瑞金市黄柏乡胡岭村地面塌陷地质灾害的成因与防治措施

■胡公祥 ■江西省核工业地质局二六四大队，江西 赣州 341000

1 自然地理条件

一是地理位置:地面塌陷(沉降)灾害区位于瑞金市黄柏乡胡岭村杰子脑组，中心区地理坐标:东经116°00'39″，北纬25°56'31″，2000 坐标系平面坐标:X=2870776，Y=39400927。319国道通过地面塌陷(沉降)中心区东侧，交通便利。

二是社会经济概况:评价区大部分为农业人口，经济以农业为主，工业相对薄弱。农业盛产大米、脐橙、桔子、柚子、莲子，养殖业以螺旋藻养殖和鳗鱼养殖为主。

三是地形地貌:调查区属丘陵岗地和岩溶盆地，具北西高东南低的趋势，海拔标高一般为198．0～400．0m，局部533m。地面塌陷(沉降)区属岩溶盆地，为第四系覆盖型石灰岩地带，地势比较平坦、开阔，地面高程212．0 ～217．0m。

四是气象水文:该区属亚热带季风气候，温暖湿润，雨量充沛。据瑞金市气象局2008～2012年气象资料，最近两监测点沙洲水库和黄柏，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月为丰水期，10月至翌年的元月为枯水期，2、7、8、9为平水期。瑞金市1981年～2010年30年蒸发量统计区内的年均蒸发量为1465．5mm，最大蒸发量1878．5mm，最小蒸发量1220．8mm，其中每年的7、8 月蒸发量最大，12、1、2、3 月蒸发量最小。

2 地质环境条件

一是地质构造:调查区位于武夷山新华厦系构造与南岭东西复杂构造带交接复合部位。以断裂构造为主，北东向、北西向、北北东向、近东西向断裂均有所发育。规模较大的断裂有北东向的赤岭－观音前断裂(F13)，区内延长5．5 千米，宽0．05 ～0．5 米，走向 40°～55°，倾向南东，倾角以压性断裂为主，少量张性断裂，倾向北西为主，倾角53°～81°，断裂面舒缓波状，见有擦痕，岩层被牵引，在白垩系红层中断裂以裂隙密集带的形式出现，力学性质为压扭性。

二是水文地质特征:调查区为岩溶盆地，根据含水层岩性、成因类型、地下水赋存条件及水力特征，将地下水分为松散岩类孔隙水(Q)、碳酸盐岩类岩溶水(C2H)和碎屑岩类基岩裂隙水(K2g、C1z)三大基本类型，由于基岩裂隙水富水性贫乏，且分布于盆地边缘，构成岩溶水相对隔水边界，与地面塌陷(沉降)无直接关系，在此不细述。

3 地面塌陷(沉降)的成因分析

导致勘查区地面塌陷(沉降)的因素比较复杂，它不仅与地质构造、地层岩性、水文地质条件有关，也与地形、地貌及地下水活动有关，还与开采地下水以及其它人类活动都有着直接或间接的关系。引发地面塌陷(沉降)的原因既有地质环境因素，也有人为因素。主要因素有:

一是可溶岩地层是产生地面塌陷(沉降)的基础条件:勘查区为覆盖型灰岩区，上覆11．26～26．20米厚的第四系地层，下伏石炭系上统壶天群厚层状灰岩、白云质灰岩，灰岩主要化学成分为碳酸钙，具可溶性，在具流动性的地下水介质作用下易被溶蚀成溶洞，而溶洞，特别是第四系下伏的浅部溶洞又是产生塌陷的主导因素。溶洞形成后，在地下水的作用下，把溶洞上部土层颗粒逐渐带走，形成土洞，使土层工程性质局部变差，在一定条件下，产生塌陷。

勘查区岩溶发育，在施工的7个钻孔中，有6个钻孔见有溶洞，钻孔遇洞率为85．7%，钻孔遇见溶洞洞高0．67～9．65米，线岩溶率23．6%。岩溶发育地段，塌陷也发育。

二是地下水水位的剧烈变动是产生地面塌陷的主要条件:岩溶地面塌陷的形成与地下水的作用密切相关，主要机理包括:渗透变形效应，由于岩溶水位的下降，第四系土层孔隙水向下渗透补给岩溶水的作用增强，在集中渗流点(岩溶管道开口、裂缝)附近，作用于上覆土层的水力坡度超过了土体发生渗透破坏的临界水力坡度，土体发生渗透变形破坏。真空负压效应，由于岩溶水水位下降过快、幅度过大，第四系孔隙水(气)来不及补给岩溶含水层，在基岩面附近的岩溶管道裂隙系统中，就会瞬时产生负压，最大负压值可以达到相当于岩溶水位下降幅度的水柱高度，为了达到新的压力平衡，将会加速土层中的孔隙水(气)向下补给岩溶含水层，提高在集中渗流点(岩溶管道开口、裂缝)附近作用于上覆土层的水力坡度，当水力坡度超过了土体发生渗透破坏的临界水力坡度，土体发生渗透变形破坏。因此，从这一角度看，真空负压效应诱发塌陷的本质还是土体的渗透变形，其主要发生在人类活动导致的水位大幅度快速下降条件下，本勘查区的大量抽取地下水导致水位快速下降，就会引起这种真空负压效应，而产生塌陷。

4 地面塌陷的防治措施

一是严格控制地下水开采量，目前(今年8月份前)，地下水开采量达6760m3/d，其中居民生活饮用水866m3/d，螺旋藻养殖基地943m3/d，最大开采量1716m3/d，养鳗场4008m3/d。而地下水允许开采量为3470m3/d，实际开采量是允许开采量的1．95倍，区域地下水位已下降了0．60～1．10米。为控制地下水位下降，并逐渐恢复至正常水位，建议严格控制地下水开采量。为科学、合理开采地下水，控制主要地面沉降点的地下水位降深，根据多井抽水过程，按干扰井群抽水计算，预测各主要地面沉降点的地下水位降深。

二是在地面塌陷(沉降)隐患区，对各地面沉降点进行定期监测，当发现沉降加剧时，应加密监测，并划出危险区，设立警示牌，及时疏散沉降危险区居民。

三是在地面塌陷(沉降)重点防治区，除对各地面沉降点进行定期监测外，对沉降明显，影响居住安全的地段，建议进行地基加固处理，加固方法可采用注浆法，即按一定间距钻孔往地基土内注入水泥浆，加固深度以8米为宜。

5 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知，地面塌陷是非常严重的一种自然灾害，会对人们的生命财产安全造成直接的威胁，需要引起人们足够的重视。如果有地面塌陷问题出现，就需要结合具体情况，科学选择勘察手段，从多个方面来勘察，分析地面塌陷形成的原因，以便采取针对性的控制手段，最大限度的降低地面塌陷所带来的危害。

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