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地面塌陷 采空塌陷 地面沉降 地裂缝调查要领

时间:2023-07-29 08:15:50

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地面塌陷 采空塌陷 地面沉降 地裂缝调查要领

1 地面塌陷调查

地面塌陷调查分为采空地面塌陷和岩溶地面塌陷。地面塌陷调查须采用遥感调查与实地调查相结合的的方式开展。采空地面塌陷调查范围应包括地表移动盆地、可能发生采空地面塌陷的矿区设计开采范围及其外延100-500 m范围、实际开采范围及其外延100-500 m范围;岩溶地面塌陷调查范围应包括可能发生岩溶地面塌陷的完整地下水系统。

1.1 采空地面塌陷调查内容

a) 采空地面塌陷特征调查

1) 采空地面塌陷的地理位置、发生与持续时间,与邻近线性工程的时间、空间位置关系。

2) 塌陷坑数量、影响范围、灾情及处置情况。

3) 塌陷坑的平面形态、剖面形态、规模、空间位置、展布方向及内部特征。

4) 地表变形特征和分布规律,包括地表陷坑、台阶、裂缝位置、形状、大小、深度、延伸方向及其与采空、地质构造、开采边界、工作面推进方向的关系。

5) 塌陷坑群单坑数量、成生关系、展布方向、延展范围,以及各单坑之间的相对位置。

6) 地表移动盆地的特征,划分中间区、内边缘和外边缘区,确定地表移动和变形的特征值。

7) 有条件的矿山,应深入井下,对巷道和采空区内部进行测绘,描述巷道及矿柱的断面、支护情况,采空区顶板垮落状况。

b) 采空地面塌陷地质灾害条件调查

1) 矿区地貌类型:山脉走向,山峰形态,海拔标高,地形相对高差,切割程度,谷地(洼地、平原)形态规模;区内地形起伏,地面坡度等。

2) 矿区气候、气象统计资料:历年平均气温、年极端最高气温、年极端最低气温、历年平均降水量、年最大降水量、月最大降水量、日最大降水量、时最大降水量、历年平均蒸发量、历年平均风速、瞬时最大风速、风向特征、历年平均日照时数和年积温等。

3) 矿区地表水调查:矿区内主要地表河溪名称、长度、流域面积、河床宽度、河流坡降、水深、洪水位标高、多年平均流量、最大洪水流量、最小枯水流量。

4) 矿区地层岩性及地质构造:矿区出露地层层序、地质时代、成因类型、岩性特征和接触关系,主要构造方向、构造形迹以及各种构造结构面、原生结构面的产状、形态、规模、性质、密度及其相互切割关系。

5) 矿区水文地质条件:矿区含水层、构造破碎含水带和岩溶强发育带的分布,岩性、厚度、产状、分布、埋藏条件、导水性、富水性,水文地质参数和富水性分区;隔水层的岩性、分布,产状、稳定性;含水层地下水水位(水头)、水温、地下水动态,岩溶强发育带、暗河,构造破碎含水带等强径流带与矿坑之间的关系;矿区地下水的补给、径流、排泄条件,地表水与地下水的水力联系、采矿矿体附近的最低侵蚀基准面标高。

6) 矿区工程地质岩组特征:矿体和围岩物理力学特征、抗压强度、抗剪强度、膨胀软化特征、结构面发育特征与临空面、地下采空区的关系。

7) 矿区及周边人类工程活动情况:包括本矿的矿业活动、矿区内及周边城镇、集中与分散居民点和其他可能受采矿活动影响的敏感点。

c) 采矿条件调查

1) 采空区和巷道的具体位置、大小、埋藏深度、开采时间和回填塌落、充水情况等。

2) 矿层的分布、层数、厚度、深度、埋藏特征和顶底板的厚度、岩性、结构等。

3) 矿层开采的深度、厚度、时间、采矿方法、顶板支撑及采空区的塌落、密实程度、空隙和积水等。

4) 对矿山井口位置、倾向、倾角、深度进行测量,调查井筒砌筑形式。

d) 采空地面塌陷成因调查

1) 收集最近一个水文年的逐日降雨量、工作区发生塌陷前后1个月的逐日降雨量,工作区主要地表水体水位、流量等资料。

2) 收集控制性地质钻孔、工程地质钻孔、水文地质钻孔、供水井资料以及抽水试验、物探测井、地下水动态监测、地下水均衡试验资料。

3) 调查自然动力因素与人类工程活动对采空地面塌陷的影响、确定主要成因与类型。

e) 灾情评估

现场调查访问并收集相关资料,分别对采矿活动挖损、压占,或采动后地表变形破坏对植被、城镇、居民点,建(构)筑物,交通、输气管道、电力工程设施、自然保护区、景观、耕地、重要建筑工程设施的影响评估,阐述影响范围、影响原因。

f) 防治现状及防治效果调查

调查采空塌陷区灾害监测及工程治理现状,分析采空区附近的抽、排水情况及对采空区稳定的影响,搜集周边建筑物变形及其处理措施的资料,分析采空区发生塌陷的可能性,评价塌陷区现阶段稳定性。

1.2 岩溶地面塌陷调查内容

a) 岩溶地面塌陷现状调查

1) 岩溶塌陷的地理位置、发生与持续时间。

2) 塌陷坑数量、影响范围、灾情及处置情况。

3) 塌陷坑的平面形态、剖面形态、规模、空间位置、展布方向及内部特征。

4) 塌陷坑周边地面裂缝的位置、长度、宽度、深度、数量、组合特征、延伸范围和展布方向。

5) 塌陷坑群单坑数量、成生关系、展布方向、延展范围,以及各单坑之间的相对位置。

b) 岩溶地面塌陷地质灾害条件调查

地貌成因类型与形态、可溶岩层岩性与岩溶发育特征、上覆第四系松散覆盖层的厚度、结构与工程地质特征、岩溶地下水类型、水文地质结构和岩溶水的补径排条件及其动态变化特征。

c) 岩溶地面塌陷成因调查

1) 收集最近一个水文年的逐日降雨量、工作区发生塌陷前后1个月的逐日降雨量,工作区主要地表水体水位、流量等资料。

2) 收集控制性地质钻孔、工程地质钻孔、水文地质钻孔、供水井资料以及抽水试验、物探测井、地下水动态监测、地下水均衡试验资料。

d) 灾情评估

统计岩溶塌陷直接损失,地面工程设施、耕地的破坏和人员伤亡等情况,统计岩溶塌陷间接损失,塌陷影响范围内停工停产、人员财物应急转移等情况,评估岩溶塌陷对地质环境,特别是对含水层的影响,是否成为地表污水入渗渠道。

e) 防治现状及防治效果调查

调查塌陷区灾害监测及工程治理现状,评价塌陷区现阶段稳定性状态。

2 地裂缝调查

地裂缝调查范围应结合地裂缝的分布范围与几何特征,沿地裂缝延伸的主要方向扩大至整个地貌单元。

地裂缝调查内容:

a) 地裂缝特征调查。

1) 调查地裂缝与线性工程空间位置关系。

2) 地裂缝发育位置、影响范围、几何特征、延伸方向,地裂缝活动特征和变化活动速率,建筑物变形破坏情况。

3) 采用物探或土氡技术测定地裂缝带发育宽度、裂缝带倾向、倾角等裂缝深部空间形态特征,隐伏裂缝位置。

b) 地裂缝成因调查

1) 地裂缝发生区的地貌及微地貌单元、地层岩性、岩土体结构与工程地质、水文地质特征和地裂缝与区域新构造活动的关系。

2) 地裂缝与同地区地面沉降、地面塌陷或崩塌、滑坡的关系,地裂缝与气象水文的关系,地裂缝与人为活动的关系等,判定地裂缝成因。

c) 地裂缝防治现状及效果调查

调查地裂缝工程治理现状,评价地裂缝现阶段稳定性状态。

3 地面沉降调查

地面沉降调查应采用合成孔径雷达干涉测量等技术,并开展实地核查和访问。地面沉降调查范围和深度宜在充分收集基础资料和分析区域地质背景的基础上,依据区域地质环境条件、地下流体开发利用现状与规划、灾害发育程度、人类工程活动及社会经济发展程度等综合因素确定。范围应包括沉降区及其影响带,并在沉降区及其影响带范围外扩50-100 m。

地面沉降调查内容:

a) 形态特征及边界条件

1) 调查地面沉降与线性工程的空间位置关系。

2) 查明地质背景、灾害现象、人类工程活动及灾害防治情况等,通过地表建(构)筑物变形破坏特征如墙体开裂、墙体裂缝特征、开裂时间及变化情况,地裂缝宽度、深度、走向、延伸长度及其高差、形成时间和活动速率等,建(构)筑物的抬升或下降、铁路、公路路面凹凸不平或开裂、地下管道被架空或破裂或折断,造成漏水漏气或漏电现象等变形破坏特征来确定沉降区的平面形态、剖面形态、中心位置及大体边界条件。

b) 地质结构特征。

沉降区的岩(土)体结构类型、岩性组成、松动破碎及含泥含水情况,相对隔水层的数量、空间形状、埋深、厚度、物质成分、胶结状况与其它岩(土)体层的接触关系。

c) 水文地质条件

调查沉降区及其周边地表水、地下水情况及其特征,含水层数量、厚度、埋深、富水性、地下水动态、开采井及回灌井分布、位置,开采及回灌的层位、深度、抽水量(年、月、日)与回灌量(年、月、日)等。

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