地面塌陷类型原因

地面塌陷类型原因

Last revision date: 13 December 2020.

地面塌陷的形成原因复杂，类型很多，常见的分类有如

(1)

根据形成塌陷的主要原因，分为自然塌陷和人为塌陷两大类。

前者是地表岩石、土体由于自然因素作用，如地震震动、降雨雨水向地下渗透、自重压力、地下潜蚀掏空等，引起地面向下陷落；

后者是由于人为作用导致的地面塌落，如在地下采矿、坑道排水或施工中发生突水、大量开采地下水、水库蓄引水等。在这两大类中，根据引起塌陷的具体诱发因素又可进一步分为许多类型，如·69·

地震塌陷、矿山采空区塌陷、降雨人渗塌陷、排水塌陷、抽水塌陷、蓄水塌陷、地面荷载过重塌陷、爆破及其他振动塌陷等。

(2)根据塌陷区是否有岩溶现象存在，分为岩溶地面塌陷和非岩溶地面塌陷。

岩溶地面塌陷主要出现在存在地下岩溶（即隐伏岩溶）的地区，其分布广、数量多、发生频率高，诱发因素多，且具有较强的隐蔽性和突发性特点。

非岩溶地面塌陷根据塌陷区岩石和土体的性质，又可进一步分为黄土高原区的黄土塌陷、火山熔岩分布区的熔岩塌陷和冻土区的冻融塌陷等多种类型，其中黄土塌陷主要分布在西北黄土高原区，分布与危害范围较大，后几种塌陷的分布与危害范围相对较小。

(3)根据地面塌陷所形成的塌陷坑的数量和大小，地面塌陷一般分为4个等级：①小型塌陷：塌陷坑洞1—3处，合计影响面积小于1平方千米。②中型塌陷：塌陷坑洞4～10处，合计影响面积1~5平方千米。③大型塌陷：塌陷坑洞11~20处，合计影响面积5—10平方千米。④特大型塌陷：塌陷坑洞超过20处，合计影响面积在10平方千米以上。3．人类活动对地面塌陷的产生起了什么样的作用？

不合理的人类活动就有可能诱发或加剧地面塌陷的发生，对地面塌陷有重要影响的几种主要人类活动及其作用如下：

(1)矿山地下采空：地下采矿活动造成一定范围的采空区，使上方岩石、土体失去支撑，从而导致地面塌陷。我国已有许多矿区发生了这类地面塌陷，并产生了相当程度的危害。如山西省内八个主要矿务局所属煤矿区的地面塌陷，已影响到数百个村庄、数万亩农田和十几万人的正常生产和生活。

(2)地下工程中的排水疏干与突水（突泥）作用：矿坑、隧道、人防工程及其他地下工程等，由于排疏地下水或突水（突泥）作用，使地下水位快速降低，其上方的地表岩石、土体原有的受力平衡状态失衡，在有地下空洞存在时，便产生塌陷。由此所产生的岩溶地面塌陷的规模和强度最大，危害最重。我国许多矿区、铁路隧道中的岩溶地面塌陷均由这类活动所致。

(3)过量抽采地下水：对地下水的过量抽采，使地下水位降低，潜蚀作用加剧，岩石、土体受水体的浮托力减小，在有地下洞隙存在时，可产生地面塌陷。这种地面塌陷多见于岩溶地区，并多发生在城镇及附近。

(4)人工蓄水：这不仅在一定范围内使水体荷载增加，而且使地下水位上升、地下水的潜蚀、冲刷作用加强，从而引起地面塌陷。如广西南丹八圩水库引起的地面塌陷使库水全部漏失。

(5)人工加载：在地下有隐伏洞穴存在部位的上方进行人工加载，也会导致地面塌陷的产生。如武汉中南轧钢厂料场的地面塌陷，即由人工堆放荷载所致。

(6)人工振动：爆破及车辆的振动作用也可使地下有隐伏洞穴存在的地区产生地面塌陷。如广西贵县吴良村因爆破产生的地面塌陷，迫使全村迁移。

(7)地表渗水：输水管路渗漏或场地排水不畅造成地表水下渗或化学污水下渗，也能引起地面塌陷。如广西桂林第二造纸厂的地面塌陷，即由该厂排放的化学污水下渗所致。

4．地面塌陷有哪些危害？地面塌陷每年都给我国工农业生产、城市建设及人民生命财产等方面造成严重危害。据国土资源部的统计，2007年全国共发生地面塌陷578起，占当年全国地质灾害总数的2%。

(1)造成人员伤亡。

塌陷发生突然，并且塌陷发生前往往前兆现象不明显，当有人-员正在塌陷区范围内，就可能落入陷坑中，造成伤亡。如2007年3月15日上午10时40分，河北省葫芦岛市南票区暖池塘镇沙金沟村鸡冠山北坡脚，突然发生地面塌陷，6个正在拾煤渣的人突然沉到地下，当地政府立即组织全力抢救，但一直未发现这6人的踪影。

(2)造成房屋倒塌和破坏。在房屋建筑密集区，如发生地面塌陷，会造成房屋大面积破坏，安徽省淮南市的大通镇、九龙岗镇和淮北市的烈山镇等地，因地面塌陷，原来的城镇因受到破坏而不能正常使用，不得不搬迁重建。如1996年初，广西桂林市中心体育场的岩溶塌陷造成了数百万元的经济损失；1997年底，桂林市郊柘木村因疏通漓江河道，炸礁爆破的振动作用诱发了岩溶塌陷，在数日内出现的塌陷坑近40个，全村116户居民中的86户房屋遭受不同程度的损坏，其中倒塌1户，严重危房须拆除重建的5户，直接经济损失200多万元。(3)破坏土地。地面塌陷造成的土地破坏现象是非常惊人的，尤其是采矿引起的采空塌陷在全国各地频频发生，造成大量的地表土地破坏已成为我国主要的人为地质灾害之一。经有关部门测算，我国平均采一万吨煤就会产生2000平方米的地面塌陷，据此推算，全国每年仅因采煤就会出现地面塌陷70平方千米，直接经济损失约3.17亿元。如黑龙江鹤岗煤矿开采70多年，已造成地面塌陷42平方千米，塌陷区需搬迁房屋总建筑面积140万平方米。(4)危害工业生产。地面塌陷会造成厂房及设施的破坏，使已有的建筑格局严重走样，并使得工程建设场地等级、地基等级复杂程度提高，地基处理费用大大增加。在地下矿产开采中，许多矿区产生了岩溶塌陷，从而造成建筑物开裂倒塌、道路中断，甚

至矿井报废。如广东省凡口铅锌矿位于岩溶区，由于盲目疏干地下水，1970年以来出现塌陷坑1923个，把矿区地面破坏得千疮百孔，造成0.68万平方米房屋搬迁，1000亩农田受损，4千米铁路和1.4千米公路遭破坏。在黄土湿陷区的兰州钢厂第一炼钢车间，因生产用水管理不当，造成黄土自重湿陷，建筑物相对沉降达0.74米，导致建筑物报废。(5)危害公路、铁路、水利设施和地下管线。地面沉陷也是岩溶地区公路、铁路水利设施和地下管线的主要地质灾害之一。在我国的主要铁路干线中，京广线、贵昆线、浙赣线、津蒲线、沈大线、渝达线等都有较严重的地面塌陷灾害。地面塌陷造成车站建筑物毁坏、路基下沉、路轨悬空、桥涵开裂倒塌，甚至造成火车出轨。如贵昆线曾发生3次重大地面塌陷灾害，造成2列货车颠覆，中断行车71小时，投入治理经费1700万元。在华南和西南的岩溶地区，地面塌陷灾害也十分严重，如桂梧高速公路的临桂县会仙镇马面村以南约2千米处发现有85个塌陷溶洞，分布在2千米长的新辟路基上，直径在1～10多米，深度在1。3米多。在甘肃东部地区靖会引黄干渠白草塬和山长塬引水渠道上，黄土湿陷每年至少形成2~3处塌陷，40千米长的总干渠中有16.6千米渠水渗漏后产生沉陷，支渠有14.3千米也经常产生沉陷；白草塬2号渠1980年建成后，渠底渗漏沉陷，将一座小山体从中劈开，移动土方达2万立方米，造成渠道报废。(6)污染地下水。地面塌陷发生后，地表污水可沿塌陷坑渗水通道进入地下水系，污染地下水。如在贵州省六盘水地区，曾因大量抽取地下水造成地面塌陷，工业和城市污水由塌陷区进入地下水系统，引起地下水污染和生态环境恶化。为什么会发生岩溶塌陷在碳酸盐岩（石灰岩、白云岩等）（岩溶）地区，岩溶作用在地下形成隐伏的溶洞、溶隙、管道。在隐伏岩溶洞隙上方的岩土体在自重、地下水位变动、地震或人为因素作用下，就会突然产生陷落而形成的地面塌陷。岩溶塌陷的发生具有一定的地域性规律，例如青藏高原及其东部的川西高原，气温低，降水较少，气候比较干燥，岩溶发育较差，并且以小型岩溶为主，地面塌陷现象较少；云贵高原及其与四川盆地的过渡地带，降水较多，气候湿润，气温较高，岩溶普遍发育强烈，地面塌陷的现象较多。而人为因素是诱发岩溶塌陷的主要原因。如对632处岩溶塌陷的调查中发现，自然塌陷192处，占总数30.4010，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86.60/0，塌坑占总数的99.8010，而广西人为诱发岩溶塌陷也占总数的77.24%。24%。岩溶塌陷有什么特点岩溶塌陷的平面形态具有圆形、椭圆形、长条形及不规则形等，其剖面形态具有坛状、井状、漏斗状、碟状及不规则状等，主要与地表覆盖层的性质有关。地表覆盖层为黏性土层，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。岩溶塌陷的规模以个体塌陷坑的大小来表征，据统计，土层塌陷陷坑直径一般不超过30米，其中以小于5米的占大多数，达63%—71%，5～10米的占10%~20%，个别大的可达60~80米。塌陷坑可见深度绝大多数小于5米，可占总数的840/0～97%。基岩塌陷规模一般较大，如四川兴文县小岩湾塌陷，长

650米、宽·74·490米、深208米。岩溶塌陷特点是突然、点多，塌坑大小形状不一，小者不足1平方米，大者达几百平方米，且发育具有持续性、重复性，发育时间及分布范围也比较集中，因此造成的危害很大。7．岩溶塌陷灾害主要分布在哪些地区在我国的各类地面塌陷中，以岩溶塌陷的分布最广。其分布范围北面到黑龙江省，南面到海南省，西面从青海湖畔，东面到东海之滨，以华南、西南、华北地区分布最为广泛。据不完全统计，全国已有23个省（自治区、直辖市）发生岩溶塌陷1400多例，塌坑总数超过40000个。其中以广西、广东、贵州、湖南、江西、四川、云南、湖北、河北、山东等省（区）最为发育，尤以广西岩溶区地面塌陷最为突出。岩溶塌陷灾害较为严重的城市有：辽宁的大连、河北的秦皇岛、唐山，山东的济南、泰安、淄博、枣庄，湖北的武汉、黄石、咸宁，湖南的怀化、娄底、黔城、湘潭、郴州，江苏的南京，浙江的杭州，江西的九江、宜春、上高，云南的昆明，贵州的贵阳、水城、安顺、遵义、六盘水、清镇，广西的桂林、柳州、玉林，广东的广州、肇庆等数十个城市。其中破坏强烈、影响较大的有：大连、秦皇岛、泰安、武汉、桂林、水城、昆明等。如中国水钢集团所在地——贵州的水城（属六盘水市），由于水钢集团水源地的16口供水井大量开采地下水，在约5平方千米的范围内，产生塌陷坑1023个，导致89座房屋开裂或倒塌，道路坍裂，约28公顷农田被毁坏，电杆倒塌，一度引起全城停电，直接赔偿和经济损失达260余万元，局部地段因污水灌人造成地下水水质污染和生态环境恶化。再如，云南省昆明市中心的翠湖公园，曾经碧波荡漾、建筑优美协调，为春城昆明的最佳风景点之一。由于过度开采地下水，在3平方千米的范围内，形成了117个塌陷坑、地裂缝数百条，使历史悠久的风景点——翠湖湖水干涸、亭台倒塌、建筑物开裂、桥梁破坏、花草枯夕匕，经、侨损失超过千万兀。据不完全统计，全国岩溶地面塌陷每年造成的经济损失达数亿至10余亿元。