［摘要］根据资料收集整理以及野外调查，研究徐州淮海国际港务区地质灾害类型、分布、发育特征、发展趋势，并提出防治措施。研究工作表明，徐州淮海国际港务区地质灾害类型主要为采空塌陷、岩溶塌陷和崩塌。采空塌陷广泛分布于港务区，总面积约33.91km2，目前区内采空区处于残余变形期；岩溶塌陷位于港务区柳新镇垞城村钮庄，目前未见明显复活迹象；崩塌位于蔺山和张古山废弃采石宕口，在未来几年内将进行生态修复治理。地质灾害防治措施主要为合理开采地下水，加强地质灾害监测以及采取合适的工程措施等。研究工作为以后地质灾害防治工作提供了基础指导依据。
［关键词］徐州淮海国际港务区；地质灾害；采空塌陷；岩溶塌陷；崩塌
0引言
地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产造成损失、对环境造成破坏的地质作用或地质现象。徐州淮海国际港务区（以下简称港务区）位于徐州市主城区西北部，成立于2020-07-30，是江苏省、徐州市为加快徐州淮海国际陆港建设、打造内陆开放型新高地而设立的经济先导区。港务区内长期以来的矿产资源和地下水开采等活动促进了当地的发展，但同时也诱发了各类地质灾害，对环境造成了巨大破坏，也对人民生命财产构成了威胁。随着港务区的成立和快速发展，区内工程建设活动也将进一步加强。为了保护地质环境，避免工程建设遭受、引发或加剧地质灾害，研究港务区地质灾害类型、分布、发育特征、发展趋势，并提出防治措施具有重要意义。针对徐州市地质灾害，前人进行了一系列的研究工作。葛兆帅等［1］对徐州市灾害性地质因素进行了分析总结；朱宾等［2］研究总结了徐州市地质灾害类型，并提出了相应的防治措施建议；陈万利［3］提出了徐州市地质灾害防灾减灾方法；景佳俊等［4］通过对徐州市422个矿山进行分析，总结了不同矿种发生地质灾害的分布、规模以及诱发条件；邢雪等［5］对徐州市岩溶塌陷现状、成因、分布以及防治措施进行了详细的研究讨论；闫士民等［6］对徐州市西部煤矿采空区工程地质特点进行了研究讨论。但关于港务区具体地质灾害情况的研究较少。本文在港务区区域灾评工作的基础上，对区内地质灾害进行总结分析，为以后地质灾害防治工作提供了基础指导依据。
1地质概况
港务区属北温带鲁淮区-季风气候区，地表水体较发育，沟渠纵横交错分布。地貌可划分为构造剥蚀地貌和堆积地貌。港务区位于华北陆块区东南缘，区内最老地层为寒武系张夏组，最新地层为下第三系。第四系分布广泛，最厚约135m，岩性主要为粉土、粉砂、粉质黏土、黏土、淤泥质黏土等。地质构造复杂，褶皱断裂发育，主要的褶皱构造为庞庄背斜、拾屯复向斜、萧县背斜和闸河复向斜，断裂主要分为北东向和北西向2种类型。
2地质灾害类型及分布
根据资料收集整理、野外地质调查等，港务区地质灾害类型主要为采空塌陷、岩溶塌陷和崩塌。
2.1采空塌陷
采空塌陷是指地下矿体采空后，矿层上部及周边的岩层失去支撑，平衡条件被破坏，随之产生弯曲、塌落，以致形成的地表下沉变形和塌陷的地质现象。港务区采空塌陷与多年的煤矿开采活动有关。港务区内分布了柳泉煤矿、垞城煤矿、柳新煤矿、张小楼煤矿、夹河煤矿、庞庄煤矿、拾屯煤矿、王庄煤矿和九里山煤矿。煤矿开采活动始于19世纪60年代初，截止2016年12月所有煤矿停采闭坑。煤矿开采引起的采空塌陷造成大面积农田、地面建筑以及设施被毁，生态环境恶化，采空塌陷区总面积约33.91km2。
2.2岩溶塌陷
岩溶塌陷是指岩溶洞隙上方的岩土体在自然或人为因素作用下发生变形破坏，并在地面形成塌陷的地质现象。埋藏型和覆盖型岩溶区主要分布于港务区东部和南部。目前徐州市共发生过14起岩溶塌陷地质灾害，主要分布在城市中心区，其中1起岩溶塌陷位于港务区柳新镇垞城村钮庄。
2.3崩塌
崩塌是指陡峻斜坡上的岩土体在重力等因素作用下突然脱离母体，发生以坠落、跳跃、翻滚等为主要方式的运动过程与现象。港务区内分布蔺山、张古山和九里山西麓3个山体，自然坡度较缓，一般在25°以下，仅局部地段坡度较陡，最大达40°。根据现场调查，在蔺山和张古山废弃采石宕口存在崩塌隐患。
3地质灾害发育特征
3.1采空塌陷
港务区内煤层按形成时代划分为中二叠统下石盒子组煤层、下二叠统山西组煤层及上石炭统太原组煤层。区内主要开采煤层为下石盒子组1、2、3煤，山西组7、8、9、10煤，太原组20、21煤。开采方法主要为走向长壁法，顶板管理主要采用自然冒落法。采空区按采深及采深采厚比划分为中深层采空区和深层采空区。港务区内采空区采深采厚比大于30，以连续变形为主，形成地表移动盆地。最大塌陷深度超过8m，积水深度达7m。现积水区部分被改造成九里湖生态湿地公园，其余被改造成鱼塘。在急倾斜煤层开采区域，煤层露头会形成严重的非连续变形破坏。在地表形成漏斗状态的塌陷坑，由于急倾斜煤层采空区塌落不充分，即使在变形移动期结束后，仍存在非连续变形，造成地表建构筑物开裂变形。港区区内急倾斜煤层采空区主要位于柳泉煤矿、拾屯煤矿和王庄煤矿。港务区内采空区具有煤矿开采相对规范，资料相对齐全，煤层开采层数较多，采空区范围明晰、埋藏较深，地表塌陷范围广等特点。
3.2岩溶塌陷
2014年3月下旬，在港务区柳新镇垞城村钮庄发生1起岩溶塌陷。塌陷坑平面形态近圆形，直径约2m，深度在1~1.5m，坑壁略外倾，坑底较平坦，无水。塌陷坑被填平后，分别于同年4月上旬及6月中旬在原塌陷坑基础上再次发生塌陷，造成田埂2次下沉约50cm，最终塌陷坑发展到直径约4m、深度约3m。岩溶塌陷的主要诱因为塌陷点周边岩溶水开采强烈，开采量超过500万m3/a，开采井水位埋深为38~44m，位于基岩面附近上下波动。
3.3崩塌
（1）蔺山崩塌。蔺山已停采，主要开采张夏组灰岩，岩层倾向175°～190°，倾角25°～28°。岩体节理、裂隙构造较发育，节理面产状大致为88°∠85°和25°∠55°。采石边坡为反向坡和斜交坡，长度约800m，坡高4～45m，坡度50°～85°。坡面局部见危岩，在降水和震动条件下危岩有发生崩塌的隐患，坡脚堆积较多已崩落的岩石碎块，最大直径约1.5m，为重力式崩塌，主要方向为北向，规模为小型崩塌。（2）张古山崩塌。张古山已停采，开采地层为寒武系崮山组和长山组灰岩，岩层倾向175°～190°，倾角25°～28°。岩体节理、裂隙构造较发育，节理面产状大致为88°∠85°和25°∠55°。采石边坡整体平面上呈“c”型，西侧为顺向坡，东侧为反向坡，南侧为斜交坡，该宕口已进行土地整治，边坡进行了初步清理，整体较稳定。长度约350m，坡高4～30m，坡度50°～85°。坡面局部见危岩，在降水和震动条件下危岩有发生崩塌的隐患，为重力式崩塌，主要方向为北东向，规模为小型崩塌。
4地质灾害发展趋势
（1）采空塌陷。由于港务区最晚的开采工作面终采时间距今已超过5a，根据计算，地表变形进入稳沉状态，处于残余变形期。目前主要煤矿形成的地表移动盆地大都连为一体，因后期人工治理，部分地区原始的地表沉陷形态不复存在。在移动变形期开裂变形的建筑物大都已被拆迁，新建的建筑物一般无明显的开裂变形现象。（2）岩溶塌陷。据调查，随着地表水厂的建立以及岩溶地下水的合理开采利用，钮庄及周边水位埋深自2016年逐年上升，且变化幅度也逐年变小，目前水位埋深已不足10m。近年来钮庄岩溶塌陷未见明显复活迹象。（3）崩塌。张古山宕口目前已对边坡进行了初步清理，整体较稳定。在未来几年内蔺山废弃矿山将进行生态修复治理，随着徐州市矿山地质灾害治理的不断推进，崩塌地质灾害有不断减少的趋势。
5防治措施
5.1采空塌陷
（1）对33.91km2的采空区开展InSAR长期观测，为防治采空塌陷地质灾害提供科学数据。（2）对采空区开展专项的采空区场地地基稳定性和适宜性评价工作，针对场地给出不同等级建筑物适宜性分区图，后期在采空区场地新建项目时，应根据适宜性分区开展，或开展采空区场地专项治理工程后重新开展采空区稳定性评价。（3）对急倾斜煤层开采区域严格禁止开采深层地下水，避免由于地下水的不合理开采导致采空区活化，从而危害地面建（构）筑物安全。
5.2岩溶塌陷
（1）重视岩溶地下水的开采管理，合理利用岩溶水资源。在城市工程建设过程中，尤其在隐伏岩溶分布区，需谨慎处理工程施工中的抽排水问题，以避免由于工程施工降水，导致岩溶水在基岩面附近波动，诱发岩溶塌陷。（2）在工程开工前，应根据详细的岩土工程勘察，查明地下是否存在溶洞、土洞。如存在应查明其位置和规模、对工程安全构成影响的洞体，可通过合适的结构构造措施或注浆、回填等方法处理土洞或溶洞。（3）加强岩溶塌陷监测预警体系建设。
5.3崩塌崩塌
地质灾害影响范围有限，建议采用如下措施对其进行防治：①废弃露天采石宕口边坡可与有关矿山生态修复治理配合进行。较为经济可行的防治方法是设置防护栏（网）或通过削坡、降低边坡坡度，使边坡坡度不大于其稳定性控制结构面（如岩层层面、节理裂隙、溶隙等）的倾角；②对于自然山坡，由于位置较高、植被往往较发育等原因，一般不规划为工程建设用地，人类活动也较少。因此，可采取设置警示标志、避让等措施对其加以防范。
6结论
（1）港务区地质灾害类型主要为采空塌陷、岩溶塌陷和崩塌，主要是由地下采煤、地下水开采和露天采石等人类工程活动引起。近年来，各类地质灾害均有不同程度减弱。（2）采空塌陷广泛分布于港务区，总面积约33.91km2；岩溶塌陷地质灾害位于柳新镇垞城村钮庄；崩塌位于蔺山和张古山采石宕口。（3）地质灾害应以预防为主，防治结合，具体防治措施主要是合理开采地下水，加强地质灾害监测以及采取合适的工程措施等。
作者：谢梦雨 闫士民 卜朦朦 景佳俊 单位：江苏省地质矿产局第五地质大队
