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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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广州市白云区夏茅村岩溶塌陷地质灾害严重,塌陷区内地质环境条件极其复杂,隐伏灰岩岩溶土洞发育强烈,溶洞、土洞规模较大,且发育多层溶洞,溶洞间相互连通,岩溶塌陷区基岩面起伏较大,高程变化剧烈,第四系覆盖层厚度较大,底部粉质黏土层土洞发育,土体中规模巨大的土洞是产生岩溶地面塌陷的基础条件。基岩断裂构造带及其影响带范围内,岩石破碎,形成导水断层,存在地下水迳流通道,沿断裂带地下水循环活跃,溶蚀强烈,形成岩溶强发育带,为岩溶塌陷的发生提供了良好的动力条件。区内楼房基础施工扰动了地下水和土洞间的平衡状态从而成为了地面塌陷发生的诱发因素。运用7项地质环境条件指标和5项经济人口指标分别定性评估岩溶地面塌陷的易发度和易损度,并将二者叠加进行地质灾害风险评估。研究结果表明,夏茅村潜在地质灾害风险大,只有严格控制地下水动力条件,才能避免再次发生岩溶地面塌陷。 相似文献
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岩溶地面塌陷是城市隐伏岩溶区地下空间开发过程中常见的地质环境问题，具有隐蔽性和突发性，开展隐伏岩溶区地下空间结构探测技术方法研究可以有效指导地下空间开发利用。以武汉市为例，分析武汉市岩溶地面塌陷的成因机理，提出岩溶发育程度、覆盖层厚度和结构、地下水是岩溶地面塌陷的原生地质条件，也是隐伏岩溶区地下空间探测的特征因子。通过对比分析地质雷达、高密度电阻率法、浅层地震、微动、混合源面波、瞬变电磁法、孔间层析成像和地面核磁共振法等技术方法在武汉市隐伏岩溶区地下空间探测的适用性。结果表明:地质雷达适用于浅部土层扰动探测，小极距的高密度电阻率法和混合源面波适宜于覆盖层的厚度和结构探测，浅层地震、微动和孔间层析成像适宜岩溶发育特征探测，地面核磁共振法可通过岩溶地下水的富水性辅助岩溶发育程度探测。 相似文献
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南宁市是广西岩溶地面塌陷危害十分严重的城市之一。2012年6月2日突发的岩溶地面塌陷主要集中分布在坛洛镇南西方向,形成塌陷坑19个,地裂缝17条,威胁62户共232人,潜在经济损失约870万元。坛洛塌陷多形成于松散盖层厚度小于15 m,地下水位埋深小于20 m,地下岩溶强发育的区段。碳酸盐岩岩溶发育、松散盖层厚度较小和水动力条件（降水、地表水和地下水）复杂为岩溶塌陷产生的必要条件,尤以地下水的作用对岩溶塌陷的形成起至关重要的作用。通过对坛洛地下水动态观测与岩溶塌陷的调查研究确定地下水强径流带,分析评价岩溶地面塌陷的危险性,为岩溶地区的岩溶塌陷危险性勘察、评价工作提供一定指导意义。 相似文献
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安溪县剑斗镇湖丘角落地面塌陷成因分析 总被引：2，自引：0，他引：2
2002年6月30日，福建省安溪县剑斗镇湖丘角落发生地面塌陷，造成房屋倒塌，人员伤亡。通过对该区环境地质条件和地面塌陷分布规律的分析与研究认为：塌陷区内岩溶裂隙发育是形成地面塌陷地质条件；矿井对地下水的疏干这是导致地面塌陷或不均匀沉降产生地裂缝的内在动力；深部及周围石灰岩矿的开采，为岩溶洞隙充填物提供了被搬运带走的空间，使得潜蚀作用可以不断地向上扩展；强降雨是加速岩溶区地面塌陷的外部动力。 相似文献
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湘桂铁路二塘车站高铁区段1996-2016年间发生岩溶塌陷险情27起,虽经过多期悬挂式帷幕注浆整治,但塌陷问题仍是行车安全的极大隐患。通过资料收集、场地野外调查、岩溶地下水气压力长期监测站的监测资料分析,细化了研究区的地质构造、岩溶水文地质条件及岩溶发育特征,从地质结构、岩溶地下水动力特征等方面分析,认为岩溶塌陷形成的成因为临桂地区房地产基坑开挖抽排水影响岩溶地下水水位变化,造成基岩面上覆土体的潜蚀,形成土洞,进而发展至地面形成塌陷坑。针对铁路运行段地下水位埋深具承压性,隐伏溶洞充填率高的复杂岩溶地质条件以及注浆压力的限制,提出加强基岩面上覆土层抗渗强度、管控岩溶地下水降深的岩溶塌陷防治对策。 相似文献
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通过岩溶工程地质剖面和地质钻孔资料对岩溶发育特征与强度、第四系覆盖层厚度及物质组成、地下水动力条件等进行分析;并以此为基础,根据莲花县城区岩溶塌陷形成特点,结合岩溶塌陷点发生时的降雨量和地下水位变化记录等资料进行综合研究。结果表明:莲花县城区岩溶塌陷主要以水流潜蚀、高压气蚀、负压吸蚀、下渗旋吸、土体软化、重力加载等破坏作用叠加效应形成的土洞型塌陷为主;地下水位循环交替是引发岩溶塌陷的主要原因,而降雨强弱又直接影响着地下水动态变化;地下水循环交替不同阶段表现出对盖层的各类破坏作用的特征不同,一般在经多期次地下水循环交替过程后形成地面塌陷;部分地面塌陷因农田囤水、地面加载或振动而诱发。该文研究成果可为莲花县岩溶塌陷预警预报及防治提供科学依据,其他南方岩溶发育相近地区具有参考意义。 相似文献
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岩溶地面塌陷是地下水动力条件改变的产物 ,关于其形成机理目前主要有潜蚀论、真空吸蚀论和液化论等。但实践表明 ,上述理论仍难解释某些实际问题。如岩溶地面塌陷形成时间、较薄潜水含水层的潜蚀破坏、土洞盖层由相对稳定状态转为非稳定状态时的强度降低原因等。本文据有关资料从另一角度对岩溶地面塌陷的形成机理进行了解析。1 山东省岩溶地面塌陷现状与分布规律1 1 岩溶地面塌陷现状及危害岩溶塌陷是一种发生在隐伏碳酸盐岩地区的突发性地质灾害 ,山东省鲁中南地区寒武系、奥陶系灰岩分布广泛 ,是岩溶地面塌陷的多发区 ,主要分布于泰安… 相似文献
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昆明市岩溶塌陷发育特征和防治措施 总被引：4，自引：4，他引：0
昆明市是岩溶塌陷危害较重的城市之一.岩溶塌陷主要集中分布在翠湖一圆通山、金马寺等8个地段,已形成塌陷坑405个,发生时间主要在6-9月,该时段形成的塌陷占全年发生数的73%.岩溶塌陷多发育于地下岩溶发育、松散盖层厚度小于15m、地下水位埋深小于20m的地段.碳酸盐岩岩溶发育、松散盖层厚度较小和水动力条件(降水、地表水和地下水)是昆明市岩溶塌陷产生的必要条件,其中地下水的作用对岩溶塌陷的形成至关重要.昆明市岩溶塌陷机理主要有地下水位升降致塌、地表水下渗致塌和动荷载致塌3种类型.防治方法主要包括避让、合理开采地下水的预防措施和防渗封闭、结构物跨越及地下加固处理的工程措施. 相似文献
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Application of electrical resistivity tomography (ERT) technique to detect underground cavities in a karst area of South Korea 总被引：1，自引：1，他引：0
Mi Kyung Park Samgyu Park Myeong-Jong Yi Changryol Kim Jung-Sul Son Jung-Ho Kim Adepelumi Adekunle Abraham 《Environmental Earth Sciences》2014,71(6):2797-2806
Recently, the electrical resistivity tomography (ERT) technique has been increasingly applied to underground cavity detection filled with groundwater and/or clay. In this study, an ERT survey was conducted to examine the spatial distribution and shape of underground cavities in a karst area in Korea. Numerical ERT modeling and inversion were carried out to select appropriate field survey parameters. Two geological structures, similar to those that exist in the field survey area, were modeled: a sinkhole model and a vein-type structure. Electrode configurations using pole–pole, pole–dipole, dipole–pole, and dipole–dipole arrays were tested with the two geologic models and compared. The numerical modeling showed that the resistivity distribution of the ERT tomogram using the pole–dipole array produced the best representation of the two models. The pole–dipole and pole–pole array configurations were applied in an ERT field survey using six boreholes. The field ERT results show that cavity areas filled with clay or groundwater appeared as low-resistivity anomalies in the limestone formation. This was particularly evident in the inclined vein-type structures attributed to fracture zones, where the field data were similar to the modeling results. Therefore, the ERT technique could be effectively used for detecting underground limestone cavities under similar geological conditions as those at our study area. 相似文献
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也论覆盖型岩溶地面塌陷机理 总被引：5，自引：0，他引：5
为了更好地给覆盖型岩溶地面塌陷的处置和防治提供理论依据,根据可溶岩上覆盖层物质成分、地质结构及其物理力学性能的差异,首次将覆盖型岩溶地面塌陷机制区分为沙漏型、土洞型和泥流型3种类型。砂性土层分布区,由外界因素的触发导致沙颗粒向岩溶通道和溶洞漏失而产生的地面塌陷现象称为沙漏型塌陷。重力和岩溶提供的有效空间是产生沙漏型塌陷的必要条件,地下水作用加速了沙漏型地面塌陷发生,缩短了塌陷发生的过程。发生在黏性土和密实砂性土层中、由于土洞洞顶拱效应失效而产生的地面塌陷现象称为土洞型塌陷; 天然土洞通过地表水侵蚀与地下水潜蚀作用、砂土漏失和软土流失等3种方式形成; 土洞的形成和发展时期内洞顶上方土体是稳定的,在外部因素触发而导致洞顶拱效应失效时才发生地面塌陷; 土洞型塌陷具有隐蔽性和突发性的特点。由软弱土体流失而产生的地面塌陷现象称为泥流型塌陷。泥流型地面塌陷是软弱土体向溶蚀通道和溶洞中流失的结果。岩溶地面塌陷的触发因素包括地下水作用(垂直和水平渗流、土/岩界面处地下水位频繁波动)、外加荷载(动荷载和静荷载)和土洞顶板抗力降低(顶板强度降低、厚度减薄和结构破坏)等方面。这些外因触发了岩溶地面塌陷的发生。 相似文献
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Electrical resistivity tomography (ERT) of a coastal carbonate aquifer (Port-Miou, SE France) 总被引：3，自引：0，他引：3
A. Tassy M. Maxwell J. Borgomano B. Arfib F. Fournier E. Gilli Y. Guglielmi 《Environmental Earth Sciences》2014,71(2):601-608
As part of a larger regional research program “KarstEAU”, the authors have applied electrical resistivity tomography (ERT) techniques to characterize heterogeneities in the Port-Miou coastal karst aquifer (Cassis, SE France). Field surveys were carried out on intensely fractured and karstified Urgonian carbonates. Extensive research has characterized macro- and micro-scale geology of the Port-Miou area and particularly underground water-filled conduits and fault/fracture and karst systems within a former quarry. The authors applied 2D ERT along two surface profiles of length 420 and 595 m to test capability for delineating subsurface conduits and possibly relationship between conduit and fault/fracture/karst orientation; and 3D ERT with a dense 120 electrode array at 1 m spacing (11 × 10 m) was applied over an area of the quarry that had been profiled using 3D georadar and which has had intensive nearby structural geological interpretation. The 2D profiling imaged several underground conduits at depths to >50 m below ground surface and below sea level, including possibly the main Port Miou submarine spring and smaller springs. The 2D profiling within the quarry provided a better understanding of the connectivity between major fractures and faults on the quarry walls and secondary springs along the coast supporting flow of the secondary springs along interpreted fracture orientations. In addition, 2D inversion-derived conductivity models indicate that high resistivity zones above sea-level are associated with non-saturated zones and low resistivity anomalies in the non-saturated zone are associated with residual clays in paleokarsts. A partitioned lower resistivity zone below sea-level can be associated with a higher porosity/permeability zone with fractures and karstic features. Inversion models of the dense 3D ERT data indicate a higher resistivity volume within the larger surveyed block. The survey characterized the non-saturated zone and the ERT resistivities are correlated with karst features interpreted by 3D georadar and visible in the inferior wall of the quarry. 相似文献
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徐州岩溶塌陷时空分布规律及成因分析 总被引：6，自引：4，他引：2
文章通过对以往岩溶地面塌陷勘查工作成果进行系统梳理,揭示了徐州地区裸露型岩溶和覆盖型岩溶的分布规律及历史上岩溶塌陷的时空分布特征,发现塌陷的分布具有明显的规律性:(1)塌陷受废黄河断裂带控制,离废黄河断裂带越近岩溶发育越强烈,离废黄河断裂带较远的部位岩溶发育明显减弱;(2)塌陷主要分布于浅部岩溶强烈发育地段的奥陶系灰岩中,少数分布于寒武系灰岩之中;(3)塌陷集中分布在古河道形成的,砂性土单层结构地段,少数分布在砂性土-黏性土双层结构地段;(4)塌陷全部位于岩溶水开采降落漏斗内。结合岩溶塌陷的时间与地下水的动态活动过程之间的关系,全面分析地面塌陷形成的原因,提出了古河道与废黄河断裂带的重叠部位为岩溶地面塌陷发生的有利部位,但最终发生地面塌陷则是人类工程活动过程引起岩溶水位剧烈波动——大幅、快速下降的结果。该研究成果可为徐州市今后进一步防治岩溶塌陷地质灾害提供地质科学依据,有重要的实用价值。 相似文献
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On June 3, 2010, a series of karst sinkholes occurred at Jili village surrounded by Gui-Bei highway, Wu-Ping highway and Nan-Liu High-Speed Railway in Laibin, Guangxi, China. The straight-line distances from an large sinkhole pit, 85 m in diameter and 38 m in depth, to the above mainlines are 200, 600 and 500 m, respectively. Several investigation methods including geophysical technology, borehole and well drilling, groundwater elevation survey and hydrochemistry analysis of groundwater were used to study the formation mechanisms of these sinkholes. Based on the results, the spatial distribution of the Jili underground river was confirmed with a strike of SN along the middle Carboniferous limestone bedrock and the Quaternary deposits controlled the sinkhole formation. In addition, both historical sinkhole events and analysis of the groundwater–air pressure monitoring data installed in the underlying karst conduit system indicate that sinkholes in this area are more likely induced by extreme weather conditions within typical karst geological settings. Extreme weather conditions in the study area before the sinkhole collapses consisted of a year-long drought followed by continuous precipitation with a daily maximum precipitation of 442 mm between May 31 and June 1, 2010. Typical geological conditions include the Jili underground river overlain by the Quaternary overburden with thick clayey rubble. Especially in the recharge zone of the underground river, a stabilized shallow water table was formed in response to the extreme rainstorm because of the presence of the thick clayey rubble. When the underground conduit was flooded through the cave entrance on the surface, air blasting may have caused the cave roof collapse followed by formation of soil cavities and surface collapses. Borehole monitoring results of the groundwater–air pressure monitoring show that the potential karst sinkhole can pose threats to Shanbei village, the High-Speed Railway and the Wu-Ping highway. Local government needs to be aware of any early indicators of this geohazard so that devastating sinkholes can be prevented in the future. The results also suggest that groundwater–air pressure monitoring data collected both the Quaternary deposits and the bedrock karst system provide useful indicators for potential sinkhole collapses in similar karst areas where sinkholes usually occur during rainy season or karst groundwater level is always under the rockhead. 相似文献
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贵州平寨水库左岸底层灌浆廊道大型充填溶洞及其形成机制 总被引：1，自引：0，他引：1
平寨水库坝址区以碳酸盐岩为主,岩溶较发育,水库左岸底层灌浆廊道大型充填溶洞,是水库地下工程施工开挖中揭露的规模最大、对水库渗漏影响最大、设计及施工处理难度最大的溶洞。本文以工程前期地质勘察工作为基础,在区域地貌、地质构造格局、地层岩性、地表及地下水系发育特征研究的基础上,结合工程防渗施工揭露的岩溶水文地质现象、洞穴充填物研究等,从可溶性岩层、地下水来源及运移途径、暗河冲刷与洞顶坍塌作用4个方面,对溶洞发育形成机制进行了研究。分析认为,鸡场背斜北西翼纵向张裂隙和横张裂隙及层间滑脱、断裂破碎带,为五里大洞鸡场洼地上坝洼地地下水向三岔河的径流提供了运移的原始空间与通道,形成溶洞的地下水为五里大洞鸡场洼地上坝洼地地下暗河,长期溶蚀作用使裂隙通道变为溶蚀宽缝并最终转化为岩溶管道,岩溶水沿此通道在左岸底层灌浆廊道桩号0+238～0+296m附近下中部岩体呈虹吸状循环,地下水的强烈冲刷与洞顶坍塌在溶洞形成过程中的作用巨大,后因深部径流条件改变,岩溶管道被逐渐堵塞,形成如今的大型充填溶洞。 相似文献
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在大量建设城市地下轨道交通及城市更新工程的背景之下,我国城市岩溶地质灾害日趋严重。文章以深圳市3个岩溶地面塌陷事件为例,开展岩溶地下工程地质环境影响区的划定研究。首先运用高频岩溶地下水气压力监测技术对工程影响实际范围进行监测分析,然后结合工程施工参数、岩溶塌陷主要影响因素与水文地质试验参数,采用定性分析和量化计算的综合研究方法,推导出岩溶地下工程地质环境影响范围理论计算经验公式。结果表明:岩溶地下工程影响范围主要与渗透系数、工程深度成正比,与土层厚度成反比,推导的半定量理论公式适用于岩溶承压水条件下,可快速为缺乏地下水监测资料的岩溶地区地下工程安全建设及城市防灾减灾工作提供依据。 相似文献