地面塌陷的分类及事例

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。（1）自然塌陷是地表岩、土体由于自然因素作用、如地震、降雨、自重等，向下陷落而成，如黄土湿陷。（2）人为塌陷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、由于其发育的地质条件和作用因素的不同，地面塌陷可分为以下几种类型：（1）岩溶塌陷由于可溶岩（以碳酸岩为主，其次有石膏、岩盐等）中存在的岩溶洞隙而产生的。在可溶岩上有松散土层复盖的复盖岩溶区，塌陷主要产生在土层中，称为“土层塌陷”，其发育数量最多、分布最广；当组成洞隙顶板的各类岩石较破碎时，也可发生顶板陷落的“基岩塌陷”。我国岩溶塌陷分布广泛，除天津、上海、甘肃、宁夏、以外的26个省（区）中都有发生，其中以广西、湖南、贵州、湖北、江西、广东、云南、四川、河北、辽宁等省（区）最为发育。据统计，全国岩溶塌陷总数达2841处，塌陷坑33192个，塌陷面积约332平方公里，造成年经济损失达1.2亿元以上。（2）非岩溶性塌陷由于非岩溶洞穴产生的塌陷，如采空塌陷，黄土地区黄土陷穴引起的塌陷，玄武岩地区其通道顶板产生的塌陷等。后两者分布较局限。采空塌陷指煤矿及金属矿山的地下采空区顶板易落塌陷，在我国分布较广泛，目前已见于除天津、上海、内蒙、福建、海南、西藏以外的24个省区(包括台湾省)，其中黑龙江、山西、安徽、江苏、山东等省发育较产重，据不完全统计，在全国21个省区内，共发生采空塌陷182处以上，塌坑超过1592个，塌陷面积大于1150平方公里，年经济损失达3．17亿元。在上述几类塌陷中，岩溶塌陷分布最广、数量最多、发生频率高、诱发因素最多，且具有较强的隐蔽性和突发性特点，严地威协到人民群众的生命财产安全，因此在此着重论述。·岩溶塌陷1、现象成因岩溶塌陷的规模以个体塌陷坑的大小来表征，主要取决于岩溶发育程度，洞隙开口大小及其上复盖层厚度等因素。自然岩溶塌陷的成因包括暴雨、洪水、重力、地震等，人为岩溶塌陷中，成因以坑道排水或突水，抽取岩溶地下水、水库畜引水为主，共占人为塌陷的92％。其中，人为因素是诱发岩溶塌陷的主要原因。如在2011年统计的632处岩溶塌陷中，自然塌陷192处，占总数30.4％，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86.6％，塌坑占总数的99.8％，而广西人为诱发岩溶塌陷也占总数的77.24％。从上述数字及实地调查看出，凡是矿区大强度排水及过量抽汲岩溶地下水的地区，都是岩溶地面塌陷发育强烈及损失惨重的地区，即二者之间是一种正相关关系。人为因素诱发的岩溶塌陷特点是突然，点多，塌坑大小形状不一，小者不足1m，大者达几百m，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。2、形态特征与规模岩溶塌陷的平面形态具有园形、椭园形、长条形及不规则形等，主要与下伏岩溶洞隙的开口形状及其上复岩、土体的性质在乎面上分布的均一性有关。其剖面形态具有坛状、井状、漏斗状、碟状及不规则状等，主要与塌层的性质有关，粘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。据统计，土层塌陷陷坑直径一般不超过30m，其中以小于5m的占大多数，达63—71％，5—10m的占10～20％，个别大的可达60—80m。塌陷坑可见深度绝大多数小于5m，可占总数的84—97％。基岩塌陷规模一般较大，如四川兴文县小岩湾塌陷，长650m、宽490m、深208m。3、分布地域中国岩溶塌陷分布广泛，从南到北，从东到西都有发育。主要分布于辽宁、河北、江西、湖北、湖南、四川、贵州、云南、广东、广西等省区。另外，华南岩溶塌陷多而强，华北相对少且弱一些。全国岩溶塌陷总数为2841处，塌陷坑有33192个，塌陷面积为332.28km。4、危害安徽每年因岩溶塌陷造成的直接经济损失约436.8万元，辽宁、湖南二省年均分别达5000、3000万元，云南省年均约1000万元，估计全国每年因岩溶塌陷造成的直接经济损失在1.2亿元以上。·采空塌陷1、现象成因我国采空塌陷主要出现于20世纪70年代以后，是由于盲目开采及滥采等不合理行为，加之爆破等一些震动因素，使得顶板较薄（最薄不足1m）之处极易塌陷。从全国看，采空塌陷与采矿量成直线关系。2、规模规模一般较大，面积一般均在几百平方米以上，大者如湖南杨梅山煤矿塌陷，长2km，宽1km，深12m，塌陷面积达百万平方米。3、分布地域黑龙江、山西、安徽、江苏、山东等省是采空塌陷的严重发育区。但几乎在全国的采煤、采矿区均有出现，尤其是个体采矿业比较发达、而法律制度不健全且执行不力的地区更容易发生。据不完全统计，在全国20个省区内，共发生采空塌陷180处以上，塌坑超过1595个，塌陷面积大于1150km。4、危害据2007年对全国1173个大中型矿山企业调查，地面塌陷破坏土地面积达84200多公顷，煤矿区最为突出。华北、华东地区煤矿采空塌陷，每年平均为10.5万亩。经有关部门测算，全国平均每采万吨煤就塌地3亩，高者可达3.85亩，据此估算全国每年因采煤塌地70平方千米。而据吉林省统计，采万吨煤平均塌地已达15.1亩，安徽省淮北煤田每天采5万吨煤塌地约20亩，一年塌地近万亩，因而估计全国每年的实际塌地要比70平方千米还多。黑龙江鹤岗煤矿开采70多年中，已塌陷41．97km2，塌陷区需搬迁的房屋总建筑面积139．7万m2，仅搬迁费就需4.9亿元，且不断有人员伤亡事故发生。山东省每年因采煤塌陷造成的直接经济损失约5000万元，采煤业不算发达的江苏省每年也造成了不起260万元的损失。经估算采空塌陷每年造成的直接经济损失约为3.17亿元。另外在采矿过程中，还因陷落及冒落也造成很重的损失。·黄土湿陷1、现象成因可分为自然和人为诱发的，同时人为诱发的湿陷有逐渐增多的趋势。造成黄土湿陷原因主要有三种：①黄土的力学性质从内部改变了黄土在浸水及外部荷载因素下，使剪应力超过抗剪强度，从而发生湿陷。②黄土内部受浸水湿化作用下，使土壤自身摩擦力降低，外部扰动作用诱发湿陷。③黄土内部结构发生崩解，使黄土颗粒间胶结强度弱化，颗粒间相对迁移，并伴随小颗粒进入大间隙。同时由于颗粒间胶结被水溶解，在外部扰动作用下强度已不堪平衡，造成土质结构损坏。2、主要特征湿性黄土在干燥状态下可以承受一定荷重而变形不大。当浸水后，土粒间水膜增厚，水溶盐被溶解，土粒联结力显著减弱，从而引起土体结构破坏并产生湿陷。由于湿陷往往是突然发生的，所以常使建筑物突然发生沉陷，甚至导致建筑物破坏。3、分布地域主要见于河北、青海、陕西、甘肃、宁夏、河南、山西、黑龙江等8个黄土分布省区，塌陷面积仅河南省就达4.53km。4、危害在湿陷性黄土中，自重湿陷性黄土危害最大。如兰州钢厂第一炼钢车间，因生产用水管理不当，造成自重湿陷，建筑物相对沉降达0.74m，导致建筑物报废；再如郑州市，1992年5月3日就因暴雨塌陷4处约400m，直接经济损失达因湿陷造成的直接经济损失约为250万元。··塌陷事件2008年3月25日凌晨，四川省江安县红桥镇五阁村发生了局部地面塌陷，形成大小不等的3个巨型“天坑”，呈直线展开，长约400米。此后，类似事件不断出现，至2008年7月2日，红桥镇的地陷坑已经增加到16个。2008年11月15日15时许，杭州风情大道地铁施工工地突然发生大面积地面塌陷，正在路面行驶的多辆汽车陷入深坑，多名施工人员被困地下。结果，事故造成了风情大道路面坍塌75米，下陷15米，死亡17人，失踪4人，受伤24人。2009年4月5日上午7时许，位于成都市一环路西三段路口一段近30米的河堤突然塌陷，深达1米。由于附近酒店的停车场就设在河堤上，5辆停在河堤上的汽车当场被“吞没”，所幸未造成人员伤亡。2012年2月28日下午4时30分许，上海九亭涞寅路1881号七欣科工业园区内一在建工地在挖地基时突然塌陷，致使地下的备用天然气管道发生泄漏。事故没有造成人员伤亡。2012年5月10日，位于广西柳州市市郊的帽合村发生严重地质灾害，受灾面积约100亩，村内2000余名居民紧急疏散。灾害已致多栋房屋倒塌，地面出现拳头宽的裂缝，池塘水和井水消失。灾害原因初步认为是岩溶塌陷。2012年6月1日，广西省南宁市坛洛镇坛洛村多处发生地陷。2012年6月7日，坛洛村再次出现新的地陷险情，已发现5处新塌陷点，其中包括一个约300平方米的塌陷坑。2012年7月5日凌晨，长沙市紧靠湘江大堤的湘江路中段突然发生塌陷，一台从此路过的轿车被巨坑吞没，致1人死亡。塌陷坑坑口面积约有30平米。2012年7月5日夜，郑州市棉纺路与秦岭路交叉口东侧约30米的快车道上，又一次塌陷，出现了一个深坑。近两年来，此处经常塌陷，不足200米的路段，已塌陷过十余次，其中最大的一次塌坑面积超过了30平方米。