劉汝鋒
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九0一地質(zhì)大隊,江西 萍鄉(xiāng) 337000)
萍鄉(xiāng)市蘆溪縣地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害較發(fā)育,主要分為巖溶地面塌陷與采空地面塌陷。據(jù)蘆溪縣1/5萬地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查,區(qū)內(nèi)總共發(fā)育59處地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害,其中巖溶地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害52處,采空地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害7處。災(zāi)害導(dǎo)致直接經(jīng)濟損失268.80萬元,威脅財產(chǎn)984.70萬元。
不同地區(qū)地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度不同,因此在對蘆溪縣地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作的成果資料分析,建立地質(zhì)災(zāi)害及其相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境條件等空間數(shù)據(jù)庫工作基礎(chǔ)上,通過對已發(fā)生災(zāi)害與各種影響、控制因素之間的單因素關(guān)聯(lián)分析,總結(jié)地質(zhì)災(zāi)害分布特征及發(fā)育規(guī)律,選擇適當(dāng)?shù)亩恐笜吮碚鳛?zāi)害地質(zhì)環(huán)境特征,分析類比預(yù)測區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度,將區(qū)內(nèi)劃分為地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)兩個單元。有利于防災(zāi)減災(zāi)工作的科學(xué)布置[1]。
區(qū)內(nèi)地面塌陷分為巖溶塌陷和采空塌陷兩種,通過結(jié)合前人工作資料、以往縣市區(qū)劃類比經(jīng)驗、本次調(diào)查巖溶塌陷點分布情況,將覆蓋型碳酸鹽巖區(qū)定為地面塌陷高易發(fā)區(qū),將裸露型碳酸鹽巖區(qū)及覆蓋型碳酸鹽巖夾碎屑巖區(qū)為地面塌陷中易發(fā)區(qū),裸露型碳酸鹽巖夾碎屑巖區(qū)為低易發(fā)區(qū),其余非可溶巖區(qū)為不易發(fā)區(qū)。依據(jù)野外調(diào)查和收集的煤礦采空區(qū)空間分布特征,區(qū)內(nèi)具塌陷史的煤礦采空區(qū),頂板埋深多在100m內(nèi),采空區(qū)單層高度一般2~3m,均屬采深采厚比<200的采空區(qū),故區(qū)內(nèi)有塌陷史的煤礦采空區(qū)范圍均屬采空塌陷易發(fā)地段。
具體劃出2個地面塌陷高易發(fā)區(qū),3個地面塌陷中易發(fā)區(qū),地面塌陷易發(fā)程度分區(qū)見,圖1及表1。
2.1.1 銀河鎮(zhèn)西北部-源南鄉(xiāng)東北部(a1)
位于銀河鎮(zhèn)西北部-源南鄉(xiāng)東北部,主要為銀河鎮(zhèn)鄧家田村、京竹村,源南鄉(xiāng)石塘、檔下村等境內(nèi),面積33.62km2,占全區(qū)面積的4.58%。區(qū)內(nèi)巖溶工程地質(zhì)巖類為裸露型碳酸鹽巖夾部分碎屑巖,巖溶發(fā)育,巖溶地層主要為石炭系黃龍組(C2h)、二疊系馬平組(P1m)、棲霞組(P2q)、茅口組(P2m)。第四系松散層多為雙層或多層結(jié)構(gòu),厚度一般在5-30m,土質(zhì)不均易潛蝕,土層內(nèi)淘蝕土洞發(fā)育[2]。
據(jù)鉆探資料,城區(qū)范圍覆蓋型巖溶區(qū)鉆孔見洞率59.8%,洞高一般2-6m,最大洞高15.88m,充填情況不一,鉆孔巖溶率與深度和巖性有關(guān),基巖面以下10-30m鉆孔線巖溶率為10.8-76.3%,30-50m鉆孔線巖溶率為5.2-60.5%,純石灰?guī)r線性巖溶率一般大于10%。
區(qū)內(nèi)地面塌陷點總計有18處,點密度0.535處/km2,災(zāi)害經(jīng)濟損失約227.2萬,未造成人員傷亡。威脅人口456人,威脅財產(chǎn)779.60萬元。
2.1.2 袁河河谷平原-上埠鎮(zhèn)-南坑鎮(zhèn)地面塌陷高易發(fā)區(qū)(a2)
位于銀河鎮(zhèn)東部、南部,宣風(fēng)鎮(zhèn)與蘆溪鎮(zhèn)北部、西部,南坑鎮(zhèn)北部,面積188.76km2,占全區(qū)面積的25.72%。區(qū)內(nèi)地層主要為二疊系樂平組(P3l)砂巖、粉砂巖夾煤層。區(qū)內(nèi)有地下開采煤礦7座,頂板埋深多在100m內(nèi),采空區(qū)單層高度一般2~3m,均屬采深采厚比<200的采空區(qū)。
區(qū)內(nèi)地面塌陷有39處,其中采空地面塌陷7處,災(zāi)點密度0.210/km2,損失財產(chǎn)約41.60萬,未造成人員傷亡。威脅人口86人,威脅財產(chǎn)205.10萬元。
2.2.1 南坑鎮(zhèn)中部部地面塌陷中易發(fā)區(qū)(b1)
位于蘆溪縣西南部,主要位于南坑鎮(zhèn)中部,地質(zhì)環(huán)境條件基本一致,故并為一個區(qū)段,總面積17.75km2,占全區(qū)面積的2.42%。區(qū)內(nèi)主要分布巖類為裸露型碳酸鹽巖。
表1 蘆溪縣地面塌陷易發(fā)程度分區(qū)一覽表
圖1 蘆溪縣地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)圖
2.2.2 長豐鄉(xiāng)滸嶺村地面塌陷中易發(fā)區(qū)(b2)
位于蘆溪縣長豐鄉(xiāng)滸嶺村周邊區(qū)域,地質(zhì)環(huán)境條件基本一致,故并為一個區(qū)段,總面積1.62km2,占全區(qū)面積的0.22%。區(qū)內(nèi)主要分布巖類為裸露型碳酸鹽巖。
2.2.3 長豐鄉(xiāng)宗里-磨橋地面塌陷中易發(fā)區(qū)(b3)
位于蘆溪縣長豐鄉(xiāng)宗里-磨橋一帶,地質(zhì)環(huán)境條件基本一致,故并為一個區(qū)段,總面積5.52km2,占全區(qū)面積的0.75%。區(qū)內(nèi)主要分布巖類為裸露型碳酸鹽巖。
區(qū)內(nèi)地面塌陷點總計1處,為巖溶塌陷,災(zāi)點密度0.181處/km2,災(zāi)情等級均為小型。
據(jù)調(diào)查,區(qū)內(nèi)巖溶地面塌陷主要誘發(fā)因素為地下水開采、工程施工震動、水田耕種等。
抽水引發(fā)塌陷主要在城區(qū),多發(fā)生于地下水開采強度大于1000m3/d.km2的區(qū)段,塌陷點一般在相關(guān)管井10-200m范圍內(nèi),以彭家墓、風(fēng)動工具廠、肉聯(lián)廠三處塌陷規(guī)模最大、最為典型。工程施工振動塌陷以市煤氣公司基建施工塌陷最為嚴重,塌陷中心及變形區(qū)面積達到3700m2。水田耕種誘發(fā)塌陷主要發(fā)生于西村鎮(zhèn)、彬江鎮(zhèn)水田中,由于農(nóng)田囤水造成土體軟化,地表水體下滲,潛蝕作用增強,下伏有開口溶洞的松散土體中土洞擴展加快,易形成巖溶塌陷,該類塌陷規(guī)模較小,陷坑一般呈圓形,直徑1-2m。
采空地面塌陷主要誘發(fā)因素為地下采礦活動造成一定范圍的采空區(qū),使上方巖石、土體失去支撐,從而導(dǎo)致地面塌陷[3]。
對于地面塌陷的防治原則主要為以防為主、防治結(jié)合,首先應(yīng)對未發(fā)生地面塌陷的地區(qū)進行預(yù)防,以防災(zāi)害的發(fā)生,而對已經(jīng)發(fā)生災(zāi)害的地區(qū),應(yīng)及時進行治理,以防災(zāi)害進一步擴大。
(1)對未發(fā)生地面塌陷的地區(qū)進行監(jiān)測、對其新建項目進行詳細的勘察,根據(jù)勘察結(jié)果來制定預(yù)防措施,擬建建筑物應(yīng)避開易產(chǎn)生塌陷的高易發(fā)區(qū)。
(2)加強采礦區(qū)的監(jiān)管工作:在地下開礦的同時應(yīng)做好支護措施,按設(shè)計抽排地下水。對廢棄礦山采空區(qū)進行填充。
(3)對巖溶塌陷坑進行黏土充填,深部溶洞可采用灌漿充填處理。
(4)對于已經(jīng)發(fā)生地面塌陷的地區(qū),應(yīng)禁止繼續(xù)大量的抽取地下水,以防災(zāi)害的擴大。
(5)對于已發(fā)生地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域進行地表變形監(jiān)測,高易發(fā)區(qū)提高監(jiān)測頻次,防止災(zāi)害進一步擴大。
萍鄉(xiāng)市蘆溪縣地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害造成嚴重經(jīng)濟損失,另外影響居民人生安全。但不同區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度不同,對調(diào)查區(qū)域進行地面塌陷易發(fā)性分區(qū)對于科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。