淺析陽春市春城街道石仔寨巖溶地面塌陷誘發(fā)機理

譚秋紅

摘要：本文闡述了陽春市春城街道石仔寨巖溶地面塌陷的類型、特征及其地質(zhì)環(huán)境背景，分析了地質(zhì)災害的誘發(fā)機理及發(fā)展趨勢，最后提出了防治建議。

關鍵詞：巖溶；地面塌陷；防治措施；陽春市

2018年3月5日15時，陽春市春城街道石仔寨發(fā)生一處地面塌陷，陷坑周邊伴生地裂縫，影響范圍直徑約11.3m，面積約100.23m²，塌陷區(qū)中心深度約3.9m。造成1間房屋嚴重受損，其中1個房角兩面墻已坍塌，但未造成人員傷亡。災害發(fā)生后，政府部門組織專家針對這次災害進行了調(diào)查和研究，并提出了相應的防治措施。

1.地質(zhì)災害類型與特征

地質(zhì)災害類型：屬巖溶地面塌陷。

地質(zhì)災害特征：塌陷坑為似圓狀塌陷坑，塌陷坑周邊伴生地裂縫影響范圍直徑約11.3m，面積約100.23m²，塌陷區(qū)中心深度約3.9m。

2.地質(zhì)環(huán)境背景

2.1地形地貌

陽春市春城鎮(zhèn)地屬河流階地地貌。由河漫灘和一級、二級、三級、四級階地組成，階地高出當?shù)睾铀?m～5m，地面標高約14m（根據(jù)手持GPS測量），地面平坦，微向河流傾斜，并向下游傾斜，坡降0.494‰～0.728‰。

2.2巖性

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)圖及現(xiàn)場調(diào)查情況，地面塌陷區(qū)周邊表面覆蓋第四系沖洪積層，主要由素填土、粉質(zhì)黏土組成。下伏基巖為可溶性灰?guī)r，巖溶發(fā)育。

2.3工程地質(zhì)巖組

依據(jù)巖土的物理力學性質(zhì)將巖土層劃分為松散軟巖類、較堅硬巖類、堅硬巖類，分述如下：（1）松散軟巖類：主要由黏性土、粉質(zhì)黏土及強風化巖石碎塊組成，在調(diào)查區(qū)廣泛分布，松散一中等密實。由于該層巖類結(jié)構(gòu)疏松，承載力差。（2）較堅硬巖類：主要由中風化灰?guī)r組成。（3）堅硬巖類：本巖組包括微風化一未風化的灰?guī)r。

3.誘發(fā)機理

本次災害誘發(fā)主要是內(nèi)、外誘發(fā)因素導致地面塌陷。

3.1內(nèi)在本質(zhì)因素

從災害體本身內(nèi)在條件分析，主要三個內(nèi)在因素，分述如下：（1）巖性：發(fā)生塌陷的位置處于沖積平原地帶，下伏基巖為可溶性灰?guī)r，此類灰?guī)r在水動力的作用下，較易溶蝕而形成溶洞、溶溝、巖溶裂隙等。（2）特有巖溶水文地質(zhì)條件：塌陷區(qū)位于漠陽江兩岸一級階地，地處地下水排泄區(qū)，漠陽江江面又是區(qū)內(nèi)最低侵蝕基準面，地下水交替沖刷強烈。同時松散土層（一般由粉土—砂—卵石構(gòu)成）厚度?。ㄐ∮?m），自穩(wěn)成拱能力差，巖溶非常發(fā)育。這些特有的巖溶水文地質(zhì)條件，有利于巖溶地面塌陷的形成。

3.2外部誘發(fā)條件

（1）干旱：災害發(fā)生時正處于枯水期，且2017年陽春市降雨量較常年小，長時間干旱，一定程度上造成地下水位降低，土層干裂而透水性增強；地下水徑流加強，潛蝕作用增強，與溶洞溶隙接觸部位的土粒被逐漸帶人溶洞而引起地面塌陷變形。

（2）地下水開采：根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，塌陷點原有一口大口徑灌溉用機井，長期大量抽取地下水。距離塌陷點約20m處有一口民用井，據(jù)村民介紹，該民井常出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，說明塌陷點周邊砂土顆粒被地下水流攜帶遷移，加速了土洞的形成，在土層拱失穩(wěn)后即產(chǎn)生塌陷。是否存在承壓性斷裂巖溶水波動，也值得研究。

（3）漠陽江水位劇烈波動：塌陷點距離漠陽江僅200m，漠陽江水位對塌陷點地下水的水位影響大，在漠陽江水位出現(xiàn)劇烈波動的情況下，地下水徑流速度快，地下水位變化大，易淘空灰?guī)r上部松散土層形成土洞，土洞不斷發(fā)育，頂板逐漸變薄，當頂板承載力小于上部土層自重或荷載時，會發(fā)生巖溶地面塌陷。

4.災害發(fā)展趨勢分析

4.1地質(zhì)災害穩(wěn)定性分析

陽春市春城街道石仔寨地面塌陷地質(zhì)災害在特定地質(zhì)環(huán)境背景條件下，由固有的地質(zhì)環(huán)境內(nèi)在因素、干旱氣候條件、地下水開采和漠陽江水位波動等外在誘發(fā)條件作用下造成的。由于巖溶地面塌陷具有階段性、延續(xù)性和反復性的特點，隨著調(diào)查區(qū)內(nèi)地下水位的變化，溶洞口壁的粉土—砂—卵石將不斷向溶洞坍塌，塌陷存在進一步發(fā)展的可能性。

4.2危險性評估

巖溶地面塌陷僅造成1棟房屋損毀，未造成人員傷亡，現(xiàn)狀評估地質(zhì)災害規(guī)模等級為小型，地質(zhì)災害危險性等級為輕微。

形成巖溶地面塌陷的地質(zhì)環(huán)境條件沒有變化，隨著調(diào)查區(qū)內(nèi)地下水位的變化，塌陷會進一步發(fā)展將繼續(xù)危及旁側(cè)的三層建筑。但發(fā)生大型地面塌陷的可能性較小，預測評估地質(zhì)災害規(guī)模等級為小一中型，地質(zhì)災害危險性等級為輕微一中等。

5.結(jié)論與建議

5.1結(jié)論

（1）地質(zhì)災害類型為巖溶地面塌陷，屬自然災害，其規(guī)模等級為小型。

（2）巖溶地面塌陷未造成人員傷亡，僅造成一棟房屋損毀，危險性等級為小型。

（3）塌陷仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，存在繼續(xù)擴大的可能。

5.2建議

（1）及時對塌陷坑進行填埋，防止地表水下滲、沖刷，造成地面塌陷繼續(xù)發(fā)展。

（2）加強對居民進行預發(fā)地質(zhì)災害的宣傳教育，提高防范意識。

（3）建議加強監(jiān)測預警，及時避險。應密切關注雨情、水隋及周邊地下水水位變化情況，及時向社會公眾、地質(zhì)災害隱患點、易發(fā)區(qū)的防災責任人、監(jiān)測人和群眾發(fā)布地質(zhì)災害預報預警信息。要求監(jiān)測人員等切實做好隱患排查和監(jiān)測工作，一旦發(fā)現(xiàn)險情，及時組織人員撤離到安全地帶。

（4）盡快布設絕對位移和相對位移監(jiān)測網(wǎng)、地下水位觀測網(wǎng)，開展專業(yè)監(jiān)測工作。

（5）當?shù)卣畱訌娝輩^(qū)周邊地下水取水單位管理，減少人為誘發(fā)因素的影響。

（6）優(yōu)化漠陽江江水調(diào)度，避免漠陽江水位劇烈波動，誘發(fā)群發(fā)性巖溶地面塌陷。同時要禁止周邊可能引發(fā)地下水位變化的活動，如：大規(guī)模抽取地下水；鉆孔樁、沖孔樁施工。

（7）實施詳細勘查，系統(tǒng)查明周邊巖溶發(fā)育情況。