地面塌陷是指地表巖、土體在自然或人為因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一種地質現(xiàn)象。當這種現(xiàn)象發(fā)生在有人類活動的地區(qū)時，便可能成為一種地質災害。地面塌陷的形成原因中，以人為因素引起的巖溶塌陷和采空塌陷最為常見，據(jù)統(tǒng)計，截至2012年，中國24個省市區(qū)都有地面塌陷發(fā)生，其中主要分布于遼寧、河北、云南、廣東、廣西等省區(qū)。

類別

1 、根據(jù)形成塌陷的主要原因分為自然塌陷和人為塌陷兩大類。

（1）自然塌陷

是地表巖、土體由于自然因素作用、如地震、降雨、自重等，向下陷落而成，如黃土濕陷。

（2）人為塌陷

是由于人為作用導致的地面塌落。在這兩大類中，又可根據(jù)具體因素分為許多類型，如地震塌陷、礦山采空塌陷等。

2 、根據(jù)塌陷區(qū)是否有巖溶發(fā)育，分為巖溶地面塌陷和非巖溶地面塌陷。

（1）巖溶地面塌陷

主要發(fā)育在陷伏巖溶地區(qū)，是由于隱伏巖溶洞隙上方巖、土體在自然或人為因素作用下，產(chǎn)生陷落而形成的地面塌陷。

（2）非巖溶地面塌陷

根據(jù)塌陷區(qū)巖、土體的性質又可分為黃土塌陷、火山熔巖塌陷和凍土塌陷等許多類型。

成因

巖溶塌陷

自然巖溶塌陷的成因包括暴雨、洪水、重力、地震等，人為巖溶塌陷中，成因以坑道排水或突水，抽取巖溶地下水、水庫畜引水為主，共占人為塌陷的92％。 其中，人為因素是誘發(fā)巖溶塌陷的主要原因。如在2011年統(tǒng)計的632處巖溶塌陷中，自然塌陷192處，占總數(shù)30.4％，成因不明的8處，占1.2％，人為因素誘發(fā)的432處，占68.4％；其中礦坑排水誘發(fā)的157處，占24.8％，生活用抽水誘發(fā)的187處，占29.6％。

據(jù)湖南省統(tǒng)計，人為因素誘發(fā)的巖溶塌陷占總數(shù)的86.6％，塌坑占總數(shù)的99.8％，而廣西人為誘發(fā)巖溶塌陷也占總數(shù)的77.24％。從上述數(shù)字及實地調查看出，凡是礦區(qū)大強度排水及過量抽汲巖溶地下水的地區(qū)，都是巖溶地面塌陷發(fā)育強烈及損失慘重的地區(qū)，即二者之間是一種正相關關系。

人為因素誘發(fā)的巖溶塌陷特點是突然，點多，塌坑大小形狀不一，小者不足1m ，大者達幾百m ，且發(fā)育具有持續(xù)性、重復性，發(fā)育時間及分布范圍也比較集中，因此造成的危害很大。

采空塌陷

礦山采空區(qū)地面塌陷，許多礦區(qū)均有發(fā)育，尤以北方煤田區(qū)最為嚴重。從成因上看，主要是由于盲目開采及濫采等不合理行為，加之爆破等一些震動因素，使得頂板較?。ㄗ畋〔蛔?m）之處極易塌陷。從全國看，采空塌陷與采礦量成直線關系。

黃土濕陷

從成因上可分為自然和人為誘發(fā)的，它們造成的經(jīng)濟損失也相當嚴重，同時人為誘發(fā)的濕陷有逐漸增多的趨勢。

造成黃土濕陷原因主要有三種：

①黃土的力學性質從內(nèi)部改變了黃土在浸水及外部荷載因素下，使剪應力超過抗剪強度，從而發(fā)生濕陷。

②黃土內(nèi)部受浸水濕化作用下，使土壤自身摩擦力降低，外部擾動作用誘發(fā)濕陷。

③黃土內(nèi)部結構發(fā)生崩解，使黃土顆粒間膠結強度弱化，顆粒間相對遷移，并伴隨小顆粒進入大間隙。同時由于顆粒間膠結被水溶解，在外部擾動作用下強度已不堪平衡，造成土質結構損壞。

特征

巖溶塌陷

巖溶塌陷的平面形態(tài)具有園形、橢圓形、長條形及不規(guī)則形等，主要與下伏巖溶洞隙的開口形狀及其上復巖、土體的性質在平面上分布的均一性有關。其剖面形態(tài)具有壇狀、井狀、漏斗狀、碟狀及不規(guī)則狀等，主要與塌層的性質有關，粘性土層塌陷多呈壇狀或井狀，砂土層塌陷多具漏斗狀，松散土層塌陷常呈碟狀，基巖塌陷剖面常呈不規(guī)則的梯狀。?

巖溶塌陷的規(guī)模以個體塌陷坑的大小來表征，主要取決于巖溶發(fā)育程度，洞隙開口大小及其上復蓋層厚度等因素。據(jù)統(tǒng)計，土層塌陷陷坑直徑一般不超過30m，其中以小于5m的占大多數(shù)，達63-71％，5-10m的占10～20％，個別大的可達60-80m。塌陷坑可見深度絕大多數(shù)小于5m，可占總數(shù)的84-97％。基巖塌陷規(guī)模一般較大，如四川興文縣小巖灣塌陷，長650m、寬490m、深208m。

采空塌陷

一般較大，面積一般均在幾百m 以上，大者如湖南楊梅山煤礦塌陷，長2km，寬1km，深12m，塌陷面積達百萬m 。

黃土濕陷

濕性黃土在干燥狀態(tài)下可以承受一定荷重而變形不大。當浸水后，土粒間水膜增厚，水溶鹽被溶解，土粒聯(lián)結力顯著減弱，從而引起土體結構破壞并產(chǎn)生濕陷。由于濕陷往往是突然發(fā)生的，所以常使建筑物突然發(fā)生沉陷，甚至導致建筑物破壞。

分布

巖溶塌陷

中國巖溶塌陷分布廣泛，從南到北，從東到西都有發(fā)育。截至2003年，己見于除北京、天津、上海、河南、甘肅、寧夏、新疆以外的24個省市區(qū)，但主要分布于遼寧、河北、江西、湖北、湖南、四川、貴州、云南、廣東、廣西等省區(qū)。另外，華南巖溶塌陷多而強，華北相對少且弱一些。全國巖溶塌陷總數(shù)為2841處，塌陷坑有33192個，塌陷面積為332.28km 。

采空塌陷

黑龍江、山西、安徽、江蘇、山東等省是采空塌陷的嚴重發(fā)育區(qū)。但幾乎在全國的采煤、采礦區(qū)均有出現(xiàn)，尤其是個體采礦業(yè)比較發(fā)達、而法律制度不健全且執(zhí)行不力的地區(qū)更容易發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計，在全國20個省區(qū)內(nèi)，共發(fā)生采空塌陷180處以上，塌坑超過1595個，塌陷面積大于1150km 。

黃土濕陷

主要見于河北、青海、陜西、甘肅、寧夏、河南、山西、黑龍江等8個黃土分布省區(qū)，塌陷面積僅河南省就達4.53km 。

危害

地面塌陷危害主要表現(xiàn)在突然毀壞城鎮(zhèn)設施、工程建筑、農(nóng)田，干擾破壞交通線路，造成人員傷亡。據(jù)統(tǒng)計分析，造成地面塌陷的主要因素是人為因素。地面塌陷中采空塌陷的危害最大，造成的損失最重，巖溶塌陷次之，黃土濕陷相對小也較集中。

采空塌陷

在中國，采空塌陷主要出現(xiàn)于20世紀70年代以后，尤其是2000年以后，隨著采礦業(yè)的發(fā)展，尤其是大量個體業(yè)者進行采煤采礦活動，使得采空塌陷在各地頻頻發(fā)生。據(jù)2007年對全國1173個大中型礦山企業(yè)調查，地面塌陷破壞土地面積達84200多公頃，煤礦區(qū)最為突出。華北、華東地區(qū)煤礦采空塌陷，每年平均為10.5萬畝。

巖溶塌陷

安徽每年因巖溶塌陷造成的直接經(jīng)濟損失約436.8萬元，遼寧、湖南二省年均分別達5000、3000萬元，云南省年均約1000萬元，估計全國每年因巖溶塌陷造成的直接經(jīng)濟損失在1.2億元以上。

黃土濕陷

在濕陷性黃土中，自重濕陷性黃土危害最大。

濕陷性土包括濕陷性黃土及具有濕陷性的碎石土、砂土和其他土。濕陷性土的特點是當其未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較低。但受水浸濕后，在上覆土層的自重應力或自重應力和建筑物附加應力作用下，土的結構迅速破壞，并發(fā)生顯著的附加下沉，其強度也隨著迅速降低。濕陷性土主要由濕陷性黃土組成。

如蘭州鋼廠第一煉鋼車間，因生產(chǎn)用水管理不當，造成自重濕陷，建筑物相對沉降達0.74m，導致建筑物報廢；再如鄭州市，1992年5月3日就因暴雨塌陷4處約400m，直接經(jīng)濟損失達因濕陷造成的直接經(jīng)濟損失約為250萬元。

監(jiān)測

1 、長期、連續(xù)地監(jiān)測地面、建筑物的變形和水點中水量、水態(tài)的變化，地下洞穴分布及其發(fā)展狀況等，可掌握地面塌陷的形成發(fā)展規(guī)律，提早預防、治理。

對地面和建筑物的變形監(jiān)測，通常設置一定的點位，用水準儀、百分表及地震儀等進行測量。地下巖、土體特征的變化可采用伸縮性鉆孔樁（分層樁）、鉆孔深部應變儀等進行監(jiān)測。水點變化的觀測常用測量水量、水位的儀器進行。地下洞穴分布及其發(fā)展狀況可借助物探或鉆探方法查明。

2 、塌陷前兆現(xiàn)象是塌陷的序幕，離塌陷時間近而且短促。因此，及時發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象，作出預警報，對減輕災害損失有重要意義。這些現(xiàn)象一般比較直觀，塌陷前兆現(xiàn)象的監(jiān)測內(nèi)容包括：抽、排地下水引起泉水的干枯、地面積水、人工蓄水（滲漏）引起的地面冒氣泡或水泡、植物變態(tài)、建筑物作響或傾斜、地面環(huán)形開裂、地下土層垮落聲、水點的水量、水位和含沙量的突變以及動物的驚恐異?，F(xiàn)象等。

預防

1、對已經(jīng)發(fā)生地面塌陷且其穩(wěn)定性差尚有活動跡象的地段，就堅決避讓，不能作為職工居住地、重要設備廠房、公路等。

2、建筑物應盡量避開地下有采空區(qū)的地段，原則上應使主要建筑避開塌陷地段。

3、工程設計和施工中要注意消除或減輕人為因素的影響；如設計完善的排水系統(tǒng)，避免地表水大量入滲，對已有塌陷坑進行填堵處理，防止地表水向其匯聚注入等。

塌陷事件

2007年2月23日凌晨，中美洲危地馬拉首都危地馬拉城一個貧民區(qū)突然傳出轟隆聲，瞬間，貧民區(qū)中央驚現(xiàn)一個直徑為70米、深度為100米的污水坑。一對兄妹在這場災難中不幸被淹死，20多間房屋下陷，當局在事發(fā)后及時封鎖周邊500米范圍，疏散現(xiàn)場附近的居民近千人。

2008年3月25日凌晨，四川省江安縣紅橋鎮(zhèn)五閣村發(fā)生了局部地面塌陷，形成大小不等的3個巨型“天坑”，呈直線展開，長約400米。此后，類似事件不斷出現(xiàn)，至2008年7月2日，紅橋鎮(zhèn)的地陷坑已經(jīng)增加到16個。

2008年11月15日15時許，杭州風情大道地鐵施工工地突然發(fā)生大面積地面塌陷，正在路面行駛的多輛汽車陷入深坑，多名施工人員被困地下。結果，事故造成了風情大道路面坍塌75米，下陷15米，死亡17人，失蹤4人，受傷24人。

2009年4月5日上午7時許，位于成都市一環(huán)路西三段路口一段近30米的河堤突然塌陷，深達1米。由于附近酒店的停車場就設在河堤上，5輛停在河堤上的汽車當場被“吞沒”，所幸未造成人員傷亡。

2012年2月28日下午4時30分許，上海九亭淶寅路1881號七欣科工業(yè)園區(qū)內(nèi)一在建工地在挖地基時突然塌陷，致使地下的備用天然氣管道發(fā)生泄漏。事故沒有造成人員傷亡。

2012年5月10日，位于廣西柳州市市郊的帽合村發(fā)生嚴重地質災害，受災面積約100畝，村內(nèi)2000余名居民緊急疏散。災害已致多棟房屋倒塌，地面出現(xiàn)拳頭寬的裂縫，池塘水和井水消失。災害原因初步認為是巖溶塌陷。

2012年6月1日，廣西省南寧市壇洛鎮(zhèn)壇洛村多處發(fā)生地陷。2012年6月7日，壇洛村再次出現(xiàn)新的地陷險情，已發(fā)現(xiàn)5處新塌陷點，其中包括一個約300平方米的塌陷坑。

2012年7月5日凌晨，長沙市緊靠湘江大堤的湘江路中段突然發(fā)生塌陷，一臺從此路過的轎車被巨坑吞沒，致1人死亡。塌陷坑坑口面積約有30平米。

2012年7月5日夜，鄭州市棉紡路與秦嶺路交叉口東側約30米的快車道上，又一次塌陷，出現(xiàn)了一個深坑。近兩年來，此處經(jīng)常塌陷，不足200米的路段，已塌陷過十余次，其中最大的一次塌坑面積超過了30平方米。

2013年3月13日下午5時許，云南團結鄉(xiāng)至谷律的和下路段發(fā)生地面坍塌，一輛正通過此處的拉沙貨車大半車身陷入坑中，事故未造成人員傷亡。

2013年3月26日，深圳福田景洲大廈北側發(fā)生塌陷，路面出現(xiàn)直徑5米、深約20米的大坑，一名保安隊長不幸墜入坑中身亡。

2013年8月11日，美國佛羅里達州奧蘭多市附近的一個度假村樓發(fā)生地陷，部分房屋陷入深達100英尺的洞中。12日凌晨，該度假村將近1/3的房屋坍塌，住在這棟大樓內(nèi)的105名客人和住在附近大樓內(nèi)的客人全部疏散，所幸無人受傷，但該度假村內(nèi)24個三層別墅全部受損。

2013年8月下旬，湖北荊門東寶區(qū)子陵鋪鎮(zhèn)新橋村2組連續(xù)發(fā)生地陷，正在地里勞作的一名婦女掉進塌陷的深坑中險些喪命。從2010年開始，荊門市城郊已出現(xiàn)33次地表塌陷，塌陷面積約38萬平方米，“天坑”數(shù)十個。地質災害背后是“人禍”，當?shù)爻掷m(xù)40年挖掘地下石膏礦資源，造成大量不可修復的采空區(qū)，僅荊門市東寶區(qū)子陵鋪鎮(zhèn)采空區(qū)面積達120萬平方米。

北京城區(qū)地面塌陷

2012年7月25日?豐臺區(qū)馬家堡路出現(xiàn)一個長約2.5米、寬1米、深2米的“腳印”形大坑

2012年7月28日?西城區(qū)地安門外大街南向北方向?塌陷了直徑1米的坑

2012年7月28日晚?海淀區(qū)翠微路北向南方向?塌陷了一個面積約30平方米、深近3米的大坑

2012年7月28日晚 西城區(qū)皮庫胡同東口?出現(xiàn)一個面積不到10平方米、深約1米的大坑

2012年7月29日?朝陽區(qū)雙井橋西輔路北向南方向?出現(xiàn)直徑約2米、深約1.5米的大坑

2012年7月29日?豐臺區(qū)光彩路南向北方向?出現(xiàn)直徑半米的大坑

2012年7月30日下午?豐臺區(qū)光彩路南向北方向外側車道路面塌陷

2012年7月31日16點02分?北京市白云路北口東南角人行步道發(fā)生路面塌陷

2012年7月31日?西城區(qū)露園小區(qū)與扣鐘北里之間的扣鐘胡同路面發(fā)生塌陷，塌陷面為直徑長約一米半的圓形