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地面塌陷的分类及事例
2、由于其发育的地质条件和作用因素的不同,地面塌陷可分为以下几种类型:
(1)岩溶塌陷
由于可溶岩(以碳酸岩为主,其次有石膏、岩盐等)中存在的岩溶洞隙而产生的。
在可溶岩上有松散土层复盖的复盖岩溶区,塌陷主要产生在土层中,称为“土层塌陷”,其发育数量最多、分布最广;当组成洞隙顶板的各类岩石较破碎时,也可发生顶板陷落
的“基岩塌陷”。
我国岩溶塌陷分布广泛,除天津、上海、甘肃、宁夏、以外的26个省
(区)中都有发生,其中以广西、湖南、贵州、湖北、江西、广东、云南、四川、河北、
辽宁等省(区)最为发育。
据统计,全国岩溶塌陷总数达2841处,塌陷坑33192个,
塌陷面积约332平方公里,造成年经济损失达1.2亿元以上。
(2)非岩溶性塌陷
由于非岩溶洞穴产生的塌陷,如采空塌陷,黄土地区黄土陷穴引起的塌陷,玄武岩地区其通道顶板产生的塌陷等。
后两者分布较局限。
采空塌陷指煤矿及金属矿山的地下
采空区顶板易落塌陷,在我国分布较广泛,目前已见于除天津、上海、内蒙、福建、海南、西藏以外的24个省区(包括台湾省),其中黑龙江、山西、安徽、江苏、山东等省
发育较产重,据不完全统计,在全国21个省区内,共发生采空塌陷182处以上,塌坑
超过1592个,塌陷面积大于1150平方公里,年经济损失达3.17亿元。
在上述几类塌陷中,岩溶塌陷分布最广、数量最多、发生频率高、诱发因素最多,
且具有较强的隐蔽性和突发性特点,严地威协到人民群众的生命财产安全,因此在此着重论述。
·岩溶塌陷
1、现象成因
岩溶塌陷的规模以个体塌陷坑的大小来表征,主要取决于岩溶发育程度,洞隙开口大小及其上复盖层厚度等因素。
自然岩溶塌陷的成因包括暴雨、洪水、重力、地震等,人为岩溶塌陷中,成
因以坑道排水或突水,抽取岩溶地下水、水库畜引水为主,共占人为塌陷的92%。
其中,人为因素是诱发岩溶塌陷的主要原因。
如在2011年统计的632处岩溶塌陷中,自然塌陷192处,占总数30.4%,成因不明的8处,占1.2%,人为因素诱发的432处,占68.4%;其中矿坑排水诱发的157处,占24.8%,生活用抽水诱发的187处,占29.6%。
据湖南省统计,人为因素诱发的岩溶塌陷占总数的86.6%,塌坑占总数的
99.8%,而广西人为诱发岩溶塌陷也占总数的77.24%。
从上述数字及实地调查看出,凡是矿区大强度排水及过量抽汲岩溶地下水的地区,都是岩溶地面塌陷发
2、形态特征与规模
岩溶塌陷的平面形态具有园形、椭园形、长条形及不规则形等,主要与下伏岩溶洞隙的开口形状及其上复岩、土体的性质在乎面上分布的均一性有关。
其剖面形态具有坛状、井状、漏斗状、碟状及不规则状等,主要与塌层的性质有关,粘性土层塌陷多呈坛
状或井状,砂土层塌陷多具漏斗状,松散土层塌陷常呈碟状,基岩塌陷剖面常呈不规则的梯状。
据统计,土层塌陷陷坑直径一般不超过30m,其中以小于5m的占大多数,达63—71%,5—10m的占10~20%,个别大的可达60—80m。
塌陷坑可见深度绝大多数小于5m,可占总数的84—97%。
基岩塌陷规模一般较大,如四川
兴文县小岩湾塌陷,长650m、宽490m、深208m。
3、分布地域
中国岩溶塌陷分布广泛,从南到北,从东到西都有发育。
主要分布于辽宁、河北、江西、湖北、湖南、四川、贵州、云南、广东、广西等省区。
另外,华南岩溶塌陷多而强,华北相对少且弱一些。
全国岩溶塌陷总数为2841处,塌陷坑有33192个,塌陷面积为332.28km。
4、危害
安徽每年因岩溶塌陷造成的直接经济损失约436.8万元,辽宁、湖南二省年均分别达5000、3000万元,云南省年均约1000万元,估计全国每年因岩溶塌陷造成的直接经济损失在1.2亿元以上。
·采空塌陷
1、现象成因
我国采空塌陷主要出现于20世纪70年代以后,是由于盲目开采及滥采等不合理行为,加之爆破等一些震动因素,使得顶板较薄(最薄不足1m)之处极易塌陷。
从全国看,采空塌陷与采矿量成直线关系。
2、规模
规模一般较大,面积一般均在几百平方米以上,大者如湖南杨梅山煤矿塌陷,长2km,宽1km,深12m,塌陷面积达百万平方米。
3、分布地域
黑龙江、山西、安徽、江苏、山东等省是采空塌陷的严重发育区。
但几乎在全国的采煤、采矿区均有出现,尤其是个体采矿业比较发达、而法律制度不健全且执行不力的地区更容易发生。
据不完全统计,在全国20个省区内,共发生采空塌陷180处以上,塌坑超过1595个,塌陷面积大于1150km。
4、危害
据2007年对全国1173个大中型矿山企业调查,地面塌陷破坏土地面积达
84200多公顷,煤矿区最为突出。
华北、华东地区煤矿采空塌陷,每年平均为
10.5万亩。
经有关部门测算,全国平均每采万吨煤就塌地3亩,高者可达3.85亩,据此估算全国每年因采煤塌地70平方千米。
而据吉林省统计,采万吨煤平均塌地已达15.1亩,安徽省淮北煤田每天采5万吨煤塌地约20亩,一年塌地近万亩,因而估计全国每年的实际塌地要比70平方千米还多。
·黄土湿陷
1、现象成因
可分为自然和人为诱发的,同时人为诱发的湿陷有逐渐增多的趋势。
造成黄土湿陷原因主要有三种:
①黄土的力学性质从内部改变了黄土在浸水及外部荷载因素下,使剪应力超过抗剪强度,从而发生湿陷。
②黄土内部受浸水湿化作用下,使土壤自身摩擦力降低,外部扰动作用诱发湿陷。
③黄土内部结构发生崩解,使黄土颗粒间胶结强度弱化,颗粒间相对迁移,并伴随小颗粒进入大间隙。
同时由于颗粒间胶结被水溶解,在外部扰动作用下强度已不堪平衡,造成土质结构损坏。
2、主要特征
湿性黄土在干燥状态下可以承受一定荷重而变形不大。
当浸水后,土粒间水膜增厚,水溶盐被溶解,土粒联结力显著减弱,从而引起土体结构破坏并产生湿陷。
由于湿陷往往是突然发生的,所以常使建筑物突然发生沉陷,甚至导致建筑物破坏。
3、分布地域
主要见于河北、青海、陕西、甘肃、宁夏、河南、山西、黑龙江等8个黄土分布省区,塌陷面积仅河南省就达4.53km。
4、危害
在湿陷性黄土中,自重湿陷性黄土危害最大。
如兰州钢厂第一炼钢车间,因生产用水管理不当,造成自重湿陷,建筑物相对沉降达0.74m,导致建筑物报废;再如郑州市,1992年5月3日就因暴雨塌
陷4处约400m,直接经济损失达因湿陷造成的直接经济损失约为250万元。
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塌陷事件
2008年3月25日凌晨,四川省江安县红桥镇五阁村发生了局部地面塌陷,
形成大小不等的3个巨型“天坑”,呈直线展开,长约400米。
此后,类似事
件不断出现,至2008年7月2日,红桥镇的地陷坑已经增加到16个。
2008年11月15日15时许,杭州风情大道地铁施工工地突然发生大面积地面塌陷,正在路面行驶的多辆汽车陷入深坑,多名施工人员被困地下。
结果,事故造成了风情大道路面坍塌75米,下陷15米,死亡17人,失踪4人,受伤
24人。
2009年4月5日上午7时许,位于成都市一环路西三段路口一段近30米
的河堤突然塌陷,深达1米。
由于附近酒店的停车场就设在河堤上,5辆停在河堤上的汽车当场被“吞没”,所幸未造成人员伤亡。
2012年2月28日下午4时30分许,上海九亭涞寅路1881号七欣科工业园区内一在建工地在挖地基时突然塌陷,致使地下的备用天然气管道发生泄漏。
事故没有造成人员伤亡。
2012年5月10日,位于广西柳州市市郊的帽合村发生严重地质灾害,受
灾面积约100亩,村内2000余名居民紧急疏散。
灾害已致多栋房屋倒塌,地面出现拳头宽的裂缝,池塘水和井水消失。
灾害原因初步认为是岩溶塌陷。
2012年6月1日,广西省南宁市坛洛镇坛洛村多处发生地陷。
2012年6
月7日,坛洛村再次出现新的地陷险情,已发现5处新塌陷点,其中包括一个
约300平方米的塌陷坑。
2012年7月5日凌晨,长沙市紧靠湘江大堤的湘江路中段突然发生塌陷,
一台从此路过的轿车被巨坑吞没,致1人死亡。
塌陷坑坑口面积约有30平米。
2012年7月5日夜,郑州市棉纺路与秦岭路交叉口东侧约30米的快车道
上,又一次塌陷,出现了一个深坑。
近两年来,此处经常塌陷,不足200米的
路段,已塌陷过十余次,其中最大的一次塌坑面积超过了30平方米。
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