塌陷自述

    尊敬的人类朋友,你们好!我的名字叫塌陷,是危害你们人类朋友的生命财产安全的自然灾害之一。你们人类朋友的地质科学家给我的定义是:在一定的条件下,自然动力或人为动力造成地表浅层岩土体向下陷落,在地面形成陷坑的动力地质作用或现象,称为我(塌陷)。尊敬的人类朋友,我(塌陷)既可以发生在松散的土层,也可以发生在基岩中,还可以发生在两类岩石共同发育的地方。在土层中我主要生于黄土、黄土状土以及冻土的发育区。在基岩中我主要生在碳酸盐岩、钙质碎屑岩、蒸发岩、火山熔岩等岩石中。形成我的原因可分为自然因素和人为因素两类。

    尊敬的人类朋友,形成我的自然因素主要是大气降雨、地表水和地下水位变化、地震等因素。大气降雨随季节变化而交替影响地下水的动态和土层的性状,有利于加速我形成的条件而导致我(塌陷)的产生。反复暴雨或者长期干旱均有利于我的出生。反复暴雨使地下水水位迅速升降,有利于地下水对土层或岩层的潜蚀、真空吸蚀、气蚀冲暴等作用,从而促使我的产生。如果长期干旱,地下水水位降至土洞或岩溶溶洞以下,上覆顶板缺少托力,形成失托增荷状态,同时可产生真空负压力,对土层或岩层崩解和我的形成均极为有利。如198114日广西玉林分界圩至大塘一带由于久旱无雨,土层干裂,地下水降至基岩面以下,在该区中部产生了大型的我(塌陷),由于大量土石突然进入地下水系而产生水击压力,使水自地下向地面喷出,喷口直径约0.3-0.4m,喷水高度约 1.5-2.0m,喷水时间长达12-15小时,喷出物为黄色、黑色的泥浆、砂、石英卵石,局部地段尚有炭化木和锥形螺壳。由于水击压力,引发周边处于临界状态的土洞塌落,最终催生出了我570余个兄弟姐妹,形成了大塌坑群。最大塌坑长120m,宽约70m,深约52m。当时确实“飞砂走石,土崩地陷”,给当地的人类朋友造成了极大的恐慌和财产破坏。另一种自然因素是地震催生我(塌陷)。如193641日发生于广西灵山县罗阳山的6.75级地震,在灵山、兴业、贵县、来宾、柳州、桂林等地“砂喷地陷、水涌泉飞”,兴业地陷三处,贵县地陷屋塌。再如1958925日灵山县东北苏村至兆庄一带的地震,使“石塘苏村一带多处地陷成穴生泉,局部地段形成沼泽地”,鹅境村地陷一处,直径10m,深3-4m

    尊敬的人类朋友,催生我的另一主要因素则是你们人类朋友在经济建设活动中的人为因素。人为原因可进一步细分为抽水、排水、蓄水、渗水、振动、荷载、岩溶、采矿等原因而导致塌坑形成我。如因抽地下水而形成我的严重破坏的中国城市就有:武汉、昆明、贵阳、广州、桂林、玉林、黄石、泰安、九江、水城、唐山等城市。此外,水库蓄水和渠道输水均能诱发我(塌陷)。如修建在悬托型河谷中的水库由于库水位抬升,导致库区下部岩溶管道中地下水水力梯度增加、水压及流速增大,对各种管道充填物的潜蚀作用增强,在长期高水位高压条件下逐步潜蚀淘空,最后由于库区底部盖层无法承受水体增荷及高压冲暴作用而发生我(塌陷)。广西武宣县平田水库就是例证。其他人为原因还很多,在此就不一一叙述了。

    尊敬的人类朋友,我的规模大小不一,小的直径几十厘米,大的直径可达数百米。如四川兴文县小岩湾因二叠纪灰岩地下河顶板塌落而形成的我的大哥,长650米,宽490米,深208米,为中国之最。我的群发性也不一致,有单个出生的,也有几十人或几百个群发的。如湖南恩口煤矿中群发的我的兄弟姐妹,在20平方千米范围中,群生了6100多个兄弟姐妹(塌陷坑)。尊敬的人类朋友,我对你们人类的主要危害是破坏房屋、铁路、公路、矿山、水库、堤坝等工程设施,造成房屋倒塌、道路中断、水库漏水、大坝和堤防陷落开裂等。此外,还破坏土地资源,使大量农田被毁,一些城市和矿区环境恶化。使你们人类朋友的经济社会建设损失巨大。据不完全统计,到1999底,我造成中国煤矿地面塌落面积约30万公顷,每年直接经济损失为30亿元人民币。在建设生态文明和美丽中国的今天,彻底治理和防范好我的破坏,是你们中国人类朋友的艰巨任务,任重道远。

    尊敬的人类朋友,我一般还存在以下分布规律。一是我常分布于灰岩地区,如中国的大西南川、滇、黔、桂等地区。二是我常分布于断裂构造带及岩体破碎地段。三是我常分布于岩溶平原、谷地中,如广西的桂林、贺县、来宾、黎塘、贵县、玉林等地均为我的高发区。四是我常分布在浅覆盖型岩溶区中。五是我常分布于粘性土地区,尤其是流-软塑状粘土地区。六是我常分布在地下水浅埋,水位变化频繁的地区。掌握我的这些规律,对于开展对我进行有效的防治具有重要意义。

    尊敬的人类朋友,上述是我的形成原因、规模大小、危害特点、分布规律等。了解了我的这些情况后,治理好我的危害就应该是你们人类朋友的重要任务了,尤其是中国共产党的十八大做出了建设生态文明和美丽中国的重大战略部署,因此,你们每个中国人类朋友和中国的各级政府都应当迅速行动起来,为治理好我的危害做出贡献。为此,我建议你们努力做好以下工作。

    一是在新的城镇化建设布局和选址前,你们应当请专业地质科技队伍对我开展大比例尺的地质灾害调查。如请广西地质调查院、广西区域地质调查研究院进行专门的地质灾害调查,因为,没有专门的专业知识和丰富的实践经验,是查不清隐蔽的和潜伏的地质灾害的。查明建设区地面陷落的危险程度和形成条件,对地面陷落进行预测,把重要工程设施尽可能布设在我(塌陷)危险性小的安全地带;对于那些必须建设在地面陷落区内的工程设施,则应根据调查掌握的具体情况,在设计和施工中采取钻孔灌浆、旋喷加固等必要的防塌措施。二是在我(塌陷)的危险地区进行抽水、排水、蓄水、爆破等活动时,要采用科学适当的方法,防止诱发我(塌陷)的破坏活动。如城镇和企业集中开发的地下水水源地,要尽可能远离城区和重要工程设施;在地下水资源开发中,避免开采井和开采时间过于集中;根据水资源条件,合理确定开采强度,控制地下水降落漏斗的规模和扩展速率,避免地下水水位急剧降落;根据含水层性质,对抽水井选择有效的过滤器,防止或减少土层颗粒从井孔中流失;正式开采前要进行生产性试验,开采过程中要加强对地下水和塌落动态的监测。在矿坑疏干排水过程中,要控制排水强度,防止地下水水位的突然下降和反复升降;在必要情况下,在疏干区上游采用灌浆帷幕方法拦截地下水,以限制地下水降落漏斗范围。三是在我(塌陷)的地区建水库,要使库区和大坝避开我(塌陷)的危险地带,选择安全稳固的地方建库筑坝。水库蓄水时,要使水库水位缓慢上升,防止急剧上升和大降大落。四是分布在我(塌陷)的危险区的城镇和企业,要特别注意保持排水系统的有效性,防止雨水、地表水和废水的大量入渗。五是对于大面积的煤矿或其他矿山塌坑区,开展科学复垦治理,分别建成新的农田土地或湿地鱼塘,变害为宝,科学开发利用。六是为了减轻矿区采空塌落灾害,要根据地下矿产资源和地面工程设施的分布情况,限制采空区范围,或者增多、加大保安柱,减小塌落规模。对于已经发生的我(塌陷)的灾害,要在查明地面塌落发育状况和形成原因的基础上,因地制宜地采取针对性措施加以治理。其方法除了消除促使地面塌落发展的各种动力活动外,还可采用填堵法、跨越法、强夯法、灌注法、深基础加固法、控制抽水(或排水)强度法、疏导水流法、地下水气调压法等充填加固地面塌落坑和地下孔洞,堵截水流,强化土层及洞穴沉积物强度,削弱我(塌陷)在地面的塌落活动能力,保证工程设施安全和你们人类朋友的生命财产安全,使人与自然和谐相处,达到建成生态文明和美丽中国之目的。

图片提供:吕庆阶

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