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1、地面变形地质灾害,1.1 概述从广义上讲，地面变形地质灾害是指因内、外动力地质作用和人类活动而使地面形态发生变形破坏，造成经济损失和人员伤亡的现象和过程。如构造运动引起的山地抬升，和盆地下降等，抽取地下水、开采地下矿产等人类活动造成的地裂缝、地面沉降和坍塌等。从狭义上讲，地面变形地质灾害主要指地面沉降、地裂缝和岩溶地面塌陷等以地面垂直变性破坏或地面标高改变为主的地质灾害。随着人类活动的加强，人为因素已经成为地面变形地质灾害的主要原因。,地面变形地质灾害1.1 概述,地面变形地质灾害的成因复杂种类繁多。,1.2 形成原因,自然因素,人为因素,构造运动、火山爆发、地震等,开采地下矿产、修建地下工程
2、、筑路架桥、城市建设、农业活动等,地面变形地质灾害的成因复杂种类繁多。1.2 形成原因自,1.3 主要灾害类型,地面沉降,地裂缝,地面塌陷,1.3 主要灾害类型地面沉降地裂缝地面塌陷,定义： 地面沉降是在自然人为因素作用下，由于地壳表层土体压缩而导致区域性地面标高降低的一种环境地质现象。1、地面沉降的成因、形成条件 （1）地面沉降的成因,1.3.1 地面沉降,矿产资源的开发：主要包括固体（煤、盐岩、金属矿产）、液体（石油、地下水）和气体（天然气）等矿产资源的开发活动。,地壳活动：火山喷发、地震、断裂构造影响等。,海平面上升,地表荷载影响：地表建筑物和交通工具等动、静荷载的影响，造成区域性地面沉
3、降。,自然作用：包括土层自重固结，有机质氧化。,图,定义：1.3.1 地面沉降矿产资源的开发：主要包括固体（煤,（2）地面沉降的形成条件 1）厚层松散细粒土层的存在（地面沉降主要是抽采地下流体引起土层压缩而引起的，厚层松散细粒土层的存在则构成了地面沉降的物质基础。） 2）长期过量开采地下流体 3）新构造运动的影响 4）城市建设对地面沉降的影响（它造成的地面沉降是局部的，有时也是不可逆转的）2、地面沉降的危害 主要危害表现为地面标高损失，继而造成雨季地表积水，防泄洪能力下降；沿海城市低地面积扩大、海拔高度下降而引起海水倒灌；海港建筑物破坏，装卸能力降低；地面运输线和地下管线扭曲断裂；城市建筑物基
4、础下沉脱空开裂；桥梁净空减小，影响通航等。,（2）地面沉降的形成条件,3、地面沉降的防治 地面沉降防治并非单一的技术问题，必须从技术、行政、社会、经济、法律和政治等多方面进行综合考虑。 1）建立地面沉降防治机构； 2）制定有关地下水资源开发利用和地面沉降防治的制度与法规； 3）压缩或限制地下水开采量，加强地下水人工回灌； 4）修建防汛墙、防潮闸和排水泵站，对低洼地进行改造，提高建筑物地基设计高度和标准。,3、地面沉降的防治,1.3.2 地裂缝,定义： 地裂缝是地表岩土体在自然和人为因素作用下，产生开裂并在地面形成一定长度和宽度裂缝的现象。特征： 主要表现为发育的方向性、延展性和灾害的不均一性与
5、渐进性。,图,1.3.2 地裂缝定义：图,地裂缝发展的方向性与延展性:地裂缝常沿一定的方向延伸，在同一地区发育的多条裂缝延伸方向大致相同。地裂缝灾害的非对称性和不均一性：地裂缝以相对差异沉降为主，其次为水平拉张和错动。灾害的渐进性：地裂缝灾害是因地裂缝的缓慢蠕动扩展而逐渐加剧的。地裂缝的灾害的周期性：地裂缝活动受区域构造运动及人类活动影响，因此，在时间序列上往往便显出一定的周期性,地裂缝发展的方向性与延展性:地裂缝常沿一定的方向延伸，在,1.地裂缝的类型,（1）构造地裂缝 实在构造运动和外动力地质作用（自然和人为）共同作用的结果。前者是地裂缝形成的前提条件，决定了地裂缝活动的的性质和展布特征，
6、后者是诱发因素，影响着地裂缝发展的时间、地段和发育程度。 这种地裂缝分布广、规模大，危害最严重。 （2）非构造地裂缝 非构造地裂缝的形成原因比较复杂，崩塌、滑坡、岩溶塌陷和矿山开采，以及过量开采地下水所产生的地面沉降都会伴随着地裂缝的形成，黄土湿陷、膨胀土膨胀、松散土潜蚀也可造成地裂缝。,1.地裂缝的类型 （1）构造地裂缝,2.地裂缝的危害,地裂缝在形成和扩展过程中对原有地形地貌的改造，对地下水补、径、排条件的影响及对土层天然结构的破坏作用，均会引发一系列诸如潜蚀、湿陷、地面沉降或坍塌等次生地质灾害，而这些灾害又对地裂缝的 活动性产生激发作用，从而形成一种恶性循环。地裂缝的主要危害是造成房屋开
7、裂、地面设施破坏和农田漏水。,2.地裂缝的危害 地裂缝在形成和扩展,3.地裂缝的防治,（1）控制人为因素的诱发作用。 （2）建筑设施避让防灾措施 （3）合理控制现有水源地开采强度，同时，考虑开辟新的水源地，以减缓地面沉降梯度，对降低地裂缝的活动性具有重要作用。 （4）应重视对地裂缝的长期监测工作，通过观测资料的长期积累，了解地裂缝活动的特点，以进一步分析其成因，为地裂缝灾害的减灾防灾提供可靠的依据。,3.地裂缝的防治 （1）控制人为因素的诱发作用。,1.3.3 地面塌陷,定义： 地面塌陷是指地表岩体或土体受自然作用或人为活动影响向下陷落，并在地面形成塌陷坑洞而造成灾害的现象或过程。1、地面塌陷
8、的原因 （1）岩溶活动区塌陷； （2）工程区地面塌陷（以开采地下矿产资源引起的塌陷为主）,图,1.3.3 地面塌陷定义：图,2.地面塌陷灾害的特征,1）隐伏性 其发育发展状况、规模大小、可能造成地表坍塌的时间及地点具有极大的隐伏性，发生之前很难被人意识到。2）突发性3）群发性与复发性 地面塌陷灾害往往不是孤立存在的，长在同一地区或同一时间段集中形成灾害群。4）灾害的严重性,2.地面塌陷灾害的特征1）隐伏性,3.地面塌陷类型,（1）岩溶地面塌陷 岩溶地面塌陷指覆盖在浴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，其结果多形成圆锥形塌陷坑。岩溶地面塌陷是地面变形破坏的主要
9、类型。 1）成因机制,地下水潜蚀机制,真空吸蚀机制,3.地面塌陷类型（1）岩溶地面塌陷地下水潜蚀机制真空吸蚀机制,2）岩溶地面塌陷的危害,岩溶地面塌陷的产生，一方面使岩溶区的工程设施，如工业与民用建筑、城镇设施、道路路基、矿山及水利水电设施等遭到破坏；另一方面造成岩溶区严重的水土流失、自然环境恶化，同时影响各种资源的开发利用。,2）岩溶地面塌陷的危害岩溶地面塌陷的产生，一方面使岩溶区的工,3）岩溶地面塌陷的防治,控水措施,地表水防水措施,在潜在的塌陷区周围修建排水沟，防止地表水进入塌陷区，减少向地下的渗入量。,地下水控水设施,根据水资源条件规划地下水开采层位、开采强度和开采时间，合理开采地下水。,3）岩溶地面塌陷的防治控水措施地表水防水措施在潜在的塌陷区,工程加固措施 清除填堵法、跨越法、强夯法、灌注填充法和深基础法等。非工程性的防治措施 开展岩溶地面塌陷风险评价、实验研究和增强防灾意识、建立防灾体系等。,工程加固措施,（2）采空区地面塌陷,采空区地表在开始时多形成较浅的凹地，随着采空区的不断扩大，凹地不断发展成为凹陷盆地，也常称为移动盆地。,（2）采空区地面塌陷 采空区地表在开,
