浅谈岩溶塌陷成因及防治措施..docx

浅谈岩溶塌陷成因及防治措施------------------ 以桂西南某铝厂岩溶塌陷勘察为例摘要:岩溶在我国广泛发育,岩溶塌陷为岩溶地区常见的一种地质灾害现象,对正常的生产和生活有着极大的不良影响。本文结合实际案例,对岩溶塌陷的形成因素及机理进行探讨分析并提出相关治理措施建议。 1 岩溶背景岩溶,主要指水流对碳酸盐岩等可溶性岩石以化学作用为主,机械作用为辅的地质作用过程及其所产生的现象。广西华银铝厂位于广西省百色市德保县,地处桂西北,为岩溶强烈发育区。我国的岩溶发育广泛,碳酸盐岩的分布,有 万km 2,碳酸盐岩出露面积有 90. 7 万km 2 ,从北方小兴安岭到南海诸岛,从青藏高原到宝岛台湾,都有岩溶发育。其中以山西高原及邻近省区,到华南云、桂、贵,包括川、鄂、湘的部分地区最为发育。山西岩溶高原蕴藏丰富的煤炭资源,其两侧的华北油田潜山型储集层和鄂尔多斯油田深部碳酸盐岩储集层,构成我国重要的能源基地,西南岩溶区及华南岩溶区蕴藏着我国最主要的有色金属和磷矿资源,不仅在岩溶区有丰富的固体矿产资源,我国四分之一的地下水资源也是分布于岩溶区。此外,岩溶地区造成的地貌成就了一批著名的风景名胜,桂林山水、云南石林、四川黄龙九寨沟等风景区。因此岩溶在我们的生产生活有着重要意义。 2 岩溶塌陷岩溶地面塌陷简称岩溶塌陷或塌陷,是岩溶地区常见的一种动力地质现象,亦是岩溶地区一种特殊的水土流失现象。它是岩溶发育过程中,自然界岩土、水、气多相平衡状态遭受破坏后,地表岩土体向下部岩溶空间流失,由不平衡状态向平衡状态发展的一个阶段。这种现象,在天然状态下可以产生,但发展缓慢。而在人类经济工程活动中,加速了自然界平衡的破坏,塌陷的产生往往十分迅速,有时规模巨大,危害严重。该厂自从投产以来,由于厂区周边建设的加速及自然环境的变化,区域内的水文地质条件发生了改变,厂区内发生了大小规模不一的地面塌陷,这些塌陷部分已对厂内设备、建(构)筑物基础造成了安全隐患。 3 厂区岩溶塌陷条件分析造成岩溶塌陷的条件通常应具备: 有岩溶化地层, 有溶蚀形成的空间--- 溶洞或土洞; 上部有一定厚度的盖层,盖层可以是基岩也可以是土层;要有产生塌陷的作用力,这种力主要包括地下水位变化及水、气流流动产生的动压力、岩土体的自重及人为荷载作用。通过区域调查、资料搜集、钻探及物探等手段,查明了厂区的构造、地层及水文条件情况: (1)厂区地质构造位于华南准台地桂中~桂东台陷大瑶山凸起构造单元内,经历了加里东期、印支~燕山期、喜山期等三个较为明显的构造发展阶段,组成较复杂的构造格架。(2)厂区地层区域内泥盆系中统征主要为灰、灰黑色中厚~厚层状灰岩、白云质灰岩,局部为含燧石团块灰岩夹硅质岩、泥质灰岩、泥灰岩;泥盆系上统岩性特征主要为浅灰、灰白色中厚层状灰岩,局部呈浅灰色,隐晶质结构,厚层状构造,裂隙稍发育该层内岩溶中等强度发育,局部地段地下水富集。冲洪积粘土,褐黄、褐红色,可塑~软塑状态,局部硬塑。人工填土杂色,主要由块石混少量粘性土组成,局部含混凝土块建筑垃圾,结构松散~稍密。(3)厂区原水文地质条件建厂前场地内地表水系发育。鉴河支流四桥河、双姑河由西往东分别从场地南部与中部贯穿场地,其朋河由北往南贯穿场地,河流在场地内多次分分合合。场地地表水主要受大气降水补给,水位随季节变化,其中四桥河和双姑河河水主