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岩溶塌陷渗压效应致塌机理研究--以山东省枣庄市岩溶塌陷为例 总被引：1，自引：0，他引：1
山东省枣庄市是北方岩溶塌陷的主要发育区之一，该区岩溶塌陷主要分布在十里泉水源地及丁庄一东王庄水源地地下水降落漏斗中心范围内，在发生时间上具有明显的阶段性。第1阶段岩溶塌陷主要原因为抽排地下水引起的“真空吸蚀作用”及“失托加荷作用”；第2阶段塌陷主要原因是降雨入渗诱发产生的渗压效应。渗压效应是由于降水(或地表积水)入渗补给岩溶地下水时，对覆盖层岩土体产生的综合效应，包括静水增荷效应、垂直渗透效应，吸水软化效应以及负压封闭效应。从形成的力学机制上分析，该区第2阶段岩溶塌陷属于降雨入渗-静水增荷-吸水软化型，致塌的力学机制为渗压效应致塌力学机制。 相似文献
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南宁市坛洛镇岩溶塌陷群成因机制分析 总被引：3，自引：3，他引：0
岩溶塌陷是岩溶区较为常见的地质灾害,对其成因机制的研究有助于针对性的进行综合防治。为了弄清2012年6月在广西南宁市坛洛镇连续发生的岩溶塌陷的成因及发育机制,在塌陷群发生地区开展了现场调查、地球物理勘探、水文地质工程地质钻探、地下水动态长期监测、岩土样测试等多项工作。结果表明,坛洛岩溶塌陷群是各种不良因素共同作用的产物。其致塌因素主要包括特殊的"水一土一岩"组合及人为活动。研究区地下水位埋深较浅,土体结构以粘性土为主,渗透系数较低且易崩解,地下岩溶极为发育。高强度的人工地下水开采活动是坛洛岩溶塌陷的诱因。深入分析其发育机理,认为塌陷群是渗流潜蚀效应、增荷失托效应和水位波动产生的气压差效应等3个力学效应综合作用下发生的,其致塌模式是重力致塌、潜蚀致塌、真空吸蚀致塌和冲爆致塌等4种模式的相互结合。根据岩溶塌陷的发生顺序推断坛洛镇岩溶塌陷群的发育过程可分为缓慢发育塌陷诱发塌陷集中爆发3个阶段,各阶段的主要地质营力有所不同。 相似文献
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武汉市工程施工引发岩溶塌陷机理分析 总被引：1，自引：1，他引：0
文章对武汉市岩溶塌陷进行了全面梳理，主要对由工程施工引发的岩溶塌陷进行了归纳总结，按施工类型将其分为4大类，对其在不同地质条件下引发岩溶塌陷的成因机理、致塌模型进行举例分析，得出结论:钻探施工诱发的岩溶塌陷以岩层顶板破坏—垂直渗压致塌模式及崩解—土洞顶部破坏—加载致塌模式为主；桩基础施工以岩层顶板破坏—渗流液化致塌模式为主；抽排地下水诱发的岩溶塌陷为潜蚀-吸蚀致塌模式，荷载振动诱发的岩溶塌陷为潜蚀—振动—加载致塌模式。武汉市岩溶塌陷以钻探、桩基施工诱发为主，因其容易破坏岩土体结构、水动力条件，具有猛烈而快速的特点；抽取地下水影响范围较广，隐蔽、不易察觉；振动荷载只能作用于土洞形成后。 相似文献
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论岩溶塌陷形成的致塌模式 总被引：11，自引：0，他引：11
康彦仁 《水文地质工程地质》1992,19(4):32-34,46
岩溶塌陷是塌陷体受到的致塌力超过抗塌力而产生的,各种致塌力可以形成多种力学效应,构成不同的致塌模式。因此,塌陷的形成应该是多机制的。据对全国800多个塌陷点的研究,有重力致塌式、潜蚀致塌式、冲爆致塌式、真空吸蚀致塌式、振动致塌式、荷载致塌式、溶蚀致塌式、根蚀致塌式等八种基本的致塌模式。 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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岩溶矿床疏干区地下水位恢复对岩溶塌陷作用机制的研究——以湖南宁乡大成桥为例 总被引：2，自引：2，他引：0
截止2016年底，大成桥疏干区在地下水位恢复过程中共发生了17起岩溶塌陷，文章结合地下水动态监测、水文地质钻探成果以及现场调查资料等，研究地下水恢复特征及其对岩溶塌陷的作用机制，为研究区塌陷的预警防治提供科学依据。结果表明:研究区岩溶塌陷集中在河流两岸阶地和麻枣冲沟中；岩溶塌陷发生顺序为先补给区后径流区，与地下水恢复动态过程密切相关；区内地下水恢复过程可分为4个阶段，不同阶段岩溶塌陷机理可分为渗流潜蚀-气爆效应，负压吸蚀效应，软化增荷-挤压-吸蚀效应和软化-崩解效应等4种力学效应组合，不同力学效应作用下的致塌模式有所不同。其中地下水位在基岩面附近4~5 m范围波动更容易引发岩溶塌陷。目前补给区地下水位标高63.95~71.8 m，高于基岩面5~6 m；径流区为42.8~57.7 m，位于基岩面以下4~17 m，因此须密切观测研究区地下水位变化。 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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通过野外地质调查、钻探、岩土样品测试等手段,研究了苏州市金庭镇蒋东岩溶塌陷的地质条件及形成机理。蒋东碳酸盐岩质纯、层厚、岩溶发育程度高,第四系覆盖层较薄且遇水后力学强度大幅降低,这是塌陷形成的内在地质条件,矿山开采是塌陷形成的外在诱发因素。该塌陷模式可概化为真空吸蚀-重力致塌,致塌力主要为溶洞管道内重力水流、水位快速下降产生的真空负压吸蚀力和覆盖层土体自重。根据塌陷区地质条件和诱发因素,建立了基于极限平衡理论的真空吸蚀-重力致塌力学模型。模型计算结果表明,在真空吸蚀作用形成过程中,塌陷体的稳定系数K1.0,必然产生剪切变形破坏,模型计算结果符合岩溶塌陷的实际情况。 相似文献
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岩溶塌陷具有突发性,隐蔽性等特点,往往会造成重大灾害。为了预测岩溶塌陷的模式及可能性,以某地区河床塌陷为研究对象,对区域内河床透-阻型盖层岩溶塌陷的形成机理进行分析;并基于潜蚀—失托-重力致塌理论,建立土洞力学模型,对岩溶水位下降时土洞的抗塌系数进行初步评价;进一步采用FLAC~(3D)数值模拟对计算结果进行验证。研究结果表明该地区河床塌陷为地下水潜蚀作用下形成的土洞塌陷,土洞稳定性与土洞高度、土体物理力学性质、水动力条件变化等因素相关。也表明河床岩溶塌陷往往在附近地下抽排水初期以及土洞形成初期就会发生,一般先于两岸阶地的地面塌陷,可作为大范围岩溶塌陷发生的前兆。 相似文献
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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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岩溶塌陷临界土洞的极限平衡高度公式 总被引：8，自引：1，他引：8
土洞的产生和发展是岩溶塌陷的基础，临界土洞是土洞发展的最终阶段，以临界土洞为界，岩溶塌陷在时间和空间上划分为内部塌陷阶段和地表塌陷阶段。内部塌陷阶段是土洞在覆盖层土体内部的发育扩展阶段，土洞顶板土体的破坏形式类似于地下洞室洞顶围岩的破坏。根据地下洞室普氏平衡拱理论，建立覆盖层土体的天然平衡拱高度，即临界土洞的极限平衡高度公式，并以唐山市体育场岩溶塌陷为例，对该公式进行验证评价，计算所得塌陷的临界土洞高度与实际情况相符合，误差仅为4.3 %。 相似文献
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论岩溶地下水位对岩溶塌陷形成的控制作用——以山东枣庄市岩溶地面塌陷区为例 总被引：7，自引：0，他引：7
枣庄市是山东省岩溶地面塌陷的主要发育地区之一,岩溶地面塌陷灾害连年发生,给当地的生产、生活造成巨大经济损失,已成为该地区经济发展的制约因素。本文对该地区的地质条件、塌陷现状及岩溶地面塌陷的分布规律进行了分析归纳,从中得出枣庄岩溶地面塌陷容易发生在:在第四系厚度为5～10m的地段,时间为每年4～9月份,地势低洼处。本文从压力差的角度,在简要分析岩溶管道的发育程度、盖层条件的基础上,分析了地下水位在枣庄地面岩溶塌陷的控制作用,并以此为依据简要提出了几个防治建议。 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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岩溶塌陷发育机理模式研究 总被引：6，自引：5，他引：1
岩溶塌陷是我国岩溶区常见的地质灾害。目前，关于岩溶塌陷发育机理模式主要以力学分析为主。文章以岩溶塌陷过程为基础，探讨分析岩溶塌陷发育机理模式。依据地下水埋藏条件，土体分为包气带非饱和土体、潜水层饱和土体及承压水层承压性土体。根据“水-+土”相互作用，在包气带、潜水层和承压水层分别建立崩解作用、潜蚀作用和水力裂隙作用三种岩溶塌陷发育机理模式。 相似文献
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Keqiang He Yuyue Jia Weigong Chen Ronglu Wang Huilai Luo 《Environmental Earth Sciences》2014,71(8):3443-3454
Based on the comprehensive analysis of factors influencing karst collapse in the Zaozhuang Shili Spring Area, China, this paper establishes a karst collapse risk evaluation model by means of the fuzzy comprehensive evaluation method. Application of the model led to division of the study area into very high risk area, high risk area, average risk area and low risk area; therefore, the karst collapse risk evaluation map of Zaozhuang Shili Spring Area is completed. As preventive measures of karst collapse, the different karst water resource protection areas of Zaozhuang Shili Spring Area are established, and the map for karst water resource protection area of Zaozhuang Shili Spring Area is compiled. The results 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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覆盖型岩溶塌陷的塌陷机制分析 总被引：2，自引：2，他引：0
以覆盖型岩溶塌陷为研究对象，首先分析了覆盖型岩溶塌陷的演化机制，然后考虑土体自重、真空负压、降雨和爆破等因素的共同作用，并基于极限平衡理论建立了覆盖型岩溶塌陷土体稳定系数及塌陷范围的计算方法，以重庆市南岸区涂山湖二外桥梁左侧塌陷为例，发现计算出的塌陷范围与现场塌陷范围基本一致，并分析出该处土体在爆破、真空负压、自重和渗透等因素作用下的稳定系数和塌陷范围变化规律为:稳定系数在土层厚度增加时可增大46%，而当水深从0.1 m增加到1 m和真空负压由0 kPa增大到50 kPa时，可降低30%～35%。最后考虑爆破的时效性，探讨了土柱稳定系数随着爆破振动的变化规律，在考虑爆破荷载作用后，土柱稳定系数将降低4%，爆破对土柱的作用时间约为6 s。 相似文献
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Karst collapse is a type of complicated environmental and geological hazard that can be caused by many factors: natural factors, such as rainfall, and human activities, such as overpumping of groundwater. Therefore, it is important to make a comprehensive analysis and evaluation on karst collapse risks and impacts of the influencing factors of karst collapse. However, how these factors affect karst collapse is still a problem, which has not yet been well solved. Taking the karst collapse in groundwater exploitation area of Shiliquan of Zaozhuang, China, as the example, and based on the comprehensive analysis of the formation rule and mechanism of karst collapse in this area, this paper mainly employs Quantification Theory to make a quantitative analysis and evaluation of various influencing factors of karst collapse in the groundwater exploitation area of Shiliquan of Zaozhuang. It thereby determines the impact of different influencing factors on karst collapse strength, and identifies the dominant and minor factors that affect the karst collapse. It also provides some criteria for the prevention of karst collapse and protection of karst water resources and environment. 相似文献