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Through geological investigation of karst collapses at Zaozhuang City, China, it was found that the mechanism of karst collapse in areas of excess water extraction is characterized by a seepage effect and that the seepage-pressure effect is the initial factor that induces karst collapse. The causation mechanisms for karst collapse can be divided into two phases: the inter-collapse phase and the surface-collapse phase. Therefore, based on the limit-equilibrium theory, this paper has established mechanical models for the surface-collapse phase and determined values for the stability of the arch formed by the soil hole in an inter-collapse phase. In addition, an evaluation of a karst collapses at Zaozhuang City, China, was completed using mechanical models. The results show that the mechanical models agree with the theory of karst collapse at Zaozhuang City. Thus, it is proved that the karst collapse models can be used for the evaluation of karst collapse in areas that are over-pumped. 相似文献
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Comprehensive fuzzy evaluation model and evaluation of the karst collapse susceptibility in Zaozhuang Region, China 总被引：1，自引：0，他引：1
Karst collapses in Zaozhuang area are the typical karst collapses induced by groundwater over-pumping in north China, which lead to severe economic loss and negative societal influence. Based on the comprehensive analysis of all natural influencing factors and human influencing factors associated with karst collapse in the Zaozhuang Shili Spring Area, China, this paper establishes karst collapse susceptibility evaluation model by means of fuzzy mathematic method, in which the Quantitative theory method was firstly applied in determination of the factor weights. The karst collapse susceptibility evaluation model with 14 evaluation indicators can be effectively used for quantitative evaluation on the karst collapse susceptibility. So, an analysis and evaluation on the karst collapse susceptibility of Zaozhuang Shili Spring Area is completed by means of karst collapse susceptibility evaluation model. The karst collapse area of Zaozhuang region is divided into very high susceptibility area, high susceptibility area, medium susceptibility area and low susceptibility area, which account for about 6.3, 5.2, 10.4 and 78.1 % of the total karst area and the karst collapse susceptibility evaluation map of Zaozhuang Shili Spring Area is completed. The results above will be helpful for the strategic planning and decision-making processes associated with exploitation of karst water resources and with prevention and control of karst collapse hazards of this region. 相似文献
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基于地下水模型的岩溶塌陷风险性评价方法在临沂市城区的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
岩溶塌陷是山东省临沂市区最重要的地质灾害类型,一旦发生,会带来较大的经济和财产损失,因此对岩溶塌陷的风险评价十分必要。风险评价包括现状评价和预测评价,主要分3个步骤来完成：危险性评价,易损性评价和期望损失评价。利用地下水流模型确定调采方案下的相关评价因子,预测了岩溶塌陷的风险性。通过比较发现,经过地下水调采后,原岩溶塌陷高风险区范围大为缩小。地下水流数值模型和风险评价方法结合,可以确定合理的岩溶水规划开采方案,对于指导和防治岩溶塌陷具有重要意义。 相似文献
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岩溶塌陷是珠三角岩溶区主要的地质灾害之一。本文以广州丘陵山区为研究区,利用2016~2018年1:50 000环境地质调查成果,分析岩溶塌陷发育现状和特征,研究岩溶塌陷形成地质模式,并提出防治措施建议。结果表明：广州丘陵山区累计已发生岩溶塌陷地质灾害35处,空间分布上具有集中性和反复性特征,时间分布上具有持续性和周期性特点;岩溶塌陷均为碳酸盐岩型的小型土层塌陷,以人为因素诱发为主,自然因素诱发为次,主要危害形式为建筑损坏和农田破坏;岩溶塌陷形成地质模式主要有潜蚀效应致塌,潜蚀、失托增荷和吸蚀效应叠加致塌,潜蚀和振动效应叠加致塌和潜蚀和垂直渗压效应叠加致塌等四种;从上层决策和工程技术角度提出了岩溶塌陷防治措施,为打造广州北部生态农业区和生态公园,建设美丽宜居岭南乡村提供地质科学依据。 相似文献
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塌陷灾害的发生直接影响着秀宁隧道大皮坡-中村段沿线工农业生产和城镇居民生活,本研究以地质环境与隧道建设活动为基础,分析了区内塌陷的发育特征,揭示本区塌陷在隧道建设前后存在三个发生期:缓慢出现期、集中爆发期、后续影响期;本区塌陷发育存在四个阶段:初始稳定阶段、应力初步变化阶段、塌陷阶段、阶段性稳定阶段,并得出月累积降雨量210～290 mm为本区塌陷发生的临界降雨强度;进一步对本区岩溶富水带塌陷发育模式、断裂带塌陷发育模式进行了讨论,并通过引入塌陷斜率因子μ对区内不同地段潜在塌陷能力进行了对比分析,据此提出了防治措施。 相似文献
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浅谈岩溶塌陷的影响因素与模型研究 总被引：10，自引：9，他引：1
文章分析了国内外岩溶塌陷形成机理的研究现状,指出岩溶塌陷机制的多样性以及成因的复杂性;介绍了岩溶塌陷的三个基本条件,以及分析了岩溶发育、地下水位降低、地下水补给、岩土性状、地质构造、人类活动等重要因素对岩溶塌陷的影响机理;介绍了岩溶塌陷的相关数学模型研究的理论和方法,以及相关物理模型现阶段进展。展望岩溶塌陷的进一步研究方向,应着眼于结合多领域综合分析,完善定量研究体系和模型试验的功能。如今岩溶地区地下资源开采日益增多,通过对岩溶塌陷的形成机理和预测技术的基础性研究,深度了解岩溶塌陷的特征规律,既是社会发展需求,也具有推进相关领域学术研究的意义。 相似文献
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China, whose distribution area of karst region reaches about 3.63 million km2, is one of the countries that have the widest karst collapse development. In modern-karst collapses, the karst collapse induced
by water environment is an important type in karst collapses of North China. This paper completed a systematic study on the
relations between groundwater environmental transformation and karst collapses and their distribution rules in northern China
and found out that the karst collapses in northern China are closely related to the change of groundwater environment, which
increased along with the declining groundwater levels and increasing hydraulic gradient. Meanwhile, it was also found that
in all cases of collapse caused by underground-environmental change of northern China, pumping collapses in urban areas appeared
to be the commonest and strongest among modern-karst collapses with 20 regions and 796 mining pits in total, which account
for 30.7 and 58% of artificial collapses, respectively, followed by collapses that were induced by mining draining and inrushing
water with 33 regions and 282 mining pits, accounting for 20.4%. In addition to the conditions listed above, there were also
a few water caving collapse and leakage collapse. 相似文献
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在分析烟台市栖霞中桥区地质条件及岩溶塌陷产生条件的基础上,选择岩溶发育条件、构造条件、覆盖层条件、水文条件和人类活动条件共5个因子,构建层次型指标体系。同时为增加评价结果的客观性和准确性,选择采用模糊数学法构建各指标的隶属函数,并借助ArcGIS软件,最终实现对研究区岩溶塌陷灾害的易发性评价。分区评价结果表明:已发生岩溶塌陷点分布在岩溶塌陷的极易发生区和易发生区,说明本次评价分区具有合理性;对岩溶塌陷灾害极易发区和易发区应严格控制地下水的开采,以防止岩溶塌陷灾害的发生。 相似文献
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The effects of karst collapse on the environments in north China 总被引：8，自引：0，他引：8
In this paper, a systematic study was completed on the distribution features and origins of karst collapses in north China.
There are 65 modern karst collapse areas with 1,416 karst collapse pits and 38 paleo–karst collapse areas with 3,654 paleo-collapse
pillars. Modern karst collapses are mainly distributed in the plain region of the east Taihang and Yanshan Mountains and are
concentrated in three zones from the west to the east in this region. The regional distribution features of karst collapses
in north China are controlled by the boundary of the geological tectonics, condition of soluble rock and the extent of human
activities. From the results, three-grade indices have been adopted to establish a classification scheme for karst collapse
in north China. The effects of karst collapses on the environments in north China are summarized using a karst collapse classification
scheme. 相似文献
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山东省泰莱盆地岩溶塌陷发育特征及形成机理 总被引：12，自引：11，他引：1
泰莱盆地位于山东省中部,截止2013年底,盆地内共发生有记录岩溶塌陷97处,161点次,严重威胁人民生命财产安全。文章在总结前人研究基础上,结合最新调查、监测成果,研究了泰莱盆地岩溶塌陷的分布特征、地质结构模式及其形成机理。结果表明:盆地内岩溶塌陷点多集中分布于岩溶地下水降落漏斗及其影响范围内;塌陷点分布受构造控制明显;塌陷区第四系厚度一般小于30 m,下伏基岩主要为奥陶纪灰岩;80%以上的塌陷集中发生于汛期。根据岩溶塌陷点土层结构、地下水动力条件的不同,建立了3种岩溶塌陷的基本地质模式:单层、双层和多层结构土层岩溶塌陷,其中单层结构土层岩溶塌陷的形成历经“真空吸蚀-崩解剥落-塌陷”3个阶段;双层土层结构岩溶塌陷形成演化过程可概括为“渗透变形-崩解垮塌-塌陷”或“真空吸蚀-渗透变形-塌陷”3个阶段;多层结构土层岩溶塌陷历经“真空吸蚀-渗透变形-崩解垮塌-塌陷”4个阶段。 相似文献
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唐山是我国北方岩溶塌陷地质灾害多发地,1976年唐山大地震以来,岩溶塌陷已发生多起。在分析岩溶发育现状的基础上,描述了该区的岩溶发育特征,进而研究了岩溶塌陷的成因机理。研究认为,采矿活动和过量开采岩溶地下水是造成岩溶塌陷的直接诱因,它直接改变了地下水动力条件,局部形成了水位漏斗;地面建筑物的重力荷载、煤矿透水灾害和地震等将直接导致岩溶塌陷地质灾害的发生。据此提出了较为具体的防治措施。 相似文献
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以自然诱发的李家村岩溶塌陷群为研究对象,在系统收集区域地质、构造、工程、水文、环境、气象、历史灾害等资料的基础上,结合钻探揭露结果,查明了李家村岩溶塌陷群所在区域地质环境条件和岩溶发育特征,分析了形成过程,并探讨了成因机理。结果表明:（1）李家村岩溶塌陷群所在区域覆盖层为带“天窗”的“隔?透”交替型地质结构、基岩可溶岩砾状灰岩中方解石含量高易溶蚀,为土洞和溶洞形成和发展起到决定性作用;北东向和北西向断裂交叉叠加作用、紧靠西江和存在古河道,为地下水潜蚀强径流和频繁交换提供通道,对岩溶发育起到主导作用;地表水和地下水连通性好有助于降雨诱发岩溶塌陷;（2）李家村岩溶塌陷群的发生过程经过三个阶段:前期水渗气压阶段→中期软化塌陷阶段→后期振动群塌阶段,致塌模式属渗压?重力?软化型。（3）李家村岩溶塌陷群是在特殊的“岩?土?水?气”组合地质环境条件下,由强降雨作用诱发并导致土洞垮塌而引起一连串自然塌陷所形成的。 相似文献
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Karst collapses occur in various sizes and by various mechanisms. No karst collapses are the same, and each needs to be treated individually. Decades of investigation of and experience with these collapses make it clear that addressing karst collapse hazards requires a multi-disciplinary approach that integrates geomorphology, engineering geology, hydrology, hydrogeology, biology, geophysics, geochemistry, and risk assessment. This thematic issue contains 12 papers that illustrate the recent advancement in karst collapse studies, covering a spectrum of topics from karst collapse mechanism study, geophysical application to karst collapse investigation, karst collapse investigation standards, karst collapse monitoring and early warning, and karst collapse remediation. 相似文献
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基于层次分析-模糊综合评价法的徐州市岩溶塌陷易发性评价 总被引：1，自引：0，他引：1
为定量评价城市岩溶塌陷灾害,在详细分析徐州市地质条件的基础上,选取了岩溶发育程度、覆盖层条件、水动力条件等8个致灾因子,运用层析分析-模糊综合评价法对研究区岩溶塌陷易发程度进行评价,得到徐州市岩溶塌陷易发程度分区图。研究结果表明:徐州市岩溶塌陷易发程度分为高易发、中易发、低易发、不易发共4个等级。高易发区主要位于市区溶剂厂-新生街一带及张集水源地邓楼水厂-梁堂水厂一带。区内岩溶水水位长期在基岩面附近波动是诱发岩溶塌陷的主要因素,因此在岩溶塌陷高易发区内应加强对岩溶地下水的开采控制,建立岩溶塌陷监测预警系统,预防岩溶塌陷的发生。 相似文献
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岩溶地面塌陷是隐伏岩溶区典型的地质灾害类型之一,查明其精细地质结构对城市地下空间开发利用和地质灾害防治都具有重要意义。本文以武汉市为例,梳理了以覆盖层厚度与结构、岩溶发育程度和地下水为核心的岩溶塌陷探测地质要素特征,开展了三维高密度电阻率法、多源面波勘探和地面核磁共振方法等地球物理联合探测方法研究,结果表明：三维高密度电阻率法可用于圈定塌陷体边界;多源面波勘探对岩土体界面识别效果明显;地面核磁共振方法可量化地下含水量,划定含水层顶底板埋深,对岩溶发育程度和含水层孔隙度有一定指示作用;三种方法联合探测对提升岩溶塌陷体结构精细度具有重要意义。本文研究成果可为隐伏岩溶区地质结构精细探测方法选择提供参考。 相似文献
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恩口煤矿已关停20年,地下水位已恢复,但地面塌陷灾害时有发生,为了探讨恩口煤矿闭坑后的岩溶塌陷成因机理,总结水位恢复中与恢复后的致塌模型,文章梳理了恩口煤矿区岩溶塌陷的时空分布、土体结构等基本特征,着重于分析煤矿闭矿后岩溶塌陷的发生与地下水位恢复过程的相关性,提出水位恢复中与恢复后2个阶段发生岩溶塌陷的成因机理与致塌模式。第1阶段,主要致塌模式为浮托—软化型,理论模型来源于基坑突涌的产生条件公式,发育地段主要集中在以往塌陷密集分布区,与采矿降水过程中加速土洞的形成相关,塌陷发生的数量明显低于疏干排水过程;第2阶段,致塌模式为潜蚀—失稳型,是指由地下水位在岩土界面自然波动引发的岩溶塌陷,仅零星发生。文章为娄底市进行地质灾害易发性、危险性评价与防治规划,提出科学、经济、可行的防治措施与建议,同时,为湘中类似地区的岩溶塌陷预测与防治区划提供参考。 相似文献
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湖南宁乡大成桥地区岩溶地面塌陷分布特征及影响因素分析 总被引：4，自引：4，他引：0
湖南宁乡大成桥地区至2012年产生岩溶地面塌陷484处。文章通过对地质环境条件及岩溶地面塌陷时空分布特征的分析,总结出本区岩溶地面塌陷的分布特征和影响因素:（1）岩溶发育区发生塌陷428处,占总数的88.5%;冲沟地形中发生岩溶地面塌陷339处,占70%;覆盖层厚度小于10 m区发生塌陷335处,占总数的69.2%;双层结构区发生塌陷266处,占总数的55%,分布密度为7.82处/km2;冲洪积成因土体产生塌陷404处,残积土中产生塌陷80处;(2)岩溶地面塌陷在雨季的4-7月发生281处,占总数的58%;2001-2006年平均每年产生塌陷20处,2007-2012年平均每年产生塌陷54处,逐年增加趋势明显;（3）484处岩溶地面塌陷全部分布在煤炭坝疏干排水形成的降落漏斗范围之内;（4）本区地质环境极为脆弱:岩溶发育,覆盖层厚度较薄、力学性质差且双层结构土广泛分布于冲沟及冲积平原,是产生塌陷的内在因素;矿区疏干排水是主要诱发因素,降雨分布不均、地表水渗漏及河道整治对塌陷产生起促进作用。 相似文献
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泰安市城区旧县水源地岩溶塌陷演化过程分析 总被引：5，自引：5，他引：0
通过综合分析项目前期开展的塌陷群现场调查、物探、钻探、地下水动态长期监测等多项工作所获取的珍贵资料,将泰安市区划分为三个岩溶塌陷集中区,分别讨论了岩溶塌陷的发育条件、分布特征及成因演化过程,最后有针对性地提出了岩溶塌陷防治对策。研究结果表明,区内岩溶塌陷多发生于以下区域:(1)埋藏型岩溶区,地层岩性主要为奥陶纪-寒武纪灰岩、白云岩;(2)断裂及其影响带;(3)上覆土层厚度小于20 m,多层结构,即上部黏性土、中部砂类、下部黏性土区域;(4)岩溶地下水降落漏斗及其影响范围内。研究区岩溶塌陷是各种不良因素共同作用的产物,其中最重要的诱发动力条件为水动力条件,结合各类水文、地质、灾害资料,绘制岩溶塌陷与地层、降水、开采及岩溶水位关系图,可清晰地反映出在岩溶发育地区随着岩溶水开采量增大,岩溶水位随之降低,当岩溶水位低于基岩面后,岩溶塌陷开始发生,并且随着水位的降低及波动幅度的增大,塌陷次数明显增多的演化过程。 相似文献