黄土塌陷灾害

如题所述

2.5.1 黄土塌陷灾害概述

黄土地区以地下水的溶蚀、潜蚀为主形成的地下沟、槽、洞、穴而引起的地面塌陷灾害称为黄土塌陷灾害。它与岩溶地貌和岩溶塌陷有明显的区别。石灰岩等可溶岩分布区,凡是以地下水为主,地表水为辅,以化学过程(溶解与沉淀)为主,机械过程为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫溶蚀作用,这种作用改造成的地表形态和地下形态就叫岩溶地貌,由此引起的地面塌陷称为岩溶塌陷。

黄土是一种特殊类型的土,粉土颗粒占50%以上,含较多的碳酸盐等可溶盐,矿物组成以石英、粘土矿物为主,具大孔隙结构,垂直节理发育,有明显的湿陷性,这些是一般粘性土不具备的。

2.5.2 黄土塌陷的形成条件

黄土塌陷是黄土湿陷性和地下水潜蚀作用的最终结果,因此黄土塌陷形成的基本条件有3条。

(1)必须是湿陷性黄土:黄土分为湿陷性和非湿陷性两大类。湿陷性黄土才具有上一条论述的特性,晚更新世以来形成的马兰黄土、新黄土、类黄土大多为湿陷性黄土。早、中更新世形成的午城黄土、离石黄土因含粘土较多,且密实,一般不具湿陷性。我国湿陷性黄土分布较广,所以黄土区的黄土塌陷分布也较多。

(2)气候水文条件:水是黄土塌陷的动力。黄土塌陷之前必须要有足够的雨水、地表水渗入地下,顺黄土垂直节理溶蚀、潜蚀黄土,形成地下洞穴、沟槽,最后产生黄土塌陷。少雨的干旱地区,黄土塌陷也比较少。

(3)水必须是流动的地下水,才利于黄土溶蚀、潜蚀作用的发生。所以黄土塌陷大多分布在梁、峁、沟、槽地形中、上部,黄土塬边缓坡地形也较多。如兰成渝输油气管道陇南黄土高原段基本具备黄土塌陷形成条件。

2.5.3 黄土塌陷对管道的危害

黄土塌陷对管道的主要危险是使管道悬空(图2-14)。管道悬空以后,管道要承受本身的重力、管道上面回填土的压力。若悬空段过长,管道承受不了本身重力、输油动荷载和上覆土的压力,管道就会变形、拉长、折断。所以,加强黄土区管道地面巡视,尽早发现黄土塌陷的苗头是很重要的。

图2-14 管道黄土塌陷示意图

2.5.3.1 溶沟

地表水流沿着坡面上的节理裂隙流动,溶蚀和冲蚀出许多凹槽和坑洼,凹槽为溶沟,沟间突起为石芽。

2.5.3.2 漏斗

呈碗碟状或倒锥状的洼地。直径一般约数米至数十米,深数米至数十米。底部常有沿黄土垂直节理形成的地下水通道。

2.5.3.3 落水洞

是指地表水流入地下的进口,大小不一,形态各异。

2.5.3.4 溶蚀洼地

大都是沿区域性断裂或构造带溶蚀发育而成。

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