岩溶塌陷及其治理措施

岩溶塌陷及其治理措施（共8篇）

篇1：岩溶塌陷及其治理措施

岩溶塌陷及其治理措施

一、岩溶塌陷简介

岩溶塌陷是指在岩溶地区，下部可溶岩层中的溶洞或上覆土层中的土洞，因自身洞体扩大或在自然与人为因素影响下，顶板失稳产生塌落或沉陷的统称。

二、岩溶塌陷的治理方法

岩溶塌陷应采取预防和治理相结合的防治措施。

对塌陷地基都需要进行处理，未经处理不能作为天然地基。其处理措施有：(一)清除填堵法：常用于塌坑较浅或浅埋的土洞，首先清除其中的松土，填入块石、碎石，做成反滤层，然后上覆粘土夯实。对于重要建筑物一般需要将坑底或洞底与基岩面的通道堵塞，可开挖回填混凝土或灌浆处理。

(二)跨越法：用于塌陷坑或土洞较深大，开挖回填有困难的处理方法。一般以梁板跨越，两端支承在可靠的岩、土体上。据广西的经验，每边支承长度不小于1．0~1．5m。

(三)强夯法：把10～20t的夯锤起吊到一定高度(10～40m)，让其自由下落，造成强烈的冲击对土体强力夯实。一方面是夯实塌陷后松软的土层和塌陷坑或土洞内的回填土，以提高土体强度；另一方面可消除隐伏土洞和软弱带，是一种处理结合预防的措施。Christain(1984)的试验：锤重15t，落距20m，将影响到地表下8～9m的深度。利用该方法在没有其它条件限制下，可以确定4．5m以上土洞的位置。

(四)灌注法：把灌注材料通过钻孔或岩溶洞口进行注浆，其目的是强化土层或洞穴充填物、充填岩溶洞隙、隔断地下水流通道、加固建筑物地基。灌注材料主要是水泥、碎料(砂、矿渣等)和速凝剂(水玻璃、氧化钙)。水泥标号应大于450号。灌浆方式可采用低压间歇定量式或循环式灌注，目的是减少浆液流失，间歇时间可控制在7～8小时左右。

(五)深基础法：对于一些深度较大，跨越结构无能为力的土洞、塌陷，通常采用桩基，将荷载传递到基岩上。

(六)旋喷加固法：在浅部用旋喷桩形成一“硬壳层”，在其上再设置筏板基础。“硬壳层”厚度根据具体地质条件和建筑物的设计要求而定，一般可达10—20m。(七)地表水的疏、排、围、改治理：在土洞、塌陷地基的治理阶段，对地表水的治理不能忽视或放松，应在预防措施的基础上进一步完善。

(八)平衡地下水、气压力法：随着水位的升降，岩溶空腔中的水气压力产生变化，常在岩溶水库库区出现气爆或冲爆塌陷，使库水大量漏失甚至失效。因此，在查明地下岩溶通道的情况下，设置各种岩溶管道通气的装置，平衡其水、气压力，以消除其作用。

篇2：岩溶塌陷及其治理措施

浅谈岩溶塌陷成因与治理措施

遇到大规模的岩溶塌陷区域,通常采用绕避的方法.由于工程建设需要等原因不得不对岩溶地基进行处理时,通常采用垫填法、加固法、跨越法、桩基法等方法予以治理.

作 者：叶兆荣 于宗仁 徐洋洋 作者单位：中国矿业大学(徐州)资源学院刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(24)分类号：关键词：岩溶塌陷成因 岩溶塌陷治理措施

篇3：岩溶塌陷及其治理措施

据调查, 广西全区因矿业开发占用及破坏的土地面积达20736.27 hm2, 其中80%以上的采矿区域均为岩溶生态脆弱区, 这对广西有限和宝贵的土地资源来说是非常大的损失[1]。

矿山环境工程恢复治理主要包括地质灾害治理, 恢复土壤肥力, 复耕, 一般前期进行工程治理, 后期进行生物治理[2]。而对于岩溶区采矿造成的塌陷一直是矿山地质环境治理的难点问题, 其特点是地质灾害治理难度大、生物恢复难于奏效。

1 采矿塌陷机理及特征

1.1 致灾机理

岩溶区采矿造成的塌陷往往是由于地下采矿过程造成区域性地下水位发生变化, 导致地下水位降低到窿道或岩溶洞穴水位线以下, 因而地下水补给土体缺失造成窿道顶板以上土体长期干燥失水, 由于上覆第四系土体往往都是具有特殊性质的红粘土, 这种土层具有干缩开裂的性质, 导致顶板产生大量裂缝, 这种裂缝甚至可以贯通到地表, 从而造成红粘土的透水性增大, 当雨水浸润以后造成红粘土的强度严重下降, 从而造成红粘土存在岩溶洞穴处及窿道处发生塌陷, 从而造成大面积的土体沉陷及农田开裂破坏, 造成农田灌溉系统破坏。

1.2 灾害特征

(1) 地面塌陷

岩溶地区下覆基岩为石灰岩, 岩溶塌陷是石灰岩地区一种常见的地质灾害, 其塌陷的原因是多方面的, 地下水位变化是致塌的一个重要原因, 其塌陷的大小、规模与地下岩溶、土洞的发育情况有关, 又与地形地貌、气候水文、地质构造、地层岩性、地下水的径流排泄关系等有关[3]。根据塌陷的形成条件, 一般分为三种, 即下部具有岩溶地层, 具有溶洞或者是土洞;上部具有一定厚度的土质或者岩质盖层;地下动力水;地下水的变化是塌陷主导因素——致塌力[4]。这种力主要来源于地下水位的改变, 水流产生的水气作用力及岩土体的自重。塌陷形成的原因主要是矿体地下开采导致采空区的地下

水大幅度下降, 从而引起地下水动力条件发生显著变化, 水力坡度和流速加大, 促使岩溶裂隙中的充填物和上覆土层受到冲蚀、搬运、淘空, 从而引起岩溶、土洞规模的扩大, 在覆盖层受到重力、地震及人为震动, 真空吸蚀、降雨入渗造成覆盖层增压软化等作用下, 从而导致塌陷。

(2) 塌陷引起的滑坡、泥石流次生灾害[4]。

塌陷势将造成大量的塌坑, 由于塌坑深度绝大部分在1.5m～10m之间, 造成了陡峭的凌空面, 从而形成在强降雨条件下很容易形成崩塌、滑坡次生灾害的发生。

(3) 塌陷引起的水资源破坏。

岩溶地区地下水主要有碳酸盐岩裂隙溶洞水[4], 该地区往往伴随比较发育的岩溶, 该地区由于矿山地下开采疏干排水引起地下水大幅下降, 导致部分饮用水井干涸, 水资源大量减少。由于大量尾矿渣石的流失和选、冶之后的尾矿砂不时浸溢, 给周围水体造成极大的污染, 如果生活用水未经处理直接排放到周围水体中, 造成水体的富营养化, 导致藻类和恶臭丛生, 特别是红粘土下覆岩溶, 深层地下水相互连通, 从而导致地下水的污染破坏。地下水资源次生灾害比较难防治。

(4) 塌陷造成的土地资源破坏。

由于矿区塌陷造成地表水流失, 灌溉的破坏, 有相当部分土地破坏严重, 长年经雨水冲刷, 涵养水源能力极弱, 造成矿区的土壤结构不管在垂直方向, 还是水平方向均发生了较大差异, 土壤肥力在不同的地段、不同的深度也发生了较大变化, 保水保肥能力变差, 土地质量下降, 呈现贫瘠化现象。

2 治理措施

2.1 地形地貌修复

(1) 恢复采矿前地下水位, 矿山闭坑后, 及时回填封堵窿道, 并尽量恢复开采前地下水位。

(2) 封堵岩溶通道, 往往塌陷是岩溶洞穴顶部塌陷造成的, 本研究认为有效的封闭岩溶洞穴顶板, 减少地表水体流失速度, 可缓解或减少土体裂缝贯通, 从而可以有效解决岩溶再次塌陷。

(3) 塌陷坑进覆土回填, 在封堵岩溶洞穴顶部后, 再进行覆土措施。

2.2 水资源的保护

(1) 疏通河道, 恢复排灌系统, 保持地表水体。

(2) 培育优势植物, 在采矿废渣堆弃地进行生物吸收的方式来降低重金属对地下水的污染。

(3) 生活用水尽量集中处理后进行排放。

2.3 土地资源的修复

(1) 利用农家肥进行培肥。

(2) 换填富含有殖质土壤进行耕种。

3 工程实例

3.1 工程概况

广西融安县原泗顶有色金属公司矿区地质环境治理工程位于柳州市融安县泗顶镇北侧, 治理区地理坐标:东经109°31′17.1"～109°31′33.8", 北纬25°02′31.8"～25°02′54.5", 面积约0.327km2, 行政区划属柳州市融安县泗顶镇管辖。

该矿区南北长约720m, 东西宽约1062m, 治理区面积约为0.327km2, 治理区范围下为非采空区, 由于长期的地下开采降低地下水位造成矿区地质环境治理严重破坏, 目前矿山已经停止开采, 地下水位已趋于稳定。经调查发现整个治理区已有塌陷坑280个。

治理区区域地貌上为外围环形突起, 呈似圆状, 中间洼地的岩溶峰丛洼地、峰丛谷地, 环形隆起高程400米以上, 盆地高程为320m左右。矿区地质构造以断裂构造为主, 主要构造方向为NW和NNW向, 泗顶镇即位于断裂破碎带之上。治理区最高海拔标高329.5m, 最低海拔323.0m, 最大相差高度为6.5m。地表植被发育一般, 仅有部分桉树、苦楝树及松树, 数量不多。

治理区的主要地表水系为泗顶河, 该河流原河道在泗顶矿区南部通过, 从矿区西侧往北流出, 雨季流量较大, 一般为2.05m3/s, 旱季流量小, 一般为0.58m3/s。

3.2 现状地质环境问题类型

融安县原泗顶铅锌矿矿区开采造成的地质环境问题主要是地表塌陷以及由地表塌陷造成的水土流失毁坏农田、毁坏水利灌溉设施, 造成水资源破坏、土地资源毁坏及次生地质灾害。

(1) 地表塌陷。

治理区地表塌陷属于典型的岩溶塌陷, 塌陷主要产生在土层中, 其发育数量多, 分布广, 经实地勘测[6], 治理区已发生大小地表塌陷坑280个, 岩溶塌陷的平面形态有圆形、椭圆形、长条形及不规则形等, 其剖面形态有坛状、井状、漏斗状、碟状及不规则状等。该区地表塌陷坑深度小于1.5m的有110个, 单个塌陷坑面积为1.84m2～2264.84m2之间;地表塌陷坑深度大于1.5m的有170个, 单个塌陷坑面积为0.65m2～2059.94m2之间, 其中最大塌陷坑深度为9.17m, 面积为11.31m2, 塌陷导致原泗顶镇房屋建筑开裂 (如照片1所示) , 塌陷造成地形地貌的破坏 (见照片2) , 部分农田、旱地毁坏 (如照片2所示) 。

(photo 1 photo 2 Housing craze cracking)

(photo 2 The destruction of topography and farmland)

(2) 崩塌、滑坡灾害。

泗顶矿区塌陷造成了大量的塌坑, 由于塌陷形成了170余个深度在1.5m～10m之间的塌坑, 在几次强降雨后形成多次崩塌、滑坡。

(3) 水资源的破坏。

该矿区地表水河流主要有泗顶河, 经过矿区从西侧往北流出。该地区岩溶比较发育, 地下水埋深10m～15m, 富水量中等, 该地区由于疏干排水引起地下水大幅下降, 导致部分饮用水井干涸, 水资源大量减少。由于大量富含重金属的尾矿渣石的堆弃, 给周围水体造成极大的污染, 而且该矿区生活用水未经处理直接排放到周围水体中, 造成水体的富营养化, 导致藻类和恶臭丛生, 特别是该区处于岩溶地区, 深层地下水相互连通, 导致地下水的部分污染破坏。

(4) 土地资源的破坏。

泗顶铅锌矿开采后, 矿区的土壤已遭到破坏, 有相当部分土地破坏严重, 长年经雨水冲刷, 水土流失严重, 造成矿区的土壤结构不管在垂直方向, 还是水平方向均发生了较大差异, 土壤肥力在不同的地段、不同的深度也发生了较大变化, 保水保肥能力变差, 土地质量下降, 呈现贫瘠化现象。据不完全统计, 该区已发生大小地表塌陷约1024处, 造成大片土地荒芜。

3.3 治理工程总体设计方案

本次设计治理面积共490亩, 其中治理后恢复为农业耕种用地 (旱地) 363亩, 恢复为经济林用地127亩, 同时, 对采矿产生的地质环境问题及次生地质灾害进行治理, 修复矿区排灌系统。

整个治理区以填平塌陷坑、改造老河床、修复排灌系统和栽植经济林为主, 治理后, 最终达到恢复农业耕种用地 (旱地) 363亩和恢复经济林用地127亩的目标。各项治理方案如下:

(1) 塌陷坑治理

在本次治理工程中, 把治理区内的地面塌陷分为四类进行治理[5]:

(1) 把发生在新河床外且塌陷深度小于1.5m的地面塌陷归为第一类塌陷。对于此类塌陷, 因为土质为天然湿度、构造均匀、水文地质条件较好且无地下水, 因而可不进行开挖而直接进行土方回填。

(2) 把发生在新河床外且塌陷深度大于1.5m的地面塌陷归为第二类塌陷。对于此类塌陷, 需进行放坡开挖, 其高宽比按临时性挖方边坡值一般性粘土进行取值。开挖施工时, 不论坑底基岩裸露与否, 都要对其进行开挖治理。开挖时首先用挖掘机清除塌坑底部的软弱土层, 并在其上铺大片石, 同时用水泥浆进行灌注 (主要目的在于堵塞塌陷通道) , 然后再选用碎石回填, 最后在表面分层铺上粘土并夯实。

(3) 把发生在新河床内的地面塌陷归为第三类塌陷。对于此类地面塌陷, 首先清除塌坑边缘不稳定面的软弱土层, 然后回填片石, 再灌以水泥砂浆, 最后在其上浇筑混凝土板进行处理。

(4) 把发生在新河床内, 其底部出现沉降, 但未形成塌陷坑的地面塌陷归为第四类塌陷。对于此类地面塌陷, 首先用挖掘机清除整个裂缝部位的软弱土层, 然后再用碎石回填, 然后在其上浇筑混凝土板进行处理。

(2) 老河床治理

整个治理区除了西北部地势略高低不平, 其他地块原始地形较为平整, 适合发展农业, 但是由于大量地表塌陷, 使整个地块坑坑洼洼, 高低不平, 造成原泗顶河老河床土地的荒芜, 加之大量塌陷坑的存在, 对整个治理区土地的利用带来极为不利的影响。

对老河床的治理, 平整方式为机械挖运、推土机进行推土平整, 即首先在塌陷坑底部回填片石, 然后再回填碎石, 最后回填粘土, 使治理后的老河床地面标高与两岸地面标高持平。

(3) 排灌系统治理

(1) 河道修复。

河道修复主要指对治理区内的河道进行清理[6], 并对治理区的河道两岸进行防渗处理。防渗处理主要采用砌体砂浆对河道两岸进行抹面。

(2) 排水沟修筑。

排水沟的修筑主要针对整个治理区的农业耕种用地 (旱地) 和林地而设置。排水工程布置原则:一是最大限度地拦截治理区外降雨形成的地表水进入治理区内;二是截排水沟的渠底应保证沟渠不冲不淤, 即保证一定的水速, 使之既不冲刷沟渠结构, 又不出现泥沙淤积。因此, 排水沟主要设7条, 排水沟用浆砌片石修筑, 且横截面呈矩形。

(4) 栽植经济林

生物治理措施是工程治理措施的目的和延续, 是目标生态系统建立的不可或缺的一部分, 主要包括树种的选择, 复耕, 抚育。树种的选择主要以生态恢复学为指导, 综合考虑场地的物理条件, 土壤养分状况, 水分条件等进行适当的植物种类的选择。对于污染土壤的耕种, 如欲降低Mn, Cd, Pb, Cr等重金属的复合污染, 应通过增施有机肥、石灰等改善土壤有机质和提高其pH值, 并以坡地旱地植物为主, 降低有害元素的活性, 提高经济效益和食用安全性[7]。根据治理区土地现状、泗顶铅锌矿区的气候、土壤等自然条件, 以及矿区及其附近现有经济林品种栽植、生长情况调查和当地村民要求, 在治理区内因势地宜地种植桉树和苦楝树, 力争恢复经济林用地127亩, 其中种苦楝树108亩, 种桉树19亩。

桉树和苦楝树栽植时采用长方形栽植, 即行距大, 株距小, 呈长方形。栽植密度根据矿区的土壤条件, 采用3m×4m (株距3m, 行距4m) , 即每亩约55株。

4 结束语

文章通过对泗顶矿岩溶地区进行环境岩土工程的恢复治理, 对减少地质灾害, 减轻水土流失, 减少地下水和土壤污染, 减少土地资源的破坏, 防止洪涝灾害等方面都具有重大的意义。通过环境治理恢复等工程措施可以恢复建筑用地和大片良田, 同时改善了生态环境, 因而具有良好的经济效益和社会效益, 并为广西区的矿山复垦树立了一个典范, 为其他同类型的矿山复垦提供了宝贵的经验。

摘要：文章从岩溶区采矿塌陷的成灾特点及成灾机理等方面分析了采矿引起的塌陷造成的主要灾害问题, 以及矿山地质环境治理恢复的关键措施, 得出岩溶区土体塌陷形成原因主要是地下水位的变化, 并在此基础上选取广西泗顶铅锌矿进行恢复治理研究, 提出了矿山环境恢复治理对策主要是进行水环境的治理。

关键词：矿山开采,塌陷灾害,生态环境治理

参考文献

[1]黄国彬, 王举平.广西矿山占用及破坏土地资源的形式与复垦方法探讨[J].南方国土资源, 2006 (11) :39-41.

[2]林宗元.岩土工程治理手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[3]郭维君, 崔晓艳, 陈学军.泗顶铅锌矿区岩溶塌陷成因及治理对策分析[J].金属矿山, 2009 (12) :41-43.

[4]李艺, 李明顺.广西凤凰锰矿区废弃地生态环境问题及恢复治理对策[J].地球与环境, 2007, 35 (3) :267-272.

[5]王英辉, 谭景和.泗顶矿区塌陷地地质环境治理工程规划[J].采矿技术, 2006, 6 (3) :366-368.

[6]郭维君, 崔晓艳, 肖桂元, 吴萌.矿山地质灾害主要类型及防治对策研究[J].金属矿山, 2010 (8) :148-151.

篇4：岩溶塌陷地质灾害治理方案

关键词：岩溶塌陷;地质灾害;治理

随着科学技术的进步，人类的活动进一步增强，改造自然界的速度和力量不断发展壮大，但是，在人类改造自然的过程中，也会面临着各种各样的问题。例如，当前广泛出现的地质灾害，就给人类的生产生活带来了严重的威胁。岩溶坍塌地质灾害，目前是我国地质灾害中存在的比较严重的问题之一，由于这种地质灾害发生的原因和发展过程还未完全弄清，检测和治理的难度都较大，需要我们不断深入研究，对其产生的原因进行详细的研究，并给出有实际效果的治理方案，具有重要的现实意义。

一、岩溶塌陷地质灾害概述

（一）岩溶塌陷概念及发展过程

岩溶塌陷主要是指由于可溶性的岩层在受到水的溶解侵蚀后，产生的裂缝、溶洞等，岩溶地区的岩溶基岩层中的塌陷、上覆土层同下伏基岩一起塌陷的统称。在发生的熔岩塌陷地质灾害中，以土层的塌陷为主。即在覆盖型的岩溶地区，因为各种自然的或者人为的因素影响，使得地下水的快速重复的波动，导致岩石上覆土层受到水的潜蚀、真空吸蚀等，在与基岩相接触的土层中会由于这种条件下水的作用而形成一系列的土洞，土洞在时间推移中，不断的发展扩大，导致洞顶的土层不断的塌落，当塌落在发展的过程中，会延伸到地表，在地表形成地面塌陷。

（二）岩溶塌陷产生的原因及相关动力因素

1、岩溶塌陷产生的原因

对于岩溶塌陷的原因，目前还未完全弄清，不过对其形成原因，目前主要从如下几个方面来进行分析和考虑。

（1）可溶性岩层的发育

在对许多岩溶塌陷地区进行勘察和钻探研究过程中，对灾害范围内的地质进行剖面分析时，发现岩石的溶蚀性均较强，这些可溶性岩层的发育，很容易造成岩溶塌陷。

（2）地下水动力条件的变化

在勘察的部分岩溶塌陷地区，对灾害周围环境进行分析，发现由于自然条件、地下水的人工开采量和开矿形成的露天采矿坑等因素的影响，会使灾害区内的地下水的动力条件发生改变，引起地下水位的变动和水文情况的波动，从而加速地下水对岩石的溶蚀过程，从而使得更多的地下隐伏溶洞的出现，进而加速形成岩溶塌陷现象的发生。

（3）地表水下渗和地下水流动途径的变化

对在河道中出现的岩溶塌陷地质灾害进行研究，分析其成因，可能是丰水期在河道内由于地表水流动时，会在坑内出现多个落水洞，由于时间的推移，河流水文条件的变化，在河水中形成旋漏状的水漏斗，在河床中，由于河水的冲蚀和下渗，在河床地步出现溶槽，在枯水季节，由于地表水下渗和地下水流动途径发生改变，导致钻孔的岩心被溶蚀，从而出现岩溶塌陷地质灾害。

2、岩溶塌陷发育的动力因素

岩溶塌陷地质灾害形成的原因主要有上述的三种，分析其形成的动力因素，主要有岩溶地下水活动、地表水活动、地震、人为震动和重力等几种。其中，岩溶地下水的活动是岩溶塌陷活跃的动力因素，地表水活动、地震、人为震动是诱发因素。对于重力因素，则是在整个岩溶塌陷发育的全过程。在突发性的塌陷阶段，重力因素是主要的动力因素和诱发因素。

二、岩溶塌陷地质灾害治理方案

岩溶塌陷地质灾害严重威胁了人类的生产生活安全，对人身安全也产生了较大的威胁，因此，应采取积极的措施，选择有效的治理方案对这类灾害进行治理。本文以某地区的岩溶塌陷灾害治理为例，具体分析岩溶塌陷地质灾害的治理方案。

（一）项目背景

本文所要解决的岩溶塌陷地质灾害，地貌情况为剥蚀堆积区域，场地中间存在季节性河流，岩溶塌陷区域呈现南北走向的四边形，总面积约为1.03平方千米。

（二）治理方案

依据现场调查，结合需要达到的治理效果，按照与时代发展要求相适应的治理需要综合考虑，对治理方案进行如下设计。

对于这一地区的岩溶塌陷治理，采取移民搬迁和注浆回填法对岩溶塌陷区进行治理。其中，治理区域分布图如下图一。其中，区域1和3为注浆回填治理区，区域2为移民搬迁区域。

图一   治理区域分布图

1、移民搬迁

对于区域2，由于人口密集度较高，这一地区也属于岩溶塌陷比较集中的区域，因此，需要进行移民搬迁，搬迁的住户大约为133户，对于居民的搬迁要做好相关的安抚和组织工作，保障搬迁居民能及时入住新家并有稳定的职业，从而获得稳定的生活来源。

2、注浆回填

对于区域1和区域3，由于人口密集度较低，发生岩溶塌陷地质灾害的威胁性不是十分大，因此，对这两块区域，进行注浆回填，是有效的治理措施。采用注浆回填的方法，对土洞和灰岩顶部出现的溶洞、溶蚀裂隙等能起到很好的治理，而且能够对区域内的土体进行加固，使工程区域内土体的性质得到改善，对地表水与地下水、岩溶水和孔隙水之间的水力联系通道进行破坏，防止水力的作用加速岩溶塌陷灾害的发生。

依据项目的勘察报告，对岩溶塌陷区位置进行精确的定位之后，首先对区域内三处隐伏岩溶区进行高压注浆处理。在注浆时，首先需要对注浆孔位置进行确定，依据项目实际情况和工程需要，确定在区域1的河道旁和区域2的居民区附近进行钻孔。具体钻孔的密度为10米的方形区域中心钻孔一个，当塌陷区内溶洞大于0.25米时，孔径选择在15厘米，其他情况可选择8厘米的孔径进行钻孔，对于钻孔受到施工条件限制的区域，可以选择斜孔的方式进行钻孔。

在注浆孔钻好之后，则要进行注浆处理，注浆开始前，先对注浆孔进行封口，防止注浆液由于压力作用从套管周围的孔口溢出，封口材料选择掺和了速凝剂的水泥浆。注浆材料选择2厘米左右的碎石材料，成分主要为石英岩碎石和高水固结材。边注碎石边加高压水进行喷射，提升碎石的紧密度。在注浆施工结束之后，对注浆效果进行检查，是保证工程质量的重要步骤。具体的质量检查措施，是在成片注浆和初凝后在注浆孔间布置10%的质量检查孔，岩层的单位吸浆率大于1%或者是孔岩心的水泥块能够基本填满可见缝隙。

3、河道清理

在此次治理的岩溶地区，由于区域内存在季节性的河流，这条河流使地表水与地下水之间形成了良好的水流通道，导致地下岩溶水通过这种排导通道排出地面，对环境污染和岩溶地质灾害的发生起到了加速的作用，在岩溶区治理时也需要对此种河道进行治理。治理办法首先是利用人工与机械相结合的办法，对河道内的生活垃圾、建筑垃圾等进行清理，然后对河道内的塌陷区域进行治理，治理过程只需对岩溶水排泄通道进行一定的限制，最后在河道两旁加固河堤，修复河堤中存在的塌陷灾害，保证河堤的功能完整。

总结

对于岩溶塌陷区进行治理，虽然会耗费较大的人力物力，但是进行这样的工作的意义十分重大。对于岩溶塌陷地区的地质灾害产生的原因、作用机理进行分析研究，然后结合实际情况，采取有效的治理方案，能够产生较好的治理效果。

参考文献：

[1]马海军.龙岩盆地岩溶塌陷地质灾害原因探讨[J].企业技术开发，2009，05：32-34.

[2]王建霞，李志杰，钟雪光.岩溶塌陷地质灾害治理方案[J].西部探矿工程，2009，08：73-76.

[3]侯欣.唐山市体育中心岩溶塌陷地质灾害治理研究[D].天津大学，2004.

[4]梁金国，李华伟，田鹏成.唐山市体育场岩溶塌陷地质灾害勘察与治理[J].工程勘察，2006，03：45-49.

篇5：岩溶塌陷的形成与防治措施探讨

岩溶塌陷的形成与防治措施探讨

本文主要结合相关的参考资料,以本参与的岩溶治理为相关背景,首先介绍了岩溶塌陷的.形机现,并主要叙述了岩溶塌陷的形成基本理论,然后从多方面阐述了岩溶塌陷工程中的主要防治措施等内容.

作 者：陆亿干 王晓华  作者单位：陆亿干(广西河池水利电力勘测设计研究院,广西河池,547000)

王晓华(广西桂林水文工程地质勘察院,广西桂林,541002)

刊 名：科技创新导报 英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY INNOVATION HERALD 年，卷(期)：2009 “”(18) 分类号：P55 关键词：岩溶塌陷   形成机理   防治措施  

篇6：地表裂隙、塌陷治理安全措施

地测防治水科

2017年1月9日

河南先锋煤业有限公司 地表裂隙、塌陷治理安全措施

根据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》的规定及上级文 件指导精神，结合我实际情况，在雨季时节，加强落实对地表裂隙、塌陷工作的检查和充填工作，以保证矿井安全，特制定安全措施如下：

一、成立地表裂隙、塌陷治理领导小组

组 长：秦献民

副组长：刘进发 段兆刚

成 员：地测防治水科、办公室、安检科、调度室人员 地表裂隙、塌陷治理办公室设在地测防治水科，办公室主任 由地测副总段兆刚担任。

职责分工：

由总工程师秦献民负责，组织人员定期组织对矿区地面

裂隙、塌陷进行检查；每次降大到暴雨后，必须派专人检查。

由后勤矿长刘进发负责，组织人力、财力、物力对发现的裂隙、塌陷要及时充填；对积水区域要挖排水沟及时排放，待疏干后再用黄土充填。

二、巡查时间

1、日常检查每月1次，雨季时每月3次，由总工程师组织人员对矿区范围进行全面巡查，发现情况书面上报总工程师、矿

长。

2、每次降大到暴雨后，必须派专人检查矿区及其附近地面裂隙、塌陷。

三、安全措施

1、由总工程师秦献民负责负责组织，定期对矿区地面进行检查，发现裂隙、塌陷要及时充填。

2、每次降大到暴雨后，必须派专人检查矿区及其附近地面，发现有新的裂隙、沉陷要及时充填。如有积水要挖排水沟及时排放，待疏干后再用黄土充填。地面裂隙和塌陷坑必须填平夯实。填塞工作要有安全措施，防止人员陷入塌陷区。对地面塌陷采取以下措施处理：

①塌陷区及塌陷裂缝的处理：对塌陷裂缝用黄土直接充填、夯实；如裂缝较宽，先填片石，构成基底后填粘土至沟底，表面盖土，并使高出地面0.3m—0.5m；较大塌陷以疏为主，以堵为辅，采取疏、堵、挖排水沟相结合的办法进行治理。

②塌陷老井的处理：用大量石块回填，然后回填泥土，填平夯实；或用片石、混凝土浇灌，堵住硐口后回填泥土，填平夯实。

3、矿领导要及时收听、收看天气预报，注意天气变化情况。若有大暴雨，严禁工人入井；在生产期间一旦遇有暴雨，要及时撤出井下工作人员。

4、井下各巷道要设置水灾避灾路线标志，以便在发生水灾时，人员安全撤离。

5、地测防治水科要查清矿井水文地质，留有足够的防水煤柱；对可疑区要立即停止工作，经探水确认无突水危险后，方可前进。

6、在每次降大到暴雨时和降雨后，由地测防治水科派专人及时观测观测矿井涌水量变化情况，并向调度室报告。

7、对地表因采动形成的裂缝要及时充填加固；对采煤后形成的 塌陷坑要及时进行彻底治理；对关闭废弃的煤矿井筒要充实填死；煤系地层露头部位有漏水时，要及时注浆加固处理。

8、必须查清矿区及附近地面水系的汇水和渗漏情况、疏水能力和有关水利工程情况。熟悉当地水库、河道、河道中障碍物等情况。掌握当地历年极端天气降雨量和最高洪水位资料，存在隐患的应当采取积极的防范和整改措施。

9、要准确、及时地将矿井的采、掘工程绘制到采掘工程平面图等图纸上，定期收集相邻煤矿和关闭废弃的老窑情况，并在井上、下对照图上标出其井口位置、井田开采范围、开采年限和地表水情况，准确掌握矿井受水患危险的情况。

10、对排查出的隐患,要落实责任，限期完成整改。

河南先锋煤业有限公司

篇7：岩溶塌陷及其治理措施

摘要：矿区采煤塌陷地环境整治直接关系到矿区的区域经济、社会稳定、生态环境，也关系到矿区的可持续发展，是我国采煤矿区所面临的一个十分严峻的问题。因此本文在介绍了我国现阶段采煤塌陷现状的基础上分析了采煤塌陷带来的危害及现阶段我国塌陷治理工作的不足之处，并进一步提出了采煤塌陷地的综合管理方法。关键字：采煤塌陷，采煤塌陷的危害，塌陷区综合管理 前言

煤矿采空塌陷是人为引发的地质环境问题，给矿区群众生命财产和公共财产造成巨大损失，已成为影响我国全面建设小康社会、区域经济协调发展、社会安定和经济社会可持续发展的重要制约因素。随着煤炭生产的发展,开采规模不断扩大,地下采空区日渐增多,地面塌陷区面积迅速增加,地面塌陷灾害日益严重,直接威胁着人民群众生活和生产的发展,严重地制约国民经济和社会事业长远规划的实现。因此，对我们这样一个产煤大国来说，合理的防治与管理采空塌陷是一个重要课题。我们要树立可持续发展的战略思想，既要达到发展经济的目的，又要保护人类赖以生存的自然资源和生态环境。我国采煤塌陷现状

我国当前煤炭开采利用与环境保护严重失衡，环境污染日益严重，矿区的环境容量逐渐缩小。据有关资料表明，每年的采煤塌陷土地约占全国被破坏土地的十分之一，而复垦整治率，仅占20 %左右。

采空区的大小、分布与各地区煤炭的累计开采量成正比。根据1949~2002年的统计资料分析，按累计原煤产量占全国比重从大到小排序，依次是山西、河南、河北、黑龙江、山东、湖南、四川（含重庆）、辽宁、贵州、内蒙古、江苏、云南、安徽、陕西、甘肃、吉林、江西等，以上17个省区合计原煤产量占全国总产量的90%，前8位省区原煤产量所占比例如表1所示。

表1我国前8位省区原煤产量所占比例

table 1 the coal output scale of the first 8 provinces in China 省 份 山 西 河 南 河 北

黑 龙 江 山 东 湖 南 四 川 辽 宁

比 例（%）

22.34 8.18 7.15 6.67 6.57 6.39 6.20 6.18 采煤塌陷的危害及治理塌陷存在的问题 3．1采煤塌陷的危害

采煤塌陷的危害是多方面的,如地面建筑和市政基础设施受到破坏、人民的生命财产受到损失,农田遭到严重破坏以及影响社会安定团结等等,其中,农田遭到破坏最为普遍和严重,采煤塌陷减少大量耕地,深层塌陷对耕地的破坏可以说是毁灭性的,对它的治理具有相当大的困难。

例如，位于华北平原的开滦煤矿的优质炼焦煤为我国工农业生产提供了大量能源，为我国的出口创汇以及唐山市的繁荣和发展做出了重要贡献。但经过140多年的开采，到2000年底，因地下采煤地表塌陷面积已达31.2万亩，其中绝产耕地6万余亩，形成大小塌陷积水坑53个，积水总面积3.14万亩，最大积水深度12米；因采煤塌陷已搬迁村庄94个，旧村址废弃地面积达1.06万亩；开滦各矿采煤排矸石形成16座矸石山，占地0.45万亩，季节性积水塌陷波及耕地20多万亩。据预测，随着煤炭不断开采，今后每年将新增塌陷地2400亩。

矿区地貌除赵各庄煤矿位于北部山区外，其余绝大部分位于平原地区，地面多为良田和城镇建筑。由于矿区为多煤层开采，地下煤层全部采出后，地表最大下沉多达十多米。塌陷使原本平整的土地变得凹凸不平，造成水土流失、季节性或常年积水。据调查统计，矿区每采出万吨煤，塌陷土地2.4亩、塌陷水面0.75亩。几个距市区较近的积水塌陷区过去成为煤矿矸石、电厂排灰、城市生活垃圾、建筑垃圾的排放地，加之部分工矿企业生产、生活污水的排放，矸石自燃释放出二氧化硫、一氧化碳，致使塌陷区生态环境和自然景观遭到严重破坏。3．2治理塌陷存在的问题

我国及相关部门对采煤塌陷区进行了大量的研究，在塌陷区的恢复与治理方面取得了相当不错的成果，但以往由于对矿业开发造成的地表土地资源破坏类型特征及利用方向没有全面的考虑,往往不考虑地表破坏资源的特点而狭隘地理解土地复垦,一味追求将地表破坏了的土地覆土以恢复其原貌和用途,结果是覆土后又下沉,再覆土,形成了恶性循环。

因此，如何使煤炭开发与地质环境保护协调发展,既发展煤炭生产,又使地面塌陷灾害减少到最低限度,并及时治理,这是我们防治矿区地面塌陷的根本所在。应用GIS技术对采煤塌陷区进行综合管理

应用GIS技术能有效地实现空间数据和非空间数据的操作、处理和管理,实现输入、存储、管理和显示输出等方面的功能,并能依据具体需求对相应的GIS软件作二次开发和功能扩充，以至于更好地满足煤矿塌陷地管理的要求。随着信息化的不断发展，GIS的可视化及其强大的数据存储与分析功能显现出了巨大的优势，目前，MAPGIS、MAPINFO、ARCGIS等软件正被逐步应用于此领域。

煤矿地面塌陷具有动态变化特征,运用GIS技术,在及时获取塌陷信息的同时,可以有效地对各时期的塌陷变化进行动态监测和分析比较,研究其变化规律,从而做出塌陷的预测和预报,为科学决策提供依据。4.1 空间数据采集

应用GIS技术的一大特点就是要有充足的空间数据，因此空间数据的采集就显得尤为重要，要为GIS数据库提供数据源，就要掌握研究区塌陷的位置、范围、塌陷深度等第一手资料,包括文字报告,数字资料,各种图件资料；研究区地形图、塌陷区现状图、土地利用现状及规划图,城市建设现状与规划图,航空遥感图像等。并赴塌陷地实地考察,了解周围各地理要素的状况。4.2 建立塌陷区空间数据库 数据的规范化

数据的规范化主要包括数据坐标体系的一致化处理;投影归一化;确定统一边界;矢量数据的栅格化处理及栅格数据的标准化等。如对已有的图纸资料等进行数字化并形成几何矢量数据。

空间数据库的建立 将数据输入、存储和编辑,即建立GIS系统数据库。对获得数据实行多种处理，使其更适合于进一步分析应用,主要的工作有:将图形、图像转换为统一的比例尺和投影,统一记录格式,进行误差检测、数据压缩或综合,几何纠正和图幅的配准等。

4．3塌陷区管理系统查询功能

根据GIS软件提供的主要操作功能,我们可以进行多边形叠加、拼接、剪裁等。如将塌陷区图层与土地利用图层叠加,可以查出目前塌陷地的原土地利用状况,通过图层间的拼接、剪裁、我们可以得到更为详细的土地利用及遭受破坏的信息。同时计算出各部分的面积、塌陷深度等。4．4塌陷区管理系统分析功能

应用分析功能是在系统操作运算功能的支持下或建立专门的分析软件来实现的，即依据需要开发的GIS塌陷区管理系统的其他功能。因此，我们可以根据用户的需要进行相应的分析,如进行塌陷地坡度、坡向等地形分析,在离塌陷中心一定距离内不能建高层建筑的缓冲分析,如何选择治理方案的决策分析等。4．5塌陷区管理系统的数据更新功能

应用GIS为塌陷区建立管理系统，为塌陷区的进一步治理工作提供了强有力的科学依据，因此，GIS 数据必须真实地反映客观对象,才能为用户提供有效可靠的信息。而塌陷是动态变化的,所以，要及时通过插入、删除、修改等方法,用新的数据项或记录来替换数据文件或数据库中相对应的数据项或记录来实现数据的及时更新。

4．6塌陷区管理系统的成果的显示、输出功能

图形数据的数字化、编辑和操作分析过程以及用户查询检索的结果都可以 显示在计算机屏幕上,最终以数据、表格、报告、专题图等各种形式输出,也可根据用户需要输入到打印机、绘图仪上,或记录在磁带、磁盘上。结束语

随着我国经济的发展，社会进步，环境保护意识的加强，人们对土地整治的认识逐渐深刻，土地整治的经济效益、社会效益、环境效益会越来越明显。由于历史的原因，采煤塌陷地处理多以征用方式为主，由此带来的后果是土地荒芜现象严重，大批农民失去赖以生存的土地，带来一系列社会和经济问题，不仅给煤炭企业带来沉重的经济负担，也给矿区的社会经济发展造成巨大的压力。

因此，对煤矿地面塌陷的预防、治理、监测、预报是一项非常有必要的复杂的综合性管理工作,运用GIS 技术可以方便快捷地进行数据查询、检索。从数据文件、数据库或存储介质中,查找和选取满足一定条件的信息。在及时获取塌陷信息的同时,还可以有效地对各时期的塌陷变化进行动态监测和分析比较,研究其变化规律,从而做出塌陷的预测和预报及时向各级政府或部门,为进一步的治理工作提供科学可靠的依据。

篇8：矿区岩溶塌陷工程治理研究

关键词：矿区岩溶塌陷,形成机理,工程治理,适用性,综合治理方案

0 引言

矿区岩溶塌陷是矿山环境地质问题之一[1]，也是诸多矿山环境地质问题中较为复杂且治理难度较大的一个。其治理难体现在：岩溶塌陷形成机理较复杂，机理不明确而随意采取治理措施往往事倍功半，治理效果不佳，岩溶塌陷有可能再次发生；我国矿山地质环境治理尚处于起步阶段，矿区岩溶塌陷治理研究尚待深入。

本文基于岩溶塌陷形成机理分析，探讨了治理方案选择与治理方法适用性等问题，旨在促进矿区岩溶塌陷治理研究。

1 矿区岩溶塌陷形成机理

岩溶塌陷形成以“潜蚀说”较广泛被接受，即：覆盖型岩溶区，下部岩溶发育，存在落水洞、溶隙等地下水运动的良好通道，当地下水位大幅度下降时，地下水的流速和水力梯度相应加大，由于水的潜蚀作用，在岩土界面处形成土洞。当覆盖层较厚时，会形成天然平衡拱，土洞隐伏于地下；当覆盖层较薄时，洞顶坍塌直至地表，形成地表塌陷。在后期水动力条件作用下，隐伏土洞又会产生新的塌陷[2,3]。

除潜蚀说之外，其形成还有真空吸蚀、高压水气冲爆等成因假说。应当指出，岩溶塌陷机理十分复杂，其形成往往是一种机制起主要作用，多种机制综合作用的结果。

矿区岩溶塌陷与广义岩溶塌陷并无二致。专门讨论其形成机理目的在于强调人为因素在其形成过程中的作用，旨在使后期的预防和治理更有针对性、更见实效。

在矿产资源开发中，对威胁矿山安全生产的岩溶充水含水层一般均需疏排水，将地下水位疏降到安全开采标高以下，以达到消除水患威胁的目的。岩溶充水含水层地下水位的大幅度下降，使得上覆松散含水层与岩溶充水含水层的水位差逐渐拉大，松散含水层地下水将补给下伏低水压的岩溶含水层，水动力条件下的潜蚀作用不断增强，最终产生岩溶塌陷[4]。

综上，矿区岩溶塌陷是岩溶系统、覆盖层与岩土中的地下水由平衡到失衡状态的变化过程，岩溶发育程度和覆盖层性质是岩溶塌陷的必要条件，矿山开采疏排水引起的地下水动态变化是岩溶塌陷的充分条件，可见，矿区岩溶塌陷在很大程度上是人为干扰系统平衡导致的。

2 矿区岩溶塌陷成因类型

矿区岩溶塌陷按成因可分为坑道疏排水或突水、抽汲岩溶地下水、动静荷载及地表水(污水)下渗等类型。

2.1 坑道疏排水或突水引起岩溶塌陷

矿产资源开发过程中，进行矿坑排水或开采引发突水导致的岩溶塌陷最为突出。凡处于覆盖型岩溶区的矿区，在其排水疏干过程中，几乎都不可避免地产生岩溶塌陷。此类型塌陷的致灾主因素是地下水动态。

2.2 抽汲岩溶地下水引起岩溶塌陷

为满足矿区生产、生活需要，通常会抽汲岩溶含水层中地下水，岩溶含水层水位降低会引起不同含水层越流补给，这种水位变动的干扰对于基岩面附近上覆土层的作用将引起岩溶塌陷。当覆盖层厚度较薄(一般小于10～20m)，抽水降深达到5～10m时，便会产生岩溶塌陷。此类型塌陷的致灾主因素也是地下水动态。

2.3 动静荷载引起岩溶塌陷

震动或加载是使覆盖型岩溶区处于极限平衡状态的隐伏土洞产生塌陷的诱因之一，铁路(公路)行车震动、集中堆载、建筑荷载都会打破平衡状态，导致岩溶塌陷。此类型塌陷的致灾主因素是覆盖层性质。

2.4 地表水或污水下渗引起岩溶塌陷

在覆盖型岩溶区，由于场地排水不良造成地表水下渗或化学污水下渗溶滤也可能导致岩溶塌陷。在矿坑附近、塌陷坑周围和地势低洼处常因地表水(污水)下渗导致塌陷。此类型塌陷的致灾主因素是地表水动态。

3 矿区岩溶塌陷工程治理方法

3.1 岩溶塌陷工程治理方法及应用范围：

矿区岩溶塌陷治理的主要工程措施可分为3大类8小类(见表1)。

(1)清除填堵法

常用于塌坑较浅或浅埋的土洞。首先清除其中的松土，填入块石、碎石，做成反滤层，然后上覆黏土夯实[5,6]。

(2)跨越法

当溶洞规模较大，溶洞内充填物松软，基础处理工程修建困难、耗资巨大，或者溶洞虽小但要求不堵塞水流时，可根据具体条件采用相应的梁板形式跨越岩溶地段[7,8]。

(3)强夯法

通过反复将夯锤(10～20t)起吊到一定高度(10～40m)，使其自由下落，产生强烈冲击，达到对覆盖层土体强力夯实作用。可用于夯实塌陷后回填的松软土层，以提高土体强度；亦可消除隐伏土洞，是一种治理结合预防的措施。一般适用于土层厚度较小、地形平坦且通有便道的岩溶塌陷区。

(4)灌注法

1)注浆加固

把灌注材料通过钻孔或岩溶洞口进行注浆，其目的是强化土层或洞穴充填物、充填岩溶洞隙、隔断地下水流通道、加固建筑物地基[9,10,11,12]。

2)帷幕注浆堵水

矿区生产生活用水和矿山开采过程中大量抽、排岩溶水，会导致严重的岩溶塌陷。针对这种情况，应采用控制措施，限制开采过程中对地下水强抽强排；或在地下水主要径流方向上设置灌浆帷幕，用帷幕注浆堵水方法防范由于水位变动引起的岩溶塌陷。

(5)深基础法

对于一些深度较大，跨越结构也不适宜的隐伏土洞或已形成的岩溶塌陷，通常采用桩基等深基础，将荷载传递到深部稳定基岩上。

(6)高压喷射注浆法

高压喷射注浆是用高压脉冲泵通过钻杆底部的喷嘴向周围土体中喷射化学浆液，高压射流使土体结构破坏并与化学浆液混合、胶结硬化从而起到加固作用的一种地基处理方法[13,14,15]。可用于对浅部土层或塌坑回填的松软土层处理，改善覆盖层性质。

高压喷射注浆法适用于基岩埋藏较浅，溶隙发育，基岩面以上覆盖土层较薄的塌陷区；也可用于塌陷土洞埋藏较深，洞内大量漏浆，充填物为可塑状或软塑状的塌陷区。

(7)地表水疏、排、围、改

对场地中已查明的土洞、塌坑治理时，应合理疏导、排泄地表水以防因地表水下渗引起岩溶塌陷。

(8)平衡地下水、气压力

随着水位的升降，岩溶空腔中的水气压力产生变化，常在岩溶发育区出现气爆或冲爆塌陷。因此，在查明地下岩溶通道的情况下，设置各种岩溶管道通气装置平衡水、气压力，以消除真空负压作用。

岩溶塌陷治理应遵循预防和治理相结合、标本兼治的方针。治理方法的选择必须有针对性，对于不同成因类型的岩溶塌陷，宜对症下药，采取切实有效的治理方法；治理工程主要针对岩溶塌陷形成的三要素—岩溶系统、覆盖层、地下水系统采取有效控制措施，通过强化加固土层和洞穴充填物、封堵岩溶通道、疏排或堵截地表、地下水等方法达到治理效果。

3.2 岩溶塌陷工程治理程序

岩溶塌陷治理的前提是塌陷的形成机理和相关地质条件清楚，主要致灾因素明确。如果简单地将已形成的塌陷坑填平了事不能算是工程治理，也达不到从根本上治理岩溶塌陷的目的。岩溶塌陷治理原则可概括为16字方针：机理明确、条件清楚、方法对症、设计到位。

机理明确：即确定治理主体对象，是针对覆盖层和浅层岩溶进行加固，或是控制地下水(地表水)动态为主；

条件清楚：即查明岩溶发育及连通情况、地表覆盖层厚度及性质、地表与地下水水力联系和动态变化规律；

方法对症：针对致灾机理选择切实有效、技术可行、经济合理的治理方法；

设计到位：根据勘察成果精确设计、合理确定工程治理参数。

综上，岩溶塌陷治理程序可归纳如下(见图1)：

4 工程治理方法的适用性

4.1 针对已形成塌陷的治理

由表1可见，对于已经形成的塌陷进行治理可以采用清除填堵法、跨越法、强夯法、灌注法、深基础法、高压喷射注浆法等加固处理方法。

消除填堵法是最简单、直接、经济、快速的方法，因此，也是塌陷治理中应用较为普遍的方法之一。它的另一方面特点是治标不治本，该方法只能简单地恢复地表形态，往往不能防范塌陷再次发生。

当塌陷治理的目的不但要求恢复矿山地貌形态，而且治理后的塌陷地段要作为建筑场地使用时，则需依据场地内岩溶发育特征、覆盖层厚度及性质、水文地质条件以及拟建建筑特性综合考虑，确定治理方法。强夯、灌注、高压喷射注浆均能对塌坑或地表浅层覆盖层软弱土体起到加固作用，从而满足拟建建筑对场地和地基强度的要求；跨越法可以应对溶洞规模较大，基础处理工程难度大，或溶洞虽小但要求不堵塞水流等情况；深基础法用于那些深度较大，跨越结构也不适宜的隐伏土洞或已形成的岩溶塌陷。

4.2 针对塌陷隐患的治理

由上文岩溶塌陷机理讨论可知：岩溶塌陷主要取决于岩溶发育程度、覆盖层性质及水文地质条件三方面因素。

4.2.1 针对覆盖层性质治理

覆盖层较薄、结构松散，则易发生塌陷。强夯、灌注、高压喷射注浆等治理方法对地表覆盖层起加固作用，覆盖层性质得以改善，岩溶塌陷的主要致灾因素之一得到控制。因此，上述方法对于消除岩溶塌陷隐患起到一定作用，是双效治理方法。

4.2.2 针对水文地质条件治理

制约岩溶塌陷发生的另一个重要因素是水文地质条件，由前述塌陷机理的讨论可知：覆盖层内土洞的形成及后期隐伏土洞产生塌陷主要取决于地下水(地表水)的动态。

灌注、跨越以及地表水疏排围改等治理方法正是针对这一对象特征施治。灌注法借助压浆封闭岩溶洞隙、注浆帷幕堵截岩溶管道，达到控制地下水位动态，预防岩溶塌陷的目的；跨越法则对地下水采取合理疏导方法，针对由真空吸蚀机理导致的岩溶塌陷加以防控；对地表水采取合理的疏、排、围、改措施，通过控制地表水入渗对岩溶塌陷的影响，也同样起到预防塌陷的效果；平衡地下水气压力则是针对高压水气冲爆致塌机理采取的减压防塌措施。

总之，针对塌陷隐患的治理是标本兼治的方法，治理成功的关键在于正确分析岩溶塌陷形成机理，针对致灾主控因素合理选择工程治理方法。

5 几点讨论

5.1 注意系统平衡[1]

如前所述，岩溶塌陷是隐伏岩溶、覆盖层土体及赋存其中的水、气所组成的系统失衡的结果；致塌主因素包括岩溶发育程度、覆盖层性质及水文地质条件。

工程治理设计宜根据此三要素综合确定。既要抓主因素，也须兼顾其他。

如：采用清除填堵法，塌坑中填入块石、碎石，做成反滤层，然后上覆黏土夯实，往往还需配合灌浆处理，将浅部基岩中的溶隙封堵，其目的在于防止地表水入渗引起土中潜蚀及进一步塌陷。治理措施是针对岩、土、水系统的综合治理。效果：提高土体强度、改善岩体完整性、削弱岩溶连通性、减弱水动力强度。

5.2 注意点面平衡

工程治理方案如果只从局部考虑进行设计，可能会顾此失彼。

譬如：采用压浆处理岩溶塌陷潜在隐患是目前较好的处理方法之一。值得注意的另一方面问题是：在设计地段实施压浆后，原地下水的通道被切断，地下水在压浆半径边缘找寻突破口，其结果造成地下水径流方式改变，地下水可能运移到更远的排泄区，结果势必在其他适宜的地方产生塌陷[17]。对此情况的解决方案是，治理设计之前一定要查明岩溶发育规律和岩溶管道的连通性。

5.3 注意动态平衡

针对水文地质条件进行塌陷预防及治理有合理疏排与有效封堵两种措施。

矿坑疏排水和突水是矿区岩溶塌陷中最突出的。对此，治理方案宜堵不宜排。然而，对岩溶管道、溶隙进行注浆封堵的同时，也封堵了地下水循环通道，其效果有二：防范并削弱了潜蚀作用诱发的岩溶塌陷；由于封堵作用，可能造成相对封闭的岩溶(土洞)空腔，一旦后期水动力条件改变，会使真空吸蚀和高压水气冲爆机理导致岩溶塌陷的几率增大。因此，在封堵的同时还应设置排气管道。

对于不宜封堵的岩溶系统，可以采用跨越法治理，保持岩溶含水层排泄畅通。

无论哪种方法，均应在查明水文地质条件的前提下施治，尽可能减弱动水压力。

5.4 追求利弊统一

由于治理工程改变了岩溶、覆盖层、水文地质条件系统的外部环境或系统中的某一项因素，使矛盾转化，致灾主因素发生变化。对此要有足够重视。

确定治理方案时要格外关注治理工程可能带来的负面作用。如上述局部注浆封堵防范了潜蚀作用产生塌陷，却伏下了水气冲爆塌陷的隐患；或此地治理导致彼地、彼时塌陷等种种情况。

选择治理方法、确定设计方案不仅要注重治理的正面效果，也要充分考虑到可能产生的负面作用，并通过预见性分析、合理设计将其减至最小。

5.5 采取综合措施

在岩溶塌陷形成过程中，其形成机理也随之发生变化[18]。如抽排水致塌，当地下水位位于覆盖层中时，主要是潜蚀效应起作用；当地下水位在岩溶含水层变化时，真空吸蚀效应尤显重要。针对岩溶塌陷形成机理复杂，多效应共同作用，最终导致塌陷这一特征，进行工程治理时应采取综合治理方案。

6 结语

矿区岩溶塌陷形成机理复杂、工程治理效果难于掌控，目前针对形成机理采取有效工程治理的理论研究与具体实施力度均远远不够；

工程治理方法具有各自特点和局限性，治理方法选择合理则治理效果明显，因此，一般情况下宜针对岩溶塌陷形成机理和致灾主控因素，采取综合治理方案；

工程治理成功与否很大程度上取决于对地质条件(岩溶、覆盖层、水文地质)的了解程度，即：勘察是否到位，并取决于方法选择正确性及设计方案合理性。