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2020年1月13日，青海西寧市城中區一公交車站附近地面突然塌陷，一輛搭載乘客的公交車掉入坑中，致使9人遇難。

2019年12月12日，廈門呂厝路口地鐵1號線和2號線外的配套物業開發項目施工現場發生約500平方米地面塌陷，造成埋設在道路中的自來水管、污水管破裂，水流涌入地鐵1號線和2號線呂厝站。

2019年12月1日，廣州地鐵十一號線沙河地鐵站施工區域出現路面塌陷，一輛清污車和一輛電動單車掉落其中，造成3人失蹤。

地面塌陷對人類生命財產安全和交通出行造成了很大的威脅，今天由小編來帶領大家認識一下地面塌陷。

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定義及危害

第①章節

地面塌陷指的是天然洞穴或人工洞室上覆巖土體失穩突然陷落，導致地面快速下沉、開裂的現象和過程。地面塌陷的危害主要有以下四點：

1、破壞地面建筑、造成人員傷亡。如黑龍江鶴崗煤礦，開采70多年來，已塌陷土地41.97km2。

2000年4月6日，洪山區青菱鄉烽火村地面塌陷。陷坑18個，最大陷坑長63米、深約6～7米。有16棟民房出現不同程度的開裂、破損、倒塌。

2、損毀鐵路、公路和水利設施。2008年11月15日杭州地鐵一號線地面塌陷事故，造成75米的路面陷落了15米，正在行駛的十一輛汽車包括一輛公交車陷入坑內，致17人死亡，4人失蹤。

3、破壞農田

4、引發礦井水患。如：2009年7月22日，黑龍江雞西鑫永豐煤礦地面塌陷，引發礦井水災。

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我國地面塌陷分布的特點

第②章節

巖溶地面塌陷分布

巖溶塌陷主要集中在揚子地臺和華北地臺的碳酸鹽巖分布區，可分為南、北巖溶塌陷高發區。

1、北方巖溶地面塌陷區

長江以北，除古代的巖溶洞穴系統有部分殘留外，現代巖溶主要以溶蝕裂隙為主。

巖溶地面塌陷大多集中在山區與平原的過渡地帶，如遼寧省的南部、山東的泰安、棗莊、萊蕪、河北的唐山、秦皇島柳江盆地、江蘇的徐州、安徽的淮南、淮北等地。也分布有古代巖溶塌陷的痕跡——陷落柱。

2、南方巖溶塌陷區

位于長江以南的廣大地區，是我國碳酸鹽巖分布最集中、面積最大的區域，總面積約176.08×104km2。氣候溫熱濕潤，植被茂密，地質構造多為緊密的褶皺和密集的斷塊，現代巖溶十分發育。

礦山采空區地面塌陷的分布

礦山采空區地面塌陷是我國地面塌陷中另一種重要形式。其中煤礦開采造成的地面塌陷比例最大。

目前我國采礦業造成的地面塌陷主要分布在全國20個省區市，塌陷點總數達17138個，占全國各種類型地面塌陷總點數44.4%，其中湖南省為12549個，再其次為內蒙古自治區2800個，再其次分別為山西、黑龍江、安徽、河南等省。

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地面塌陷的形成條件

第③章節

巖土體的內部條件

1、地下存在空洞

地下存在空洞是地面塌陷發生的先決條件，地下空洞可分為天然洞穴和人工洞室兩類。天然洞穴是由自然地質作用形成的，包括巖溶洞穴、土洞（黃土洞穴、紅土洞穴、凍脹丘融化形成的土洞）。人工洞室是人工采掘活動所形成的，包括人防工程、地鐵、隧道、蝕洞和采礦形成的地下巷道系統。

2、洞穴圍巖狀況

地下洞穴的受力狀況如同梁的受力，洞的頂板相當于承載上覆巖土體自重的梁，洞的兩側如同位于梁端的兩個支點。是否發生塌陷取決于頂板能夠形成穩定的支撐拱。

一般而論，當洞穴埋藏深度與洞穴高度之比大于25：1時，洞頂上部就會形成三個變形特點不同的帶，即冒落帶、裂隙帶和彎曲帶。

巖土體的外部條件

1、自然影響因素

（1）大氣降水

降雨造成的滲水可以使洞頂覆巖的含水層增大，自重加大；下滲水流會濕潤裂隙面，降低巖石塊體間的抗滑阻力，從而引起洞頂和洞壁的進一步變形而失穩。降雨強度大、歷時較長時，入滲的水流進入圍巖中的寬大裂隙，形成較大的動水壓力和沖刷作用。在巖溶地區，降水入滲對補給封閉巖溶洞穴，快速上升的巖溶水會壓縮洞內，形成上擠的壓力，導致氣爆發生，引發洞頂塌陷。

（2）河、湖近岸地帶的側向倒灌作用

河、湖近岸地帶普遍分布著孔隙潛水與巖溶水組成的雙層含水介質。汛期洪水位急劇上升的情況下，河、湖水將向地下水產生側向倒灌，地下水位隨之上升。這時巖溶地下水對洞隙上覆蓋層土體產生正壓力或使浮托力增大。在洪水位迅速回落時，巖溶地下水位回落快于潛水位，對洞隙上覆蓋層的浮托力很快消減，通過洞隙開口處從潛水含水層向巖溶洞隙產生垂向的滲透潛蝕作用，在蓋層中形成土洞進而擴展形成塌陷。這種現象稱之為洪水倒灌潛蝕塌陷，簡稱為洪水塌陷。

（3）地震

一是地震力可使洞頂覆巖以及洞壁的裂隙進一步擴大，引起巖層破裂、位移加劇；

二是洞隙上覆松散飽水細粒物質發生“液化”，而形成地面塌陷。

2、人為活動的影響

人為激發活動主要表現在地面施加荷載、人為爆破、車輛振動、水庫蓄放水的人工調節等。對于巖溶地面塌陷，除上述人為活動外，地下水的抽排、回灌，尤其是快速、大降深的抽水活動往往是引發地面塌陷最普遍的原因。

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地面塌陷的發生機理

第④章節

礦山采空區地面塌陷的機理

第一階段為掘進和回采的初期，存在冒落帶、斷裂帶和彎曲帶 ；

第二階段為地裂縫發展階段，僅存在冒落帶和斷裂帶；

第三階段為地面塌陷階段，僅存在冒落帶。

巖溶地面塌陷的機理

形成塌陷的原因很多。如潛蝕、真空吸蝕、振動、土體軟化、建筑荷載。因當地條件不同，產生塌陷的原因而不同，也可能是以一種原因為主導，多種因素綜合作用的結果。

1、 潛蝕作用

潛蝕論是1898年俄國學者巴浦洛夫提出。

在覆蓋型巖溶區，下伏存在溶蝕空洞，地下水經覆蓋層向空洞滲流(或地下水位下降時，水力梯度增大)。在一定的水壓力作用下，地下水對土體或空隙中的充填物進行沖蝕、掏空。從而在洞體頂板處的土體開始形成土洞，隨著土洞的不斷擴大，最終引發動洞頂塌落。當土層較厚或有一定深度時，可以形成塌落拱而維持上伏土層的整體穩定。當土堆較薄時，土洞不能形成平衡。

2、真空吸蝕效應

真空吸蝕效應是我國徐衛國等在1979年提出，且國內也普遍接受的論點。

巖溶網絡的封閉空腔（溶洞或土洞）中，當地下水位大幅度下降到空腔蓋層底面下時，地下水由承壓轉為無壓，空腔上部便形成低氣壓狀態的真空，產生抽吸力，吸蝕頂板的土顆粒，同時內外壓作用，覆蓋層表面出現一種“沖壓”作用，從而加速土體破壞。

3 、壓強差效應

壓強差是指巖溶空腔與松散介質（或土洞）接觸面上下側水、氣流體，因巖溶管道水位變化而產生相應的壓強差值。

4、自重效應

雨水入滲后，蓋層飽和容重比干容重一般增加30%-40%。使土拱承受更大的重量，導致塌陷。

5、浮力效應

巖土體位于地下水位之中，當地下水位下降時，除產生壓強差效應外，土體的浮托力也隨之減小，產生塌陷。

6、土體強度效應

土體吸水飽和后，土體抗剪強度降低，土拱抗塌力減小，產生塌陷。

7、其他效應

振動效應、 荷載效應、酸液效應。

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地面塌陷的預防

第⑤章節

巖溶地面塌陷災害預防

1、查明洞穴分布

調查工作應在查明區域地質、水文地質背景的基礎上，運用鉆探和物探手段確定淺表洞穴的分布情況，并從危險性的角度進行分區。對松散堆積物厚度不大，且直接覆蓋在溶洞和隙寬較大溶隙開口處的那些地段，要予以高度重視，不應布設任何建筑物。

2、對已出現地面變形，但尚未塌陷的地點，要圈圍出警戒區，及時撤離人員。

3、擬建的以巖溶水為開采對象的供水源地布設地點，場地選擇時，應事先進行致塌危險性的充分論證，并盡可能遠離村鎮和人口密集區。

4、對分散開采的農村井機，應強調小流量小降深逐漸過渡到預定開采量的操作方法，以避免洞穴負壓的形成。

5、在可能出現塌陷的地段，要防止地表水的進入，對嚴重漏水的河溪、庫塘進行鋪底防漏或人工改道。

6、加強對巖溶水位，尤其是地面變形的監測，要注意宣傳，加強群測群報的工作。

采空區地面塌陷危害的預防

1、礦山開采前應結合開采方式、開采進度，運用采動理論估算不同開采期，地面變形的范圍和程度，做出風險評估，必要時修改原有開采方式和流程。

2、要明確禁采區和限采區，對地表重要建筑物、水庫和城鎮所在地要結合采深采厚和地質條件分析，拿出危害后果最小的開采方案。

3、開采過程中要對不同區塊的地面變形進行監測預報，及時撤離人員。

4、礦坑排水設計必須考慮地面塌陷的可能地點、規模，避免單純追求疏干工期的做法。

5、改進井巷頂板管理方法，在條件允許的情況下，盡可能采用充填法。在一般情況下，為減少地面變形造成的損失，應留有足夠數量的礦柱，而且禁止對礦柱的回采。

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地面塌陷的治理

第⑥章節

巖溶地面塌陷的治理

1、清除填堵法

常用于相對較淺的塌坑或埋藏淺的土洞。清除其中的松土，填入塊石、碎石形成反濾層，其上覆蓋以粘土并夯實。

2、跨越法

用于較深大的塌陷坑或土洞。對建筑物地基而言，可采用梁式基礎、拱形結構，或以剛性大的平板基礎跨越、遮蓋溶洞，避免塌陷危害。對道路路基而言，可選擇塌陷坑直徑較小的部位，采用整體網格墊層的措施進行整治。

3、強夯法

在土體厚度較小、地形平坦的情況下，采用強夯砸實覆蓋層的方法消除土洞，提高土層的強度。

4、鉆孔充氣法

隨著地下水位的升降，溶洞空腔中的水氣壓力產生變化，經常出現氣爆或沖爆塌陷，設置各種巖溶管道的通氣調壓裝置，破壞真空腔的巖溶封閉條件，平衡其水、氣壓力，減少發生沖爆塌陷的機會。

（湖南白洋灣水庫用臥管和煙筒通氣法防治巖溶塌陷）

5、灌注填充法

在溶洞埋藏較深時，通過鉆孔灌注水泥砂漿，填充巖溶孔洞或縫隙、隔斷地下水流通道，達到加固建筑物地基的目的。灌注材料主要是水泥、碎料（砂、礦渣等）和速凝劑（水玻璃、氧化鈣）等。

（山東泰安車站用灌漿堵塞巖溶裂隙

防治地面塌陷）

6、深基礎法

對于一些深度較大，跨越結構無能為力的土洞、塌陷，通常采用樁基工程，將荷載傳遞到基巖上。

7、旋噴加固法

在淺部用旋噴樁形成一“硬殼層”，其上再設置筏板基礎。“硬殼層” 厚度根據具體地質條件和建筑物的設計而定，一般10～20 m 即可。

（鐵道部門用旋噴樁加固軟土地基

防治巖溶塌陷）

采空區地面塌陷的治理

1、對破壞的土地應進行整理、平復，以防滑坡、崩塌的出現。

2、危房改造必須到位，嚴重損毀的房屋必須拆除。

3、對進入充分采動階段（冒落帶發育到地表）的地段，土地整理工作至少應在塌陷后兩年進行，由于殘余變形將持續很長時間，這些地段短期內一般不宜建造永久性建筑物。對仍處于非充分采動階段的地段，不宜開展正規的土地整理，以免前功盡棄，或采用鉆孔灌注法，填充地下空腔，使之達到穩定狀態。

校對：黃志偉

美編：羅鈺欽

總結

以上是生活随笔為你收集整理的地面控制点的定义与作用_什么是地面塌陷的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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