變自然地形地貌后，導致巖溶塌陷發生的概率較高；自然動力是人為動力的結果，從而導致氣候變化或巖土結構發生變化，導致巖溶塌陷。

巖溶塌陷一旦出現，可能會給我們帶來嚴重的后果，因此要及時開展防治措施。本文從多方面因素考慮，提出了三點巖溶塌陷后的處理方法。

第一、對塌陷坑進行回填：進行回填之前要將坑內的積水充分排出，并且坑附近的松土清除干凈，再向坑內回填透水性較好的塊狀石或片狀石，并進行有效的排水系統，避免水對場區內的影響，嚴禁在場地周圍開采地下水資源，使地下水能夠長期穩定。

第二、建立變形觀測網：建立多個變形觀測網，及時觀測場地周邊環境的變化，場地填土的沉降變化。

第三、提前做好防護措施，能夠有效降低巖溶塌陷的發生率。在巖溶塌陷發生之后，設計出良好的處理措施，不僅能夠降低受到的損失，而且還能防止出現二次塌陷。

4 案例分析

貴陽幼兒師范高等專科學校新校區位于清鎮市鯉魚村，場地地層為三疊系下統大冶組二段（T1d2）薄至中厚層狀石灰巖，東側和西側各有一條斷層通過場區。受構造影響，場地內巖溶洞隙發育，巖體破碎，在場區中段原規劃2#、5#宿舍樓處鉆探發現大型巖溶發育，垂直高度約8.00米，寬約11.00米，后建議修改規劃，避開該巖溶強發育區；原2#食堂位于一較大巖溶漏斗上，為避免巖溶塌陷亦修改規劃而改為景觀水體，于2014年5月10日晚貴州出現罕見的強降雨，持續約3個小時。整個場區內的地下水水量突然增大，導致地下水位急劇上升；大雨后地下水水位下降，形成真空負壓，加之上覆水頭壓力的增大，造成巖溶塌陷，淘蝕景觀水體底部的回填土，導致湖區漏水，學校緊急組織專家組現場勘察討論，結論為人為破壞地理環境，導致地下水通道受阻不暢水位急劇上升所致。

5 結論

巖溶塌陷作為一種頻發的地質災害，如果不能及時發現并作出有效的處理措施，對我們造成的損失將會是巨大的。本文通過對當前我國巖溶塌陷的基本狀況進行分析，并對導致巖溶塌陷的發生機理進行了分析討論，提出了能夠有效防治巖溶塌陷的處理方法。希望本文能夠為我國地質勘探事業提供可靠的文獻參考，并為我國巖溶塌陷這一地質災害的監測工作作出貢獻。

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1007-6344（2017）09-0338-01