地質(zhì)災(zāi)害地面塌陷

第九講地面塌陷提綱一、概述二、我國(guó)地面面塌陷分布的的特點(diǎn)三、地面塌陷陷形成條件及及發(fā)生機(jī)理四、巖溶塌陷陷穩(wěn)定性評(píng)價(jià)價(jià)五、地面塌陷陷的防治一、概述地面塌陷定義:天然洞穴或人人工洞室上覆覆巖土體失穩(wěn)穩(wěn)突然陷落，，導(dǎo)致地面快快速下沉、開(kāi)開(kāi)裂的現(xiàn)象和和過(guò)程。地下存在空洞洞是地面塌陷陷發(fā)生的先決決條件，地下下空洞可分為為天然洞穴和人人工洞室兩類。天然洞洞穴是由自然然地質(zhì)作用形形成的，包括括巖溶洞穴、、土洞（黃土土洞穴、紅土土洞穴、凍脹脹丘融化形成成的土洞）。。人工洞室是是人工采掘活活動(dòng)所形成的的，包括人防防工程、地鐵鐵、隧道、蝕蝕洞和采礦形形成的地下巷巷道系統(tǒng)。2010.4.2德國(guó)貝恩堡直徑30m、深40m塌陷坑2010.4.8廣西賀州一水水塘出現(xiàn)近20個(gè)塌陷坑2010.5.3四川宜賓半月月43個(gè)塌陷坑，最最大直徑60米2010.5.26甘肅蘭州高速速路塌陷坑2010.5.27湖南沅陵人行行道突然塌陷陷2010.5.28湖北武漢徐東大街路面面塌陷2010.5.30四川成都大邑新場(chǎng)鎮(zhèn)、、崇州懷遠(yuǎn)鎮(zhèn)鎮(zhèn)連續(xù)多個(gè)天天坑2010.5.31危地馬拉地面面塌陷形成大大坑深60m、徑30m2010.6.3廣西來(lái)賓地陷陷巨坑連成200m塌陷帶2010.6.4江西南昌昌南南大道與迎賓賓北大道交叉叉口突然塌陷陷2010.6.4浙江衢州高速速公路巨坑直直徑8米、深10m......一、概述地面塌陷的危危害一、概述（一）破壞地地面建筑、造造成人員傷亡亡（二）損毀鐵鐵路、公路和和水利設(shè)施（三）破壞農(nóng)農(nóng)田（四）引發(fā)礦礦井水患2009年7月22日，黑龍江雞雞西鑫永豐煤煤礦地面塌陷陷，引發(fā)礦井井水災(zāi)。黑龍江鶴崗煤煤礦，開(kāi)采70多年來(lái)，已塌塌陷土地41.97km2，搬遷房屋總總建筑面積39.7×104m2，2000年4月6日，洪山區(qū)青青菱鄉(xiāng)烽火村村地面塌陷。陷坑18個(gè)，最大陷坑坑長(zhǎng)63米、深6－7米。倒塌，有有16棟民房出現(xiàn)不不同程度的開(kāi)開(kāi)裂、破損。。2008年11月15日杭州地鐵一一號(hào)線地面塌塌陷事故，造造成75米的路面陷落落了15米，正在行駛駛的十一輛汽汽車包括一輛輛公交車陷入入坑內(nèi)，17人死亡，4人失蹤。二、我國(guó)地面面塌陷分布的的特點(diǎn)（一）巖溶地面塌陷陷分布巖溶塌陷主要要集中在揚(yáng)子子地臺(tái)和華北北地臺(tái)的碳酸酸鹽巖分布區(qū)區(qū)，可分為為南、北巖溶溶塌陷高發(fā)區(qū)區(qū)。二、我國(guó)地面面塌陷分布的的特點(diǎn)1、北方巖溶地地面塌陷區(qū)長(zhǎng)江以北，由由于華北地臺(tái)臺(tái)大多為大型型寬緩的褶皺皺和斷塊構(gòu)造造，氣候較干干旱，降水量量少，巖溶發(fā)發(fā)育程度不高高，除古代的的巖溶洞穴系系統(tǒng)有部分殘殘留外，現(xiàn)代巖溶主要要以溶蝕裂隙隙為主。巖溶地面塌陷陷大多集中在在山區(qū)與平原原的過(guò)渡地帶帶，如遼寧省的的南部、山東東的泰安、棗棗莊、萊蕪、、河北的唐山山、秦皇島柳柳江盆地、江江蘇的徐州、、安徽的淮南南、淮北等地地。分布有古代巖巖溶塌陷的痕痕跡——陷落柱。華北地臺(tái)曾曾經(jīng)歷過(guò)多次次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，，地下水的區(qū)區(qū)域排泄基準(zhǔn)準(zhǔn)面也多次變變遷，致使碳碳酸鹽巖地層層形成大量的的洞穴。古代代巖溶塌陷主主要分布在晉晉、冀、魯、、豫、陜等省省，太原西山山、汾河沿岸岸、河北太行行山一帶的煤煤田中較為常常見(jiàn)。二、我國(guó)地地面塌陷分分布的特點(diǎn)點(diǎn)2、南方巖溶溶塌陷區(qū)位于長(zhǎng)江以以南的廣大大地區(qū)，是是我國(guó)碳酸酸鹽巖分布布最集中、、面積最大大的區(qū)域，，總面積約約176.08×104km2。氣候溫?zé)釤釢駶?rùn)，植植被茂密，，地質(zhì)構(gòu)造造多為緊密密的褶皺和和密集的斷斷塊，現(xiàn)代巖溶十十分發(fā)育。裸露巖溶區(qū)區(qū)和半裸露露巖溶區(qū)的的面積占碳碳酸鹽巖總總面積的41.3%，主要分布布于云南、、貴州、四四川、廣西西、湖南、、江西、湖湖北等省。。湖南省巖巖溶塌陷居居全國(guó)之首首，其次為為廣東省和和廣西壯族族自治區(qū)，，再其次為為貴州、云云南、四川川。礦山排水、、開(kāi)采地下下水、水庫(kù)庫(kù)蓄水等人為干擾巖巖溶水流場(chǎng)場(chǎng)的活動(dòng)，，是誘發(fā)巖巖溶地面塌塌陷的主導(dǎo)導(dǎo)力量。二、我國(guó)地地面塌陷分分布的特點(diǎn)點(diǎn)（二）礦山山采空區(qū)地地面塌陷的的分布礦山采空區(qū)區(qū)地面塌陷陷是我國(guó)地地面塌陷中中另一種重重要形式。。其中煤礦礦開(kāi)采造成成的地面塌塌陷比例最最大。目前我國(guó)采采礦業(yè)造成成的地面塌塌陷主要分分布在全國(guó)國(guó)20個(gè)省區(qū)市，，塌陷點(diǎn)總總數(shù)達(dá)17138個(gè)，占全國(guó)國(guó)各種類型型地面塌陷陷總點(diǎn)數(shù)44.4%，其中湖南南省為12549個(gè)，再其次次為內(nèi)蒙古古自治區(qū)2800個(gè)，再其次次分別為山山西、黑龍龍江、安徽徽、河南等等省。三、地面塌塌陷的形成成條件及發(fā)發(fā)生機(jī)理地面塌陷的的形成條件件（一）巖土土體的內(nèi)部部條件1、地下存在在空洞具備一定規(guī)規(guī)模的地下下無(wú)巖土的的空間，即即空洞。地地下空洞的的存在有著著兩方面的的意義：其一，它是是洞體頂板板、側(cè)壁局局部冒落物物以及塌陷陷發(fā)生時(shí)墜墜落物的儲(chǔ)儲(chǔ)容空間，，在地下巖巖溶發(fā)育區(qū)區(qū)，地下洞洞穴以及溶溶蝕裂隙還還起著將洞洞穴暫時(shí)堆堆積物輸移移到遠(yuǎn)處或或深處溶洞洞的通道作作用。其二，地下下空洞為具具有多個(gè)臨臨空面的空空腔，空洞洞的頂、底底板和側(cè)壁壁在周圍巖巖壓的作用用下極易發(fā)發(fā)生應(yīng)力集集中，而處處于穩(wěn)定性性很差的狀狀態(tài)，一旦旦受到外力力干擾，容容易失穩(wěn)而而發(fā)生覆巖巖的冒落，，甚至發(fā)生生波及地表表的塌陷。。地下空洞的的形成，可可以是自然然力，也可可以是人工工挖掘的結(jié)結(jié)果。在可溶鹽巖巖分布區(qū)的的巖溶洞穴穴包括各種種形態(tài)的溶溶洞、溶隙隙、管道等等。一般而而言，當(dāng)可可溶巖巖性性較純，巖巖層厚度較較大，出露露分布廣，，斷層較發(fā)發(fā)育、巖層層較破碎時(shí)時(shí)，巖溶較較易發(fā)育。。巖溶洞隙的的發(fā)育一般般受巖溶地下水水排泄基準(zhǔn)準(zhǔn)面的控制制，多發(fā)育于于淺部，向向深部逐漸漸減弱。淺部巖溶洞洞隙由于地下下水活動(dòng)頻頻繁，交替替強(qiáng)烈，一一般連通性較好好，成為塌陷陷物質(zhì)的儲(chǔ)儲(chǔ)集空間和和運(yùn)移通道道。塌陷坑坑與開(kāi)口洞洞隙存在著著密切的垂垂向?qū)?yīng)關(guān)關(guān)系。洞穴愈大，塌陷規(guī)模模也愈大；；洞隙開(kāi)口愈大，塌陷速度度愈快。地下井巷系系統(tǒng)是最易易引發(fā)地面面塌陷的一一種人工洞洞室。三、地面塌塌陷的形成成條件及發(fā)發(fā)生機(jī)理（一）巖土土體的內(nèi)部部條件2、洞穴圍巖巖狀況地下洞穴的的受力狀況況如同梁的的受力，洞洞的頂板相相當(dāng)于承載載上覆巖土土體自重的的梁，洞的的兩側(cè)如同同位于梁端端的兩個(gè)支支點(diǎn)。是否發(fā)生塌塌陷取決于于頂板能夠夠形成穩(wěn)定定的支撐拱拱。三、地面塌塌陷的形成成條件及發(fā)發(fā)生機(jī)理一般而論，，當(dāng)洞穴埋埋藏深度與與洞穴高度度之比大于于25：1時(shí)，洞頂上上部就會(huì)形形成三個(gè)變變形特點(diǎn)不不同的帶，，即冒落帶帶、裂隙帶帶和彎曲帶帶。（二）巖土土體的外部部條件1、自然影響響因素（1）大氣降水水降雨入滲水水可以使洞洞頂覆巖的的含水層增增大，自重重加大；下滲水流會(huì)會(huì)濕潤(rùn)裂隙隙面，降低低巖石塊體體間的抗滑滑阻力，從從而引起洞洞頂和洞壁壁的進(jìn)一步步變形而失失穩(wěn)。降雨強(qiáng)度大大、歷時(shí)較較長(zhǎng)時(shí)，入入滲的水流流進(jìn)入圍巖巖中的寬大大裂隙，形形成較大的的動(dòng)水壓力力和沖刷作作用。在巖溶地區(qū)區(qū)，降水入入滲對(duì)補(bǔ)給給封閉巖溶溶洞穴，快快速上升的的巖溶水會(huì)會(huì)壓縮洞內(nèi)內(nèi)，形成上上擠的壓力力，導(dǎo)致氣氣爆發(fā)生，，引發(fā)洞頂頂塌陷。三、地面塌塌陷的形成成條件及發(fā)發(fā)生機(jī)理（2）河、湖近近岸地帶的的側(cè)向倒灌灌作用河、湖近岸岸地帶普遍遍分布著孔孔隙潛水與與巖溶水組組成的雙層層含水介質(zhì)質(zhì)。汛期洪水位位急劇上升升的情況下下，河、湖湖水將向地地下水產(chǎn)生生側(cè)向倒灌灌，地下水水位隨之上上升。這時(shí)時(shí)巖溶地下下水對(duì)洞隙隙上覆蓋層層土體產(chǎn)生生正壓力或使使浮托力增增大。在洪水水位迅迅速回回落時(shí)時(shí)，巖巖溶地地下水水位回回落快快于潛潛水位位，對(duì)對(duì)洞隙隙上覆覆蓋層層的浮浮托力力很快快消減減，通通過(guò)洞洞隙開(kāi)開(kāi)口處處從潛潛水含含水層層向巖巖溶洞洞隙產(chǎn)產(chǎn)生垂垂向的的滲透透潛蝕蝕作用用，在在蓋層層中形形成土土洞進(jìn)進(jìn)而擴(kuò)擴(kuò)展形形成塌塌陷。。這種種現(xiàn)象象稱之之為洪洪水倒倒灌潛潛蝕塌塌陷，，簡(jiǎn)稱稱為洪水塌塌陷。三、地地面塌塌陷的的形成成條件件及發(fā)發(fā)生機(jī)機(jī)理（3）地震震一是地地震力力可使使洞頂頂覆巖巖以及及洞壁壁的裂裂隙進(jìn)進(jìn)一步步擴(kuò)大大，引引起巖巖層破破裂、、位移移加劇劇；二是洞洞隙上上覆松松散飽飽水細(xì)細(xì)粒物物質(zhì)發(fā)發(fā)生““液化化”，，而形形成地地面塌塌陷。。2、人為為活動(dòng)動(dòng)的影影響人為激激發(fā)活活動(dòng)主主要表表現(xiàn)在在地面面施加加荷載載、人人為爆爆破和和車輛輛振動(dòng)動(dòng)、水水庫(kù)蓄蓄放水水的人人工調(diào)調(diào)節(jié)等等。對(duì)對(duì)于巖巖溶地地面塌塌陷，，除上上述人人為活活動(dòng)外外，地地下水水的抽抽排、、回灌灌，尤尤其是是快速速、大大降深深的抽抽水活活動(dòng)往往往是是引發(fā)發(fā)地面面塌陷陷最普普遍的的原因因。三、地地面塌塌陷的的形成成條件件及發(fā)發(fā)生機(jī)機(jī)理三、地地面塌塌陷的的形成成條件件及發(fā)發(fā)生機(jī)機(jī)理二、地地面塌塌陷發(fā)發(fā)生的的機(jī)理理（一））礦山山采空空區(qū)地地面塌塌陷的的機(jī)理理第一階階段為為掘進(jìn)進(jìn)和回回采的的初期期，存存在冒冒落帶帶、斷斷裂帶帶和彎彎曲帶帶；；第二階階段為為地裂裂縫發(fā)發(fā)展階階段，，僅存存在冒冒落帶帶和斷斷裂帶帶；第三階階段為為地面面塌陷陷階段段，僅僅存在在冒落落帶。。形成塌塌陷的的原因因很多多。如如潛蝕蝕、真真空吸吸蝕、、振動(dòng)動(dòng)、土土體軟軟化、、建筑筑荷載載。因因當(dāng)?shù)氐貤l件件不同同，產(chǎn)產(chǎn)生塌塌陷的的原因因而不不同，，也可可能是是以一一種原原因?yàn)闉橹鲗?dǎo)導(dǎo)，多多種因因素綜綜合作作用的的結(jié)果果。1、潛蝕蝕作用用潛蝕論論是1898年俄國(guó)國(guó)學(xué)者者巴浦浦洛夫夫提出出。在覆蓋蓋型巖巖溶區(qū)區(qū)，下下伏存存在溶溶蝕空空洞，，地下下水經(jīng)經(jīng)覆蓋蓋層向向空洞洞滲流流(或地下下水位位下降降時(shí)，，水力力梯度度增大大)。在一一定的的水壓壓力作作用下下，地下水水對(duì)土土體或或空隙隙中的的充填填物進(jìn)進(jìn)行沖沖蝕、、掏空空。從而而在洞洞體頂頂板處處的土土體開(kāi)開(kāi)始形形成土土洞,隨著土土洞的的不斷斷擴(kuò)大大，最最終引引發(fā)動(dòng)動(dòng)洞頂頂塌落落。當(dāng)當(dāng)土層層較厚厚或有有一定定深度度時(shí)，，可以以形成成塌落落拱而而維持持上伏伏土層層的整整體穩(wěn)穩(wěn)定。。當(dāng)土土堆較較薄時(shí)時(shí)，土土洞不不能形形成平平衡。。三、地地面塌塌陷的的形成成條件件及發(fā)發(fā)生機(jī)機(jī)理（二））巖溶溶地面面塌陷陷的機(jī)機(jī)理三、地地面塌塌陷的的形成成條件件及發(fā)發(fā)生機(jī)機(jī)理2、真空空吸蝕蝕效應(yīng)應(yīng)我國(guó)徐徐衛(wèi)國(guó)國(guó)等于于1979年提出出的，，國(guó)內(nèi)內(nèi)也普普遍接接受這這一論論點(diǎn)。。巖溶網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的的封閉閉空腔腔（溶溶洞或或土洞洞）中中，當(dāng)當(dāng)?shù)叵滤淮蟠蠓榷认陆到档娇涨磺簧w層層底面面下時(shí)時(shí)，地下水水由承承壓轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為無(wú)無(wú)壓,空腔上上部便便形成成低氣壓壓狀態(tài)態(tài)的真真空，產(chǎn)生抽抽吸力力,吸蝕頂頂板的的土顆顆粒.同時(shí)內(nèi)內(nèi)外壓壓作用用，覆覆蓋層層表面面出現(xiàn)現(xiàn)一種種“沖沖壓””作用用，從從而加加速土土體破破壞。。3、壓強(qiáng)強(qiáng)差效效應(yīng)壓強(qiáng)差差是指指巖溶溶空腔腔與松松散介介質(zhì)（（或土土洞））接觸觸面上上下側(cè)側(cè)水、、氣流流體，，因巖巖溶管管道水水位變變化而而產(chǎn)生生相應(yīng)應(yīng)的壓壓強(qiáng)差差值.4、自重重效應(yīng)應(yīng)雨水入入滲后后，蓋蓋層飽飽和容容重比比干容容重一一般增增加30%-40%。使土土拱承承受更更大的的重量量，導(dǎo)導(dǎo)致塌塌陷。。5、浮力力效應(yīng)應(yīng)巖土體體位于于地下下水位位之中中，當(dāng)當(dāng)?shù)叵孪滤晃幌陆到禃r(shí)，，除產(chǎn)產(chǎn)生壓壓強(qiáng)差差效應(yīng)應(yīng)外，，土體體的浮浮托力力也隨隨之減減小，，產(chǎn)生生塌陷陷。6、土體體強(qiáng)度度效應(yīng)應(yīng)土體吸吸水飽飽和后后，土土體抗抗剪強(qiáng)強(qiáng)度降降低，，土拱拱抗塌塌力減減小，，產(chǎn)生生塌陷陷。7、其他他效應(yīng)應(yīng)振動(dòng)效效應(yīng)、、荷荷載效效應(yīng)、、酸液液效應(yīng)應(yīng)三、地地面塌塌陷的的形成成條件件及發(fā)發(fā)生機(jī)機(jī)理巖溶塌塌陷穩(wěn)穩(wěn)定性性的評(píng)評(píng)價(jià)包包括：：塌陷堆堆積體體（簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱塌塌陷體體）、、土洞洞及淺淺埋巖巖溶洞洞隙等三個(gè)個(gè)方面面的穩(wěn)穩(wěn)定性性評(píng)價(jià)價(jià)。（一））塌陷陷體的的穩(wěn)定定性評(píng)評(píng)價(jià)塌陷體體的穩(wěn)穩(wěn)定性性主要要根據(jù)據(jù)塌陷陷的微微地貌貌特征征、堆堆積物物的性性狀及及地下下水埋埋藏與與活動(dòng)動(dòng)情況況等因因素進(jìn)進(jìn)行定定性評(píng)評(píng)價(jià)見(jiàn)見(jiàn)表。。四、巖巖溶塌塌陷穩(wěn)穩(wěn)定性性評(píng)價(jià)價(jià)（二））土洞洞穩(wěn)定定性的的評(píng)價(jià)價(jià)休止?fàn)顮顟B(tài)的的土洞洞其穩(wěn)穩(wěn)定性性主要要取決決于土土洞頂頂板埋埋深或或其與與安全全臨界界厚度度之比比。1．成拱拱分析析法（（普羅羅特尼尼可夫夫塌落落拱理理論））當(dāng)洞隙隙頂板板巖體體被密密集裂裂隙切切割呈呈塊狀狀或碎碎塊狀狀時(shí)，，或處處于松松散層層中的的土洞洞，可可認(rèn)為為頂板板將成成拱形形塌落落，而而其上上荷載載及巖巖、土土體則則由拱拱自身身承擔(dān)擔(dān)。此此時(shí)破破裂拱拱高h(yuǎn)為：式中，，h———破裂拱拱高（（安全全臨界界高度度，m）；h0————洞隙高高度（（m）；b———洞隙寬寬度之之半（（m）；Φ———內(nèi)摩擦擦角（（度））；f———堅(jiān)固系系數(shù)（（普氏氏系數(shù)數(shù)）；；R———巖石單單軸飽飽和抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)度（（MPa）；σn——粘性土土剪切切面上上的正正壓力力；c———土的粘粘聚力力。四、巖巖溶塌塌陷穩(wěn)穩(wěn)定性性評(píng)價(jià)價(jià)2．坍塌塌平衡衡法土洞頂頂板土土體的的平衡衡條件件（見(jiàn)見(jiàn)圖））是：：式中，，G—————ABDC土體自自重；；F—————側(cè)壁摩摩擦阻阻力；；H0—————極限平平衡時(shí)時(shí)的頂頂板厚厚度（（安全全臨界界厚度度）；；D—————土洞跨跨度；；γ————土體密密度；；λ————側(cè)壓力力系數(shù)數(shù)；φ————內(nèi)摩擦擦角。。四、巖巖溶塌塌陷穩(wěn)穩(wěn)定性性評(píng)價(jià)價(jià)3．頂板板坍塌塌堵塞塞法對(duì)于頂頂板較較破碎碎的洞洞隙或或土洞洞頂板板，在在洞內(nèi)內(nèi)無(wú)水水流搬搬運(yùn)遷遷移的的情況況下，，坍落落后其其體積積松脹脹，當(dāng)當(dāng)坍塌塌到一一定高高度時(shí)時(shí)，洞洞體將將被完完全堵堵塞，，此時(shí)時(shí)可認(rèn)認(rèn)為洞洞體空空間已已被支支撐，，不再再向上上擴(kuò)展展。其其所需需的坍坍塌高高度（（即安安全臨臨界高高度））h1可估算算如下下：四、巖巖溶塌塌陷穩(wěn)穩(wěn)定性性評(píng)價(jià)價(jià)（三））淺埋埋巖溶溶洞隙隙的穩(wěn)穩(wěn)定性性評(píng)價(jià)價(jià)1、淺淺埋巖巖溶洞洞隙穩(wěn)穩(wěn)定評(píng)評(píng)價(jià)的的原則則當(dāng)巖溶溶洞隙隙基巖巖頂板板厚度度過(guò)薄薄或軟軟弱破破碎時(shí)時(shí)，將將會(huì)喪喪失穩(wěn)穩(wěn)定而而垮塌塌。對(duì)對(duì)淺埋埋的巖巖溶洞洞隙，，除主主要受受洞隙規(guī)規(guī)模影響外外，還還受基巖埋埋深、、覆土土的巖巖性結(jié)結(jié)構(gòu)與與性狀狀及地地下水水位埋埋深等等因素的的影響響。洞隙穩(wěn)穩(wěn)定性性的評(píng)評(píng)價(jià)一一般采采用定定性評(píng)評(píng)價(jià)與與半定定量評(píng)評(píng)價(jià)相相結(jié)合合的方方法。。定性性評(píng)價(jià)價(jià)是洞洞隙穩(wěn)穩(wěn)定條條件的的地質(zhì)質(zhì)分析析，是是評(píng)價(jià)價(jià)的基基礎(chǔ)；；半定定量評(píng)評(píng)價(jià)盡盡管計(jì)計(jì)算方方法比比較嚴(yán)嚴(yán)密，，但限限于條條件的的概化化難以以完全全符合合實(shí)際際，其其邊界界和參參數(shù)的的確定定也難難以達(dá)達(dá)到足足夠的的精度度，因因此只只能起起到補(bǔ)補(bǔ)充和和核對(duì)對(duì)的作作用。。四、巖溶溶塌陷穩(wěn)穩(wěn)定性評(píng)評(píng)價(jià)2、洞隙隙穩(wěn)定性性的定性性評(píng)價(jià)根據(jù)洞隙隙的穩(wěn)定定條件和和影響穩(wěn)穩(wěn)定的各各種因素素，綜合合分析評(píng)評(píng)價(jià)其穩(wěn)穩(wěn)定性見(jiàn)見(jiàn)表。洞隙穩(wěn)定定性定性性評(píng)價(jià)四、巖溶溶塌陷穩(wěn)穩(wěn)定性評(píng)評(píng)價(jià)3、洞隙隙穩(wěn)定性性的半定定量評(píng)價(jià)價(jià)（1）洞隙頂頂板的安安全厚度度評(píng)價(jià)對(duì)于比較較完整的的微風(fēng)化化堅(jiān)硬巖巖石組成成的洞隙隙頂板，，根據(jù)大大量的洞洞隙地基基工程實(shí)實(shí)例調(diào)查查統(tǒng)計(jì)，，其安全全厚度主主要與洞洞跨有關(guān)關(guān)，一般般洞隙厚厚跨比，，即為為穩(wěn)定安安全。（2）結(jié)構(gòu)力力學(xué)近似似分析法法①按按洞隙頂頂板抗彎彎厚度計(jì)計(jì)算按板梁受受力情況況，其受受力彎矩矩按下列列情況計(jì)計(jì)算：A．當(dāng)頂板板跨中有有裂縫，，頂板兩兩端支座座巖石堅(jiān)堅(jiān)固完整整時(shí)，按按懸臂梁梁計(jì)逄：：B．當(dāng)裂隙隙位于支支座處，，而頂板板較完整整時(shí)，按按簡(jiǎn)支梁梁計(jì)算：：C．若支座座和頂板板巖石均均較完整整、裂隙隙膠結(jié)良良好時(shí)，，按兩端端因定梁梁計(jì)算：：四、巖溶溶塌陷穩(wěn)穩(wěn)定性評(píng)評(píng)價(jià)抗彎驗(yàn)算算：（（對(duì)對(duì)于矩形形梁：））故式中，M————彎矩（kN·m）；q————頂板所受受總荷載載，q＝q1＋q2＋q3；q1————頂板厚為為h的巖石自自重（kN／m）；q2————頂板覆土土層自重重（kN／m）；q3————頂板上附附加荷載載（kN／m）；l————洞隙跨度度（m）；σ————彎曲應(yīng)力力（kPa）；［σ］———抗彎強(qiáng)度度（kPa），對(duì)灰灰?guī)r一般般取抗壓壓強(qiáng)度的的1．10～0．125；b————梁板的寬寬度（m）；h————頂板巖層層厚度（（m）。四、巖溶溶塌陷穩(wěn)穩(wěn)定性評(píng)評(píng)價(jià)（2）按洞洞隙頂板板抗剪的的安全厚厚度驗(yàn)算算：由下列極極限平衡衡條件計(jì)計(jì)算頂板板厚度h：式中，F(xiàn)———上部荷載載傳至頂頂板的豎豎向力（（kN）；G———頂板巖土土自重（（kN）；U———洞體頂板板處平面面周長(zhǎng)（（m）；frv———頂板巖體體的抗剪剪強(qiáng)度，，對(duì)灰?guī)r巖一般取取抗壓強(qiáng)強(qiáng)度的0.06～0.13（kPa）。除上述計(jì)計(jì)算公式式外，應(yīng)應(yīng)用于土土洞穩(wěn)定定性評(píng)價(jià)價(jià)的成拱拱分析法法，坍塌塌平衡法法及坍塌塌堵塞法法等計(jì)算算公式，，也可利利用。四、巖溶溶塌陷穩(wěn)穩(wěn)定性評(píng)評(píng)價(jià)五、地面面塌陷的的防治“以防為為主、及及時(shí)治理理”一、巖溶溶地面塌塌陷的防防治（一）巖巖溶地面面塌陷災(zāi)災(zāi)害預(yù)防防1、查明洞洞穴分布布：調(diào)查查工作應(yīng)應(yīng)在查明明區(qū)域地地質(zhì)、水水文地質(zhì)質(zhì)背景的的基礎(chǔ)上上，運(yùn)用用鉆探和和物探手手段確定定淺表洞洞穴的分分布情況況，并從從危險(xiǎn)性性的角度度進(jìn)行分分區(qū)。對(duì)對(duì)松散堆堆積物厚厚度不大大，且直直接覆蓋蓋在溶洞洞和隙寬寬較大溶溶隙開(kāi)口口處的那那些地段段，要予予以高度度重視，，不應(yīng)布布設(shè)任何何建筑物物。2、對(duì)已出出現(xiàn)地面面變形，，但尚未未塌陷的的地點(diǎn)，，要圈圍圍出警戒戒區(qū)，及及時(shí)撤離離人員。。3、擬建的的以巖溶溶水為開(kāi)開(kāi)采對(duì)象象的供水水源地布布設(shè)地點(diǎn)點(diǎn)，場(chǎng)地地選擇時(shí)時(shí)，應(yīng)事事先進(jìn)行行致塌危危險(xiǎn)性的的充分論論證，并并盡可能能遠(yuǎn)離村村鎮(zhèn)和人人口密集集區(qū)。4、對(duì)分散散開(kāi)采的的農(nóng)村井井機(jī)，應(yīng)應(yīng)強(qiáng)調(diào)小小流量小小降深逐逐漸過(guò)渡渡到預(yù)定定開(kāi)采量量的操作作方法，，以避免免洞穴負(fù)負(fù)壓的形形成。5、在可能能出現(xiàn)塌塌陷的地地段，要要防止地地表水的的進(jìn)入，，對(duì)嚴(yán)重重漏水的的河溪、、庫(kù)塘進(jìn)進(jìn)行鋪底底防漏或或人工改改道。6、加強(qiáng)對(duì)對(duì)巖溶水水位，尤尤其是地地面變形形的監(jiān)測(cè)測(cè)，要注注意宣傳傳，加強(qiáng)強(qiáng)群測(cè)群群報(bào)的工工作。五、地面面塌陷的的防治五、地面面塌陷的的防治（二）巖巖溶地面面塌陷的的治理（1）清除填填堵法常用于相相對(duì)較淺淺的塌坑坑或埋藏藏淺的土土洞。清清除其中中的松土土，填入入塊石、、碎石形形成反濾濾層，其其上覆蓋蓋以粘土土并夯實(shí)實(shí)。廣西桂林林榕城回回填堵塞塞法治理理巖溶地地面塌陷陷（2）跨越法法用于較深深大的塌塌陷坑或或土洞。。對(duì)建筑筑物地基基而言，，可采用用梁式基基礎(chǔ)、拱拱形結(jié)構(gòu)構(gòu)，或以以剛性大大的平板板基礎(chǔ)跨跨越、遮遮蓋溶洞洞，避免免塌陷危危害。對(duì)對(duì)道路路路基而言言，可選選擇塌陷陷坑直徑徑較小的的部位，，采用整整體網(wǎng)格格墊層的的措施進(jìn)進(jìn)行整治治。鐵道部門門用扣軌軌梁跨越越巖溶塌塌陷（4）鉆孔充充氣法隨著地下下水位的的升降，，溶洞空空腔中的的水氣壓壓力產(chǎn)生生變化，，經(jīng)常出出現(xiàn)氣爆爆或沖爆爆塌陷，，設(shè)置各各種巖溶溶管道的的通氣調(diào)調(diào)壓裝置置，破壞壞真空腔腔的巖溶溶封閉條條件，平平衡其水水、氣壓壓力，減減少發(fā)生生沖爆塌塌陷的機(jī)機(jī)會(huì)。湖南白洋洋灣水庫(kù)庫(kù)用臥管管和煙筒筒通氣法法防治巖巖溶塌陷陷（3）強(qiáng)夯法法在土體厚厚度較小小、地形形平坦的的情況下下，采用用強(qiáng)夯砸砸實(shí)覆蓋蓋層的方方法消除除土洞，，提高土土層的強(qiáng)強(qiáng)度。五、地面面塌陷的的防治五、地面面塌陷的的防治（5）灌注填填充法在溶洞埋埋藏較深深時(shí)，通通過(guò)鉆孔孔灌注水水泥砂漿漿，填充充巖溶孔孔洞或縫縫隙、隔隔斷地下下水流通通道，達(dá)達(dá)到加固固建筑物物地基的的目的。。灌注材材料主要要是水泥泥、碎料料（砂、、礦渣等等）和和速凝劑劑（水玻玻璃、、、氧化鈣