岩溶塌陷形成机理及处理

2015-03-31张洪岩

地球 2015年7期

关键词：夯法机理岩溶

张洪岩

（深圳市房地产评估发展中心广东深圳518034）

岩溶塌陷形成机理及处理

张洪岩

（深圳市房地产评估发展中心广东深圳518034）

分析了潜蚀作用产生岩溶塌陷机理、溶蚀作用产生岩溶塌陷机理以及振动作用产生岩溶塌陷机理等常见岩溶坍塌形成机理，同时从注重地下水控制、加强塌坑回填控制、落实注浆控制以及科学使用强夯法等方面提出了岩溶塌陷处理有效途径，以期为我国岩溶塌陷预防和治理提供一些参考，降低岩溶塌陷灾害带来的损失。

岩溶塌陷形成机理处理措施

岩溶塌陷即是覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体在外动力或人为因素作用下产生的突发性地面变形破坏而产生塌陷。岩溶塌陷是岩溶地区一项常见的地质灾害。近年来，我国由于人为因素造成的岩溶塌陷地质灾害不断增多，这些岩溶塌陷灾害通常发生在人类聚居的城镇周围，不同程度地破坏当地的植被状况、房屋建筑、交通设施及地下水，直接影响人们的正常生活。对此，应当注重岩溶塌陷的防治，有效降低岩溶塌陷地质灾害带来的财产损失和人员伤亡。

1　常见岩溶坍塌形成机理

1.1潜蚀作用产生岩溶塌陷机理

潜蚀即是岩土体中细小颗粒一定水力坡度下的地下水流产生较大的动水压力冲动带走或溶滤掉易溶部分,其中，潜蚀又包括化学潜蚀和机械潜蚀两种。潜蚀坍塌是岩溶坍塌形成的主要塌陷模式，尤其是在地下水主径流带附近或地表水、潜水与岩溶水水力交换频繁地带，潜蚀作用更加明显。

1.2溶蚀作用产生岩溶塌陷机理

可溶性盐含量相对较高的地区或是蒸发岩地区，通常会由于地下水的溶滤作用、溶解作用以及散解作用而破坏洞顶盖层土体，从而发生岩溶塌陷现象，即溶蚀塌陷。如我国青海察尔汉盐湖区石盐层塌陷便是溶蚀作用产生的。

1.3振动作用产生岩溶塌陷机理

振动作用产生的动荷载通常会导致岩土体产生破裂位移效应、土体液化效应等效应，降低岩土体强度，从而产生岩溶塌陷现象，即振动坍塌。地震、爆破以及机械振动是导致振动荷载的主要来源。一些铁路沿线附近发生的岩溶塌陷现象的原因便是过量抽取地下水，同时长期火车通过产生的振动，降低岩土体的强度，从而使得岩土体产生岩溶塌陷。

2　岩溶塌陷处理有效途径

2.1注重地下水控制

地下水控制措施是岩溶塌陷处理中的重要措施，广泛应用于岩溶塌陷的防治中，通过采取地下水人工回灌、恢复地下水平衡状态或停用取水水源来实现地下水位的恢复。在进行地下水人工回灌时，应当确保回灌水质严格符合标准，避免回灌水污染地下水水质。同时，结合当地的实际情况，制定科学、高效的水动力条件控制内容，对地下水位的急剧波动、抽水孔深度和抽水强度进行严格控制，同时对于地势低洼、易塌易渗和积水严重的地段采取相应的防渗流水的导流措施，设置相关反滤防渗联，避免地表水直接回灌。

2.2加强塌坑回填控制

在进行岩溶塌陷控制处理过程中，可以根据塌陷坑的实际坍塌情况，采取不同的回填处理措施进行塌坑回填。在进行塌坑回填时，应当首先对塌坑内的塌陷松散物进行清理，再向塌坑内填充毛石、毛石混凝土及碎石土等，并综合使用通气减压方法。在进行局部地段的塌陷坑回填时，可以在塌坑下部填入钢丝线，上部填入碎石、卵石填后对其进行夯实，严禁将细颗粒物质及垃圾作为回填物质。

2.3落实注浆控制

在岩溶塌陷综合治理中，注浆控制措施具有较高的实用性，通过对下步溶洞、空洞以及松散状态的砂岩开展排水注浆，在有效填充岩溶塌陷溶洞和空洞的同时，确保松散状态的砂岩胶结。通过人工作业或机械作业的方法向坍塌体重注入水泥砂浆，以有效提升地基的强度和稳定性。对于出现严重塌陷的道路路面，在整治过程中，也可以采用排水注浆法，有效填充坍塌路段地面下部的溶洞和空洞，确保处于松散状态的砂岩进行胶结，从而加强路面地基的稳定性。

2.4科学使用强夯法

在治理岩溶塌陷过程中，通常会使用到强夯法，通过机械设备对表土进行夯实，有效降低表土的压缩性，增大表土的密实度，有效增强土层的强度，平衡土层中产生的拱，从而有效提升稳定土层的厚度，以实现有效减少或避免发生岩溶塌陷现象。同时，强夯法也能够有效破坏土层已经存在但尚未发展到地面的洞穴，有效消除岩溶塌陷安全隐患，实现岩溶塌陷有效控制。