岩溶地面塌陷区地质灾害治理方法研究

姚永源

摘 要： 我国对于岩溶地面塌陷区的地质灾害防治工作起步较晚，但是近年来随着科学发展观的贯彻落实，越来越多信息化的岩溶地面塌陷区地质灾害治理措施在实践中得到有效应用，并且发挥着积极作用。

关键词： 岩溶地面;地质灾害;治理方法

【中图分类号】P642.26     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.008

1 岩溶地面塌陷地质灾害的成因

1.1 人为活动对岩溶地面塌陷区地质灾害影响

随着社会的进一步发展，人类各种行为活动都需要依托于地面所展开。如，工程建筑，交通建设，水库建设等等，这些建设都必须进行基础开挖，甚至是在地下水位以下开挖，地下水以下开挖就离不开抽排水。大量不断抽排就会把原本饱和状态下的地下水抽空或水位降低，使土体内空隙不断增多，浮托力消失，最终出现地面塌陷。在地下施工建设中，人为爆破对岩溶洞隙带来振动，可能会破坏其支撑拱出现岩溶顶板坍塌，或破坏地下岩溶管道水，管道水流失出现地面塌陷。另外，人类在其他的区域所采取的各种不科学不生态环保的活动，也会导致岩溶地面塌陷区的地质灾害。

1.2 岩溶地面塌陷区的外部条件的影响

（1）河流水文影响。

河流水文是地下水的主要来源，在岩溶地面塌陷区内部不可避免地拥有地下水，在岩溶塌陷地区，若是该区域周围有河湖水等水源，则在外来水量过大，这些河流水会倒灌到地下水位中，从而使得岩溶地下水位过高，对洞穴上覆盖层土体产生正压力，当地下水位下降的时候，其对洞隙上覆盖层土体的浮托力消失，洞隙开口处的潜水会反作用于岩溶土体，带来渗透侵蚀作用，形成洪水塌陷灾害。

（2）降雨影响。

地质灾害同降雨具有直接关联，长期降雨或突发强降雨对岩溶地面塌陷区带来很大的冲击，雨水过大直接改变岩土内部的地质条件及地下水饱和条件。如大量的降雨使得地表水不断渗入土体内，使土体孔隙水不断饱和，甚至出现超饱和状态，土体自重加大，粘聚力不断降低，导致洞穴顶部土体逐步掉落洞穴，并延洞穴管道流失，最终形成塌陷。

1.3 岩溶地面塌陷区的岩土体内部条件的影响

（1）地下围岩问题。

地下洞穴的受力状况跟建筑中的梁体的受力状况一样，地下的洞穴顶板承载着覆岩土体的自重及上部建筑物附加荷载，顶板一旦无法形成稳定的支撑拱，则就会出现塌陷形成地质灾害。

（2）地下存在洞穴问题。

地下存在洞穴是导致地面塌陷地质灾害的先决条件。导致地下存在洞穴的原因是两方面。第一是自然地质作用下所导致天然溶洞、土洞。第二是一些人为工程采掘所形成的地下空洞。如，修建公路、铁路所形成的隧道洞穴，开采煤矿时所形成的地下巷道系统。

1.4 其他自然灾害对岩溶地面塌陷区地质灾害的影响地震是地壳快速释放能量过程所导致的振动。同时地球上板块与板块之间形成相互挤压碰撞，也会造成板块边缘出现错动和破裂。因此当发生地震的时候，会引起土体错位塌陷等。地震力更是会导致岩溶地面塌陷区的洞壁裂隙扩大，引起岩层破裂位移，带来滑坡、塌陷等各种地质灾害。

2 岩溶地面塌陷区地质灾害的治理方法

2.1 对岩溶地面塌陷区地质灾害的直接治理手段

（1）采用塌陷区的防治措施。

在塌陷区地质灾害发生之后，最少需要在2年之后才能够对该区域进行土地整理和利用。同时需要展开钻孔注法或是清除填充法等，对于地下空腔进行整治，使其达到稳定状态。

（2）清理塌陷现场。

在塌陷区出现塌陷地质灾害事故之后，需要对已经产生破坏的土体进行整治平复，防止已经塌陷的土体带动另外的土体形成二次滑坡、崩塌事故。

2.2 岩溶地面塌陷区地质灾害的预防方法

（1）深基础法。

该方式主要是通过桩基础施工工程，将上部土体或是工程项目的荷载传递到基岩上，减少对岩溶塌陷土体的压力。

（2）清除填堵法。

顾名思义该方技术手段就是通过对较浅的地面塌陷区域进行加固，避免后期受到水文气象或是人为正常活动的影响，导致突发性的滑坡、泥石流等地质灾害。采用清除填堵法是通过在塌陷区填入石块、碎石等材料，形成过滤层，在过滤层上覆盖粘土加固土体，由此增加塌陷区土体的承载力。

（3）灌注填充法。

当岩溶塌陷区埋藏较深的时候，需要通过钻孔灌注水泥砂浆的方式，填充岩溶孔洞的缝隙，达到阻隔地下水流通道，降低土体自重的效果。在灌注填充防范技术中，采用的灌注材料主要有水泥、速凝剂等等。

（4）钻孔充气法。

该方式是对于由于地下水位升降所带来的塌陷区的防治措施。通过的钻孔充气的方式，对于岩溶洞穴内的气压进行调节，破坏岩溶封闭条件，达到平衡水压的效果，降低塌陷区可能产生的气爆情况。

（5）跨越法。

该技术手段主要是用以面积较大的塌陷区。如，在建筑施工中面对岩溶地面塌陷区，可以采用该技术方式，对塌陷区进行梁式基础、拱形结构的平板基础施工，跨越溶洞，避免因为塌陷区地质灾害所带来的经济损失和社会不良影响。

2.3 对岩溶地面塌陷区地质灾害的有效预防措施

（1）要求能够建立健全岩溶地面塌陷区工程施工的相关保护和监督制度。

只有如此，才能够避免对于岩溶地面塌陷区进行非法的经营活动。如，在矿山开采项目中，需要建立起矿山生态环境保护法律，严格矿山开采准入门槛，对于矿山的扩建以及开采需要经过严格的行政审批，确保矿山开采工作中能够注意防范塌陷区地质灾害的出现，提高每一个从业人员的安全防范意识。

（2）提高认识。

巖溶地面塌陷区发生地质灾害事件属于大概率事件，当前需要能够提高对岩溶地面塌陷区的正确认知，对其可能产生的危害拥有全面的认识，如此才能够在该区域上面展开各项工程项目活动时，做好相关的预防或是防治准备。如，展开对塌陷区的有效治理等。

（3）要求能够强化监督管理制度。

在一些工程项目建设中，有的施工单位为了短期的经济利益，而忽视对该区域做好相应的地质勘查。当前要求能够强化对工程项目施工的质量监督管理，实施“谁建设，谁负责”“谁批准，谁负责”的管理机制，加大对各个主管部门的责任，完善对工程项目施工方案、施工设计的监督和管理。要求若是出现地面塌陷区必须进行治理后才能够展开施工。

结束语：综上述，岩溶地面塌陷区多发生在碳酸盐地区、钙质碎屑岩等可溶性岩石分布区域。激发岩溶地面塌陷灾害的的成因多样，直接原因是大量降雨、干旱等自然因素。而间接原因是由频繁的人为活动所导致的，如，人类活动对该区域进行大量的抽排水、大开挖、深开采等人为破坏地下饱和生态水。人为因素导致下的塌陷灾害具有突发性强、破坏性大等特点。因此展开对岩溶地面塌陷区的地质灾害治理防范研究是实现社会可持续发展的重要课题。

参考文献

[1] 岩溶地面塌陷区地质灾害治理方法研究[J].任辉，任朝栋.冶金管理.2020（15）.

[2] 岩溶地面塌陷的严重危害[J].高垒.交通世界（运输.车辆）.2020（05）.