地面塌陷等级与分布情况及其影响

2023-11-04 理论教育版权反馈

【摘要】：地面塌陷分为4个等级。目前，已见有22个省（自治区）发育这类地面塌陷，其中以桂、粤、黔、湘、赣、川、滇、鄂、冀、鲁等省（自治区）最为发育。其他各类地面塌陷分布零散，发育规模和危害性相对较小。我国已有许多城市发生了岩溶地面塌陷灾害。不合理的或强度过大的人类活动都有可能诱发或导致地面塌陷。这种人为活动是采矿区地面塌陷的主要原因。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。

（1）地面塌陷的概念与分类。地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。地面塌陷分为4个等级。①小型塌陷：塌陷坑（洞）1～3处，合计影响面积小于1km2；②中型塌陷：塌陷坑（洞）4～10处，合计影响面积1～5km2；③大型塌陷：塌陷坑（洞）11～20处，合计影响面积5～10km2；④特大型塌陷：塌陷坑（洞）超过20处，合计影响面积10km2以上。

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、土体由于自然因素作用，如地震、降雨、自重等，向下陷落而成；后者是由于人为作用导致的地面塌落。在这两大类中，又可根据具体因素分为许多类型，如地震塌陷、矿山采空塌陷等。

2）根据塌陷区是否有岩溶发育，分为岩溶地面塌陷和非岩溶地面塌陷。岩溶地面塌陷主要发育在隐伏岩溶地区，是由于陷伏岩溶洞隙上方岩土体在自然或人为因素作用下，产生陷落而形成的地面塌陷。非岩溶地面塌陷又根据塌陷区岩土体的性质可分为黄土塌陷、火山熔岩塌陷和冻土塌陷等许多类型。

（2）岩溶地面塌陷在我国的分布。在我国发育的各类地面塌陷中，以岩溶地面塌陷的分布最广、危害最重。其散布范围从黑龙江到海南岛，从青海湖到东海之滨，以华南、西南、华北地区最为广泛。目前，已见有22个省（自治区）发育这类地面塌陷，其中以桂、粤、黔、湘、赣、川、滇、鄂、冀、鲁等省（自治区）最为发育。据不完全统计，全国岩溶地面塌陷点在778处以上，塌陷坑总数超过3万个，每年造成的经济损失达10余亿元。矿山采空区地面塌陷的危害和分布仅次于岩溶地面塌陷，许多矿区均有发育，尤以北方煤田区最为严重。其他各类地面塌陷分布零散，发育规模和危害性相对较小。

（3）我国岩溶地面塌陷较为严重的城市。我国已有许多城市发生了岩溶地面塌陷灾害。塌陷使大量的建筑物变形、倒塌、道路坍陷、田地毁坏、水井干枯或报废、风景点破坏等，使城市的生产建设和人民生活造成了很大损失。据不完全统计，我国岩溶地面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，并以贵州水城的地面塌陷最为典型和强烈。水城（属六盘山市）因水钢水源地中16口水井的大量抽采地下水，在约5km2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，423亩农田毁坏，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，局部地段因污水灌入造成地下水水质污染和生态环境恶化，另外，云南昆明市中心的翠湖塌陷，使历史悠久的最佳风景点——翠湖湖水干枯、亭台倒塌，桥梁破坏，名泉九龙池变成了落水洞，花枝凋谢、湖无翠意。

（4）我国岩溶地面塌陷较为严重的大型矿区、干线铁路。在地下矿产开采中，由于矿坑的强疏排水及矿坑的突水、涌水等，使许多矿区产生了岩溶地面塌陷，从而造成建筑物开裂倒塌、农田毁坏、道路中断、采矿滞产，甚至停产、矿井报废等，具经济损失和社会影响巨大。据不完全统计，我国矿区岩溶地面塌陷的直接经济损失已达4千万～5千万元以上。根据初步调查资料，目前我国已产生了岩溶地面塌陷灾害的大型矿区有：湖南的恩口煤矿、斗笠山煤矿、桥头河煤矿、煤炭坝煤矿、水口山铅锌矿，湖北的大冶铜绿山铜矿、大冶叶花香铜矿、大冶大广山铁矿、宜都松宜煤矿，江西丰域云庄煤矿、乐平花亭锰矿、乐平桥头丘煤矿、乐平鸣山煤矿，广西的泅顶山铅锌矿、西湾煤矿，广东的石录铜矿、凡口铅锌矿、英德硫铁矿、黑石岗黄铁矿、阳春硫铁矿、辽宁的魏家石棉矿，山东的莱芜铁矿业庄矿区、莱芜顾家台铁矿，安徽的铜陵新桥铜矿、淮南煤矿、铜官山矿，河北的唐山开滦煤矿、范各庄矿等数十个矿区。其中以恩口煤矿、水口山铅锌矿、凡口铅锌矿、泅顶山铅锌矿和铜绿山洞矿等的岩溶地面塌陷最为典型和强烈。

岩溶地面塌陷也是铁路的主要病害之一。多年来，全国铁路线及站场已发生重大塌陷约52处；累计中断行车1680小时，部分工点治理费用已达上亿元。在我国的主要干线铁路中，岩溶地面塌陷灾害较为严重的有：京广线、贵昆线、浙赣线、津浦线、沈大线、渝达线等。塌陷造成车站建筑物毁坏、路基塌陷、道路悬空、桥涵开裂倒塌、隧道施工受阻等。铁路断道停车事故时有发生，甚至造成火车脱轨。有些路段列车长期限速慢行，损失巨大。如京广线南岭隧道和大瑶山隧道的地面塌陷，造成已建铁路下沉、运输中断、隧道施工受阻；贵昆线K413～K606路段的三次重大塌陷，先后造成两列货车颠覆，中断行车71小时，已投入的治理费用达1700万元；津浦线上泰安车站的地面塌陷造成路基下沉、路轨架空、行车一度中断，整治费用达2000万元以上；沈大线瓦房店市路线的地面塌陷造成列车停运8小时。

（5）人类活动对地面塌陷的形成、发展产生了重要的作用。不合理的或强度过大的人类活动都有可能诱发或导致地面塌陷。现将对地面塌陷有重要影响的几种主要人类活动及其作用简述如下：(www.chuimin.cn)

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、土体失去支撑，从而导致地面塌陷。这种人为活动是采矿区地面塌陷的主要原因。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8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、人防及其他地下工程，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、土体平衡失调，在有地下空洞存在时，便产生塌陷。这类人为活动对岩溶地面塌陷所起的作用极大，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、土体平衡失调，在有地下洞隙存在时，也可产生地面塌陷。这种地面塌陷也多见于岩溶地区的塌陷中，并多发生在城市地区。

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。在有隐伏洞穴发育部位上方的人工加载，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隐伏洞穴发育地区产生地面塌陷。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。

地面塌陷等级与分布情况及其影响

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