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地面塌陷防治實(shí)用方法大全
什么叫地面塌陷?
地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一種動力地質(zhì)現(xiàn)象。
哪些因素會誘發(fā)地面塌陷?
(1)礦山地下水采空;
(2)地下工程中的排三水疏干與突水作用;
(3)過量抽采地下水;
(4)人工蓄水;
(5)人工加載;
(6)人工振動;
(7)地表滲水。
地面塌陷有什么規(guī)律?
(1)巖溶強(qiáng)烈發(fā)育的純可溶巖分布地帶或沿其與非可溶巖的接觸地帶
(2)沿可溶巖中的斷裂帶或主要裂隙交匯破碎帶,巖層劇烈轉(zhuǎn)折、破碎的地帶;
(3)松散蓋層較薄且以砂土為主,其底部粘性土層缺失或甚薄(一般不足1—2米)的“天窗”地段;
(4)巖溶地下水的主逕流帶或巖溶管道上;
(5)具有潛水和巖溶水雙層含水層分布地帶;
(6)巖溶地下水的排泄區(qū);
(7)巖沉吟地下水位在基巖面上下頻繁波動的地帶,或受排水影響強(qiáng)烈的降落漏斗中心及近側(cè)地段;
(8)臨近河、湖、塘地表水體的近岸地帶;
(9)巖溶地下水位埋藏較淺的低洼地帶。
地面塌陷有什么前兆?
(1)井、泉的異常變化:如井、泉的突然干枯或渾濁翻沙,水位驟然降落等。
(2)地面形變:地面產(chǎn)生地鼓,小型垮塌,地面出現(xiàn)環(huán)型開裂,地面出現(xiàn)沉降。
(3)建筑物作響、傾斜、開裂。
(4)地面積水引起地面冒氣泡、水泡、旋流等。
(5)植物變態(tài)、動物驚恐。微微可聞地下土層的垮落聲。
地面塌陷如何監(jiān)測?
1、對已發(fā)現(xiàn)塌陷前兆現(xiàn)象地區(qū)的監(jiān)測、主要是對地面和建筑物的變形監(jiān)測,通常在地面已經(jīng)開裂或建筑物開裂、傾斜的某些部位設(shè)置一定的監(jiān)測點(diǎn)位、然后可采用肉眼和皮尺等其進(jìn)行們移或變形的定期觀測,觀測頻率可每天觀測一次。如果發(fā)現(xiàn)位移或變形速度加快,則要加密觀測,同時(shí)要立即報(bào)警。
另外,還應(yīng)對塌陷地區(qū)抽排地下水引起泉水的干涸、地面積水、人工蓄水(滲漏)引起的地面冒氣泡或水泡、植物變態(tài),建筑物作響或傾斜、地下土層垮落聲、井、孔、泉等水量、水位和含沙量的突變以及動物的驚恐異常等現(xiàn)象進(jìn)行觀測。
2、對復(fù)蓋于層厚度小于10米巖溶區(qū)的監(jiān)測,應(yīng)在野外實(shí)地調(diào)查和圈定的基礎(chǔ)上進(jìn)行。主要選取人群居住和建筑物集中的地區(qū)對地面和建筑物的變形以及周圍附近的泉、井、孔的水量、水位和含沙量的突變、動物驚恐異常等現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測。
3、對地下水集中開采和疏排地區(qū)的監(jiān)測,應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測復(fù)蓋土地層厚度小于10米的巖溶地段和人群居住、建筑物集中的地段??蓪Φ孛婧徒ㄖ锏淖冃芜M(jìn)行監(jiān)測,同時(shí)還應(yīng)對附近的民井、機(jī)井、水塘的水位、水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)報(bào)警。
非巖溶地面塌陷一般主要有礦山采空塌陷地下工程洞室開挖塌陷。監(jiān)測內(nèi)容主要是對已發(fā)現(xiàn)塌陷前兆現(xiàn)象的地區(qū)進(jìn)行地面和建筑物變形監(jiān)測和抽排下水引起的泉、塘干涸、植物變態(tài)′下土層垮落、井、孔水位和含沙量突以及動物驚恐異常等現(xiàn)象的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)報(bào)警和采取防災(zāi)避險(xiǎn)措施。
怎么預(yù)防地面塌陷?
在巖溶區(qū)進(jìn)行工程建設(shè),應(yīng)采取如下對策預(yù)防巖溶塌陷:
(1)對已有巖溶塌陷發(fā)生且其穩(wěn)定性差尚有活動跡象的地段,就堅(jiān)決避讓;
(2)對已有巖溶塌陷數(shù)量較少且其穩(wěn)定性較好已不再活動的地段。
(3)建筑物應(yīng)盡量避開有利于巖溶塌陷發(fā)育的地段原則上應(yīng)使主要建筑物避開塌陷地段。
(4)工程設(shè)計(jì)和施工中要注意消除或減輕人為因素的影響;如設(shè)置完善的排水系統(tǒng),避免地表水大量入滲,對已有塌陷坑進(jìn)行填堵處理,防止地表水向其匯聚注入等。
發(fā)生地面塌陷時(shí)應(yīng)采取什么應(yīng)急措施?
(1)視險(xiǎn)情發(fā)展將人、物及時(shí)撤離險(xiǎn)區(qū)。在發(fā)現(xiàn)前兆時(shí)即應(yīng)制定撤離計(jì)劃。
(2)塌陷發(fā)生后對臨近建筑物的塌陷坑應(yīng)及時(shí)填堵,以免影響建筑物的穩(wěn)定。其方法是投入片石,上鋪砂卵石,再上鋪砂,表面用粘土夯實(shí),經(jīng)一段時(shí)間的下沉壓密后用粘土夯實(shí)補(bǔ)平。
(3)對建筑物附近的地面裂縫應(yīng)及時(shí)填塞,地面的塌陷坑應(yīng)攔截地表水防止其注入。
(4)對嚴(yán)重開裂的建筑物應(yīng)暫時(shí)封閉不許使用,待進(jìn)行危房鑒定后才確定應(yīng)采取的措施。
地面塌陷的治理方法
1、填堵法:填堵法是一種最常見的治理方法。一般用于塌陷坑較淺小時(shí)的處理。當(dāng)陷坑內(nèi)有基巖出露時(shí),首先在坑內(nèi)填入塊石、碎石做成反濾層,或采用地下巖石爆破回填,然后上覆粘土夯實(shí)。陷坑內(nèi)未出露基冉,塌陷坑危害較小時(shí),可回填塊石或用粘土直接回填夯實(shí)。
2、跨越法:跨越法是用于塌陷坑較大,而回填又困難的陷坑處理方法。該方法是采用堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固的跨越結(jié)構(gòu),使得陷坑上的荷載通過跨越結(jié)構(gòu)而作用在可靠的土體或巖體上。
3、強(qiáng)夯法:通常在強(qiáng)夯法是把10~20噸的夯錘起吊到一定高度(10~40米),然后讓其自由落下,造成較大的沖擊對土體強(qiáng)力夯實(shí)。
4、灌注法:把灌注材料通過鉆孔或巖溶洞口進(jìn)行注漿,其目的是強(qiáng)化土洞或洞穴充填物、填充巖溶洞隙,攔截地下水流、加固建筑物地基。
5、深基礎(chǔ)法。對一些深度較大,同時(shí)跨越結(jié)構(gòu)又無為力的塌陷坑,深基加固建筑物的基礎(chǔ)是一種較理想的方法。通常是采用打入樁、鉆孔灌注樁、深井和墩式基礎(chǔ)等把建筑物的基礎(chǔ)置于基巖上。
6、控制抽排水強(qiáng)度法。由于抽排水使地下水位下降,常常造成地面塌陷;礦山井下強(qiáng)排疏干時(shí),影響就更顯著。因此,合理地控制抽排水的強(qiáng)度,是減少塌陷產(chǎn)生的一個(gè)重要途徑。