巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害治理方案

摘要：對(duì)于巖溶塌陷區(qū)進(jìn)行治理，有利于改善人們的生產(chǎn)生活條件。本文首先對(duì)巖溶塌陷災(zāi)害進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，然后結(jié)合具體實(shí)例，提出解決方案，希望能提升我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害治理能力。

關(guān)鍵詞：巖溶塌陷;地質(zhì)災(zāi)害;治理

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類的活動(dòng)進(jìn)一步增強(qiáng)，改造自然界的速度和力量不斷發(fā)展壯大，但是，在人類改造自然的過(guò)程中，也會(huì)面臨著各種各樣的問(wèn)題。例如，當(dāng)前廣泛出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，就給人類的生產(chǎn)生活帶來(lái)了嚴(yán)重的威脅。巖溶坍塌地質(zhì)災(zāi)害，目前是我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害中存在的比較嚴(yán)重的問(wèn)題之一，由于這種地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因和發(fā)展過(guò)程還未完全弄清，檢測(cè)和治理的難度都較大，需要我們不斷深入研究，對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳細(xì)的研究，并給出有實(shí)際效果的治理方案，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害概述

（一）巖溶塌陷概念及發(fā)展過(guò)程

巖溶塌陷主要是指由于可溶性的巖層在受到水的溶解侵蝕后，產(chǎn)生的裂縫、溶洞等，巖溶地區(qū)的巖溶基巖層中的塌陷、上覆土層同下伏基巖一起塌陷的統(tǒng)稱。在發(fā)生的熔巖塌陷地質(zhì)災(zāi)害中，以土層的塌陷為主。即在覆蓋型的巖溶地區(qū)，因?yàn)楦鞣N自然的或者人為的因素影響，使得地下水的快速重復(fù)的波動(dòng)，導(dǎo)致巖石上覆土層受到水的潛蝕、真空吸蝕等，在與基巖相接觸的土層中會(huì)由于這種條件下水的作用而形成一系列的土洞，土洞在時(shí)間推移中，不斷的發(fā)展擴(kuò)大，導(dǎo)致洞頂?shù)耐翆硬粩嗟乃?，?dāng)塌落在發(fā)展的過(guò)程中，會(huì)延伸到地表，在地表形成地面塌陷。

（二）巖溶塌陷產(chǎn)生的原因及相關(guān)動(dòng)力因素

1、巖溶塌陷產(chǎn)生的原因

對(duì)于巖溶塌陷的原因，目前還未完全弄清，不過(guò)對(duì)其形成原因，目前主要從如下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析和考慮。

（1）可溶性巖層的發(fā)育

在對(duì)許多巖溶塌陷地區(qū)進(jìn)行勘察和鉆探研究過(guò)程中，對(duì)災(zāi)害范圍內(nèi)的地質(zhì)進(jìn)行剖面分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)巖石的溶蝕性均較強(qiáng)，這些可溶性巖層的發(fā)育，很容易造成巖溶塌陷。

（2）地下水動(dòng)力條件的變化

在勘察的部分巖溶塌陷地區(qū)，對(duì)災(zāi)害周圍環(huán)境進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)由于自然條件、地下水的人工開(kāi)采量和開(kāi)礦形成的露天采礦坑等因素的影響，會(huì)使災(zāi)害區(qū)內(nèi)的地下水的動(dòng)力條件發(fā)生改變，引起地下水位的變動(dòng)和水文情況的波動(dòng)，從而加速地下水對(duì)巖石的溶蝕過(guò)程，從而使得更多的地下隱伏溶洞的出現(xiàn)，進(jìn)而加速形成巖溶塌陷現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）地表水下滲和地下水流動(dòng)途徑的變化

對(duì)在河道中出現(xiàn)的巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行研究，分析其成因，可能是豐水期在河道內(nèi)由于地表水流動(dòng)時(shí)，會(huì)在坑內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)落水洞，由于時(shí)間的推移，河流水文條件的變化，在河水中形成旋漏狀的水漏斗，在河床中，由于河水的沖蝕和下滲，在河床地步出現(xiàn)溶槽，在枯水季節(jié)，由于地表水下滲和地下水流動(dòng)途徑發(fā)生改變，導(dǎo)致鉆孔的巖心被溶蝕，從而出現(xiàn)巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害。

2、巖溶塌陷發(fā)育的動(dòng)力因素

巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害形成的原因主要有上述的三種，分析其形成的動(dòng)力因素，主要有巖溶地下水活動(dòng)、地表水活動(dòng)、地震、人為震動(dòng)和重力等幾種。其中，巖溶地下水的活動(dòng)是巖溶塌陷活躍的動(dòng)力因素，地表水活動(dòng)、地震、人為震動(dòng)是誘發(fā)因素。對(duì)于重力因素，則是在整個(gè)巖溶塌陷發(fā)育的全過(guò)程。在突發(fā)性的塌陷階段，重力因素是主要的動(dòng)力因素和誘發(fā)因素。

二、巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害治理方案

巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅了人類的生產(chǎn)生活安全，對(duì)人身安全也產(chǎn)生了較大的威脅，因此，應(yīng)采取積極的措施，選擇有效的治理方案對(duì)這類災(zāi)害進(jìn)行治理。本文以某地區(qū)的巖溶塌陷災(zāi)害治理為例，具體分析巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的治理方案。

（一）項(xiàng)目背景

本文所要解決的巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害，地貌情況為剝蝕堆積區(qū)域，場(chǎng)地中間存在季節(jié)性河流，巖溶塌陷區(qū)域呈現(xiàn)南北走向的四邊形，總面積約為1.03平方千米。

（二）治理方案

依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，結(jié)合需要達(dá)到的治理效果，按照與時(shí)代發(fā)展要求相適應(yīng)的治理需要綜合考慮，對(duì)治理方案進(jìn)行如下設(shè)計(jì)。

對(duì)于這一地區(qū)的巖溶塌陷治理，采取移民搬遷和注漿回填法對(duì)巖溶塌陷區(qū)進(jìn)行治理。其中，治理區(qū)域分布圖如下圖一。其中，區(qū)域1和3為注漿回填治理區(qū)，區(qū)域2為移民搬遷區(qū)域。

圖一"""治理區(qū)域分布圖

1、移民搬遷

對(duì)于區(qū)域2，由于人口密集度較高，這一地區(qū)也屬于巖溶塌陷比較集中的區(qū)域，因此，需要進(jìn)行移民搬遷，搬遷的住戶大約為133戶，對(duì)于居民的搬遷要做好相關(guān)的安撫和組織工作，保障搬遷居民能及時(shí)入住新家并有穩(wěn)定的職業(yè)，從而獲得穩(wěn)定的生活來(lái)源。

2、注漿回填

對(duì)于區(qū)域1和區(qū)域3，由于人口密集度較低，發(fā)生巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害的威脅性不是十分大，因此，對(duì)這兩塊區(qū)域，進(jìn)行注漿回填，是有效的治理措施。采用注漿回填的方法，對(duì)土洞和灰?guī)r頂部出現(xiàn)的溶洞、溶蝕裂隙等能起到很好的治理，而且能夠?qū)^(qū)域內(nèi)的土體進(jìn)行加固，使工程區(qū)域內(nèi)土體的性質(zhì)得到改善，對(duì)地表水與地下水、巖溶水和孔隙水之間的水力聯(lián)系通道進(jìn)行破壞，防止水力的作用加速巖溶塌陷災(zāi)害的發(fā)生。

依據(jù)項(xiàng)目的勘察報(bào)告，對(duì)巖溶塌陷區(qū)位置進(jìn)行精確的定位之后，首先對(duì)區(qū)域內(nèi)三處隱伏巖溶區(qū)進(jìn)行高壓注漿處理。在注漿時(shí)，首先需要對(duì)注漿孔位置進(jìn)行確定，依據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況和工程需要，確定在區(qū)域1的河道旁和區(qū)域2的居民區(qū)附近進(jìn)行鉆孔。具體鉆孔的密度為10米的方形區(qū)域中心鉆孔一個(gè)，當(dāng)塌陷區(qū)內(nèi)溶洞大于0.25米時(shí)，孔徑選擇在15厘米，其他情況可選擇8厘米的孔徑進(jìn)行鉆孔，對(duì)于鉆孔受到施工條件限制的區(qū)域，可以選擇斜孔的方式進(jìn)行鉆孔。

在注漿孔鉆好之后，則要進(jìn)行注漿處理，注漿開(kāi)始前，先對(duì)注漿孔進(jìn)行封口，防止注漿液由于壓力作用從套管周圍的孔口溢出，封口材料選擇摻和了速凝劑的水泥漿。注漿材料選擇2厘米左右的碎石材料，成分主要為石英巖碎石和高水固結(jié)材。邊注碎石邊加高壓水進(jìn)行噴射，提升碎石的緊密度。在注漿施工結(jié)束之后，對(duì)注漿效果進(jìn)行檢查，是保證工程質(zhì)量的重要步驟。具體的質(zhì)量檢查措施，是在成片注漿和初凝后在注漿孔間布置10%的質(zhì)量檢查孔，巖層的單位吸漿率大于1%或者是孔巖心的水泥塊能夠基本填滿可見(jiàn)縫隙。

3、河道清理

在此次治理的巖溶地區(qū)，由于區(qū)域內(nèi)存在季節(jié)性的河流，這條河流使地表水與地下水之間形成了良好的水流通道，導(dǎo)致地下巖溶水通過(guò)這種排導(dǎo)通道排出地面，對(duì)環(huán)境污染和巖溶地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生起到了加速的作用，在巖溶區(qū)治理時(shí)也需要對(duì)此種河道進(jìn)行治理。治理辦法首先是利用人工與機(jī)械相結(jié)合的辦法，對(duì)河道內(nèi)的生活垃圾、建筑垃圾等進(jìn)行清理，然后對(duì)河道內(nèi)的塌陷區(qū)域進(jìn)行治理，治理過(guò)程只需對(duì)巖溶水排泄通道進(jìn)行一定的限制，最后在河道兩旁加固河堤，修復(fù)河堤中存在的塌陷災(zāi)害，保證河堤的功能完整。

總結(jié)

對(duì)于巖溶塌陷區(qū)進(jìn)行治理，雖然會(huì)耗費(fèi)較大的人力物力，但是進(jìn)行這樣的工作的意義十分重大。對(duì)于巖溶塌陷地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的原因、作用機(jī)理進(jìn)行分析研究，然后結(jié)合實(shí)際情況，采取有效的治理方案，能夠產(chǎn)生較好的治理效果。

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