贵州省德江县大顶上岩溶塌陷成因及防治措施

岩溶塌陷在喀斯特地区常见的一种地质灾害,对生活在岩溶塌陷易发区的居民来说是一个较大的安全隐患。本文从贵州省德江县大顶上岩溶塌陷区的地质环境条件出发,分析了该区岩溶塌陷的形成原因。认为该区产生岩溶塌陷的基本条件为岩溶发育,有一定厚度松散堆积层,断层破碎带发育,地下水水位大幅度下降。诱发原因为人类采矿工程活动,其主要形成机制有深浅部隐伏岩溶连通效应,机械潜蚀效应和降水入渗效应。在分析岩溶塌陷成因的基础上提出了该区岩溶塌陷的防治措施。     

栖霞中桥地区岩溶塌陷时空分布规律及成因分析

岩溶塌陷是岩溶地区一种特有的地质灾害,在时间上具有突发性,空间上具有隐蔽性.栖霞中桥地区位于山东省胶东半岛中北部,区内分布岩溶地层,岩溶发育较为强烈,近年来随着周边人类工程活动强度增大,加之一些自然因素影响,先后发生多次岩溶塌陷,给区内人民群众生产和生活带来了较大影响.以栖霞中桥地区作为研究区,通过收集资料、实地勘查、地球物理勘探、钻探、抽水试验、水位监测等工作方法取得本区岩溶塌陷、地层、降水、水位等翔实资料,研究分析了本区岩溶塌陷的时空分布规律:时间上主要发生于枯水期与丰枯交替时期,空间上多发生于覆盖型岩溶区岩溶水径流通道的两翼且地下水水力坡度急剧变化地段,均为断裂构造上盘区,第四系厚度多小于25 m,为黏性土与砂土互层的多层结构,与基岩面接触的岩性为粉质黏土及碎石土.在此基础上,分析了该区地下水位、降水变化对岩溶塌陷的影响机理:塌陷发生期间,区内地下水水位呈持续下降、骤然上升或上下起伏变化,已形成的土洞负压与高压相互交替,对土洞顶板产生吸力与压力,剪应力快速降低,岩溶地层上覆土体无法承受自身重力条件下引发岩溶塌陷,是潜蚀、真空、气爆及重力作用相互作用的结果,以潜蚀、真空效应为主.为栖霞市各级政府及相关主管部门开展岩溶塌陷地质灾害防治、地区规划建设等提供地质科学依据,为胶东半岛岩溶塌陷后续相关分析研究工作提供翔实的理论基础.     

江西东乡县亭子上岩溶塌陷形成机理研究

岩溶塌陷地质灾害对江西东乡县孝岗镇西坪村亭子上居民区造成了严重的经济损失和安全隐患。通过钻探、物探及地下水试验分析,亭子上居民区内岩溶塌陷的3个基本形成条件充分,一是岩溶发育强烈,钻孔见溶洞率达81.8%,小于1 m的岩溶顶板达70%;二是具有较厚的含粉质粘土和砂砾石覆盖土体;三是地下水丰富,地下水动力充足。综合认为,在渗流潜蚀和真空吸蚀效应的共同作用下,研究区覆盖土层内形成土洞,再经过降雨或增加荷载导致土体的致塌力上升,使得土洞顶板失稳坍塌形成地面塌陷。     

基于高密度电阻率法和瞬变电磁法的岩溶塌陷综合探测应用

为了查明贵州黔南某矿区5号塌陷坑是否对地面村民房屋存在威胁,采用高密度电阻率法与瞬变电磁法两种物探手段进行了综合探测。比较了两种物探方法探测地下溶洞及岩溶发育带的成果;证实了这两种物探手段可以相互补充、相互印证,能有效地探测地下溶洞发育位置和分布空间,综合运用能够提高探测精度。探测结果认为,民房下方存在一处溶洞,为后期地质灾害治理提供了依据。最后,采用真空吸蚀理论及其数学模型解释了该地面塌陷发生的机理和原因。     

红层岩溶发育特征与地面塌陷形成机理-以咸宁地区为例

通过收集整理前人研究资料、实地踏勘以及现场灰质砾岩取样、磨片及显微镜观测等方法手段,分析了红层岩溶发育特征与灰质砾岩溶蚀机理,同时,结合咸宁地区实际地质条件,建立了岩溶地面塌陷室内物理模型,通过监测抽(排)水与降雨两种情况下土压力、孔隙水压力以及土体位移变化情况,分析了抽(排)水和降雨对岩溶地面塌陷的影响机制。模型试验结果表明研究区岩溶地面塌陷形成机制主要为潜蚀作用,真空吸蚀作用次之。降雨对地表土体产生冲刷,地下水渗流作用造成土体潜蚀、运移;抽(排)水时水位发生骤变,水力梯度变大,加速了泥沙带出,导致含砂砾黏土层逐渐被潜蚀、掏空,加之真空负压的吸蚀叠加作用,促进土体破坏导致失稳,最终发生地面塌陷。由此可知,咸宁地区红层岩溶地面塌陷的形成机制主要是潜蚀作用与真空吸蚀作用交互反应,抽水是其诱发岩溶地面塌陷的主要外因。     

路基岩溶地面塌陷整治机理与注浆工艺流程研究

在总结岩溶地面塌陷形成机理的基础上,明确了铁路路基岩溶地面塌陷整治的主要防治思路。阐述了渗透注浆通过改善覆盖层的抗渗、抗潜蚀、抗崩解性能,同时封闭土石界面截断地表水与地下水之间的水力联系,达到对岩溶地面塌陷的防治目的。通过研究,补充完善了现有铁路岩溶注浆整治工艺流程。并通过南广铁路路基岩溶整治现场测试,验证了完善后工艺流程的合理性和实用性。     

坪湖矿岩溶洞探测及其采动作用下的概化模型

为更好地研究煤层开采对岩溶塌陷的影响,保护岩溶地区地质环境.本文对坪湖矿区阳坑村下的岩溶洞进行了探测分析,根据岩溶洞与主采煤层的相对位置,分别建立了采动作用下上覆岩溶洞塌陷的4种概化模型,并根据概化模型对采动引起岩溶塌陷的原因进行了分析.根据所建立的岩溶洞塌陷概化模型对坪湖矿井田范围内1#和6#塌陷坑塌陷机理进行分析,其塌陷原因是岩溶洞处于岩层弯曲下沉过程中的拉伸区域以及岩溶洞上方覆盖层较薄引起的.本文的研究为在喀斯特地区进行煤炭资源的地下开采,预防采场上方覆岩溶塌陷提供了理论依据.     

基于GIS的武汉市武昌区岩溶塌陷危险性评价

为减少城市岩溶塌陷引发的损失,定量评估城市岩溶塌陷灾害,在详细分析武昌区地质情况的基础上,选取岩溶地层岩性、岩溶发育程度和覆盖层岩性等11个致灾因子,运用模糊算法和组件式GIS技术对研究区岩溶塌陷危险性等级进行评估,得到武昌区岩溶塌陷危险性等级区划图.研究结果表明:研究区岩溶塌陷等级分为极易塌陷、易塌陷、较易塌陷和安全共4个等级,极易塌陷区主要位于武昌南部白沙洲大桥等区域,易塌陷区分布在南部区域和北部小块区域.武昌区位于南部岩溶带,区内地下水与长江水联系紧密,导致区内时常发生岩溶塌陷.此外,区内较大的人口密度和频繁的人类工程活动加剧了岩溶塌陷发生的可能性,因此,应适量减少人类工程活动.     

凤冈新建乡岩溶塌陷预测

通过实地调查及高密度电阻率法探测等手段对新建乡塌陷现状的分布特征作了分析后得出,研究区地下管道(地下河)发育方向及塌陷易发地段受断裂构造控制,呈北东向分布,地下河顶部的垂直管道(裂缝)与土层接触部位,受地下水位升降变化及土的力学性质状态改变产生致塌作用,引发岩溶塌陷地质灾害。根据现状塌陷的水文地质特征结合物探成果资料,对研究区的岩溶塌陷进行了预测,为新城镇规划防灾减灾提供了依据。     

山脚树矿浅表岩溶塌陷诱因及机理分析

为有效预测和防范浅表岩溶塌陷带来的危害,以贵州盘江精煤有限公司山脚树矿为背景,针对山脚树矿出现的地表裂缝、地面陷坑等灾害,采用理论分析、数值模拟和现场观测等方法,分析了其浅表岩溶塌陷的诱因及其形成机理.研究结果表明,开采扰动会导致开采煤层上覆岩层中断层的活化,断层活化导致裂隙带与采空区导通;在降雨的渗透侵蚀作用下,表土层抗拉强度降低,使裂缝加速扩张;当存在有浅埋溶洞时,在开采扰动和降雨侵蚀作用下,溶洞与表土层裂缝贯通,形成岩溶塌陷坑.     

福建永安大湖盆地岩溶地貌双向演化过程及工程地质意义

为探讨大湖岩溶盆地的岩溶特征及地貌演化过程,通过详细的地质测绘、收集到的各类岩溶钻探资料的统计与分析以及地下水样品的水质分析,对区内的岩溶地貌特征、岩溶发育特征、岩溶地下水水质特征进行了系统论述和总结。在此基础上,结合区内岩溶塌陷的调查结果,对研究区岩溶发育的强弱程度进行了分区,并初步提出岩溶塌陷防治方向。研究表明,现今大湖盆地是在海拔340～360 m的高程基础上,经历上覆地层风化剥蚀、下部灰岩溶蚀塌陷的双向地貌演化过程,逐步形成了溶蚀残丘—溶蚀洼地、岩溶管道—暗河式的岩溶发育形态,二者叠置作用共同塑造了区内的地形地貌,并向岩溶准平原方向发展;区域地壳抬升与水文动力条件是大湖盆地岩溶地貌形成演化的两大主控因素;灰岩裸露区和覆盖区为岩溶强烈区,特别是洼地处及断裂带100 m范围内,极易发生岩溶塌陷灾害,埋藏型灰岩区岩溶发育为中等—弱发育区,其对区内场地稳定性影响较弱。在研究区内开展城市建设、工程活动时,应将岩溶洼地、断裂构造发育处等岩溶发育强烈的地区列为岩溶塌陷防治的重点区域。     

高密度电阻率法在岩溶塌陷地质灾害勘察中的应用

灰岩分布区岩溶发育易引发地面塌陷地质灾害,是路、桥、建筑物等工程设施的主要隐患。高密度电法是近些年引入的物探方法,广泛应用于灾害地质勘察中。在灰岩分布区应用高密度电法勘察第四系土洞、灰岩岩溶、断裂发育等,能取得较好的地质效果。     

湖南某煤矿地区岩溶塌陷成因机制分析

随着经济的发展,人们对矿产资源的开采量不断增大,在其开采过程中对地质环境的破坏也愈发严重,各类地质灾害伴随而来,给人民的生命财产安全及社会经济发展带来不利影响.综合考虑水文地质单元、灾害发育程度、地层岩性、地质构造及矿山抽排水等因素,结合岩溶发育规律,对煤矿区内岩溶塌陷的成因机制分6个区来进行了分析,得出岩溶发育与矿井大量抽排水是该地区岩溶塌陷发育的最重要原因,研究成果可为该区域内岩溶塌陷的主要发展趋势预测和预防治理提供依据。     

柿竹园野鸡尾矿区地面塌陷成因分析及防治

讨论了野鸡尾矿区地面塌陷分布的特征,并对塌陷的成因进行了分析,认为塌陷是潜蚀、吸蚀、气爆等综合作用的结果,岩溶管道中水动力条件的改变,最终导致地面塌陷的发生,最后提出了地面塌陷的防治措施.     

炎汝高速公路K118～K121岩溶塌陷危险性评估

炎陵至汝城（湘粤界）高速公路沿线穿越不少岩溶地段,为了能更好的规划线路,需要对沿线进行岩溶塌陷灾害危险性评估。本文以炎汝高速公路岩溶塌陷灾害较为发育的K118～K121段为例,建立了岩溶塌陷灾害评估方法,对该段岩溶的灾害危险性进行了正确的评估,可为同类工程设计提供参考。     

岩溶塌陷宏观减灾地下水管理对策研究

分析了唐山市城市溶溶地塌陷灾害产的原因，探讨了岩溶塌陷宏观减灾对策，通过优化开采地下水资源的管理方案来调整塌陷危险区中的地下水流场，使之形成最不利于发生塌陷的地下水状态，以达到在宏观上产生岩溶塌陷灾害可能性最小的目标。针对具有承压－无压水特征的非线性多含水层系统提出了水资源管理的分体模型方法和双重迭代求解技术。以岩溶塌陷宏观减灾目的，提出了优化控制地下水流场的资源管理方案，为唐山市城市规划提供了科     

灾害危险性评价的唐山市土地开发强度信息系统

灾害的破坏程度不仅取决于地震能量(受控于现代构造应力场的特征),同时也受岩溶塌陷,采空区塌陷等其他灾害的影响,故采用人工神经网络模型评价灾害危险性.以Maplnfo为平台,使灾害危险性评价结果与土地开发强度评价结果相结合.借助地理信息系统软件,计算了唐山市各居住小区的建筑密度和建筑容积率,结合灾害危险性评价结果,确定了从防灾角度考虑的土地开发强度评价指标.应用Maplnfo自带二次开发语言MapBasic及Visual Basic进行二次开发,详细阐述了二次开发的步骤和过程.依据系统评价结果,对唐山市的城市规划布局和土地利用方向提出了几点建议.     

赣南青塘盆地岩溶塌陷发育特征及防治建议

通过1:5万水文地质和环境地质调查,利用物探、钻探等手段研究赣南青塘盆地岩溶塌陷地质特征及其发育规律.结果表明,岩溶塌陷主要沿盆地河流两岸及其低洼处发育,沿断裂构造带呈带状或串珠状发育,在岩溶水开采区以抽水井为中心呈放射状或扇状发育.综合分析认为,岩溶塌陷形成的整个过程所需时间长短主要取决于地下水水位变幅、频率、土体崩解率、土体厚度以及地下岩溶的规模、连通性等,其中抽水引起的塌陷形成所需的时间一般较短,受自然因素引起的塌陷所需时间相对较长.在综合分析岩溶地面塌陷的类型、分布、规模、历史过程及其危险性的基础上,对青塘盆地进行了易发性分区评价,并针对性提出相应的防治对策建议,为城镇化建设和环境保护提供参考.     

地下水降落诱发岩溶洞穴土质盖层塌陷的机制研究———以重庆歌乐山余家湾水库地面塌陷为例

【目的】灰岩地区地下水降落诱发岩溶洞穴土质盖层塌陷机制是实施土质盖层地面塌陷灾害监测预警和工程治理的科学依据。【方法】以现场调查为基础,采用极限平衡原理和地貌学方法,分析了土质盖层型地面塌陷产生的力学机制和演化模式。【结果】构建了土质盖层型地面塌陷地质模型和力学模型,提出了土质盖层型地面塌陷判别方法;建立了土质盖层型地面塌陷演化模式,即地下水位快速降落→初始负压空腔形成→负压空腔扩大→地面坍塌。【结论】实例分析表明,构建的岩溶洞穴土质盖层型地面塌陷力学分析方法计算结果与实情吻合良好,地下水位快速降落产生的负压吸力是诱发土质盖层型地面塌陷灾害的关键环节。
     

地下水降落诱发岩溶洞穴土质盖层塌陷的机制研究——以重庆歌乐山余家湾水库地面塌陷为例

【目的】灰岩地区地下水降落诱发岩溶洞穴土质盖层塌陷机制是实施土质盖层地面塌陷灾害监测预警和工程治理的科学依据。【方法】以现场调查为基础,采用极限平衡原理和地貌学方法,分析了土质盖层型地面塌陷产生的力学机制和演化模式。【结果】构建了土质盖层型地面塌陷地质模型和力学模型,提出了土质盖层型地面塌陷判别方法;建立了土质盖层型地面塌陷演化模式,即地下水位快速降落→初始负压空腔形成→负压空腔扩大→地面坍塌。【结论】实例分析表明,构建的岩溶洞穴土质盖层型地面塌陷力学分析方法计算结果与实情吻合良好,地下水位快速降落产生的负压吸力是诱发土质盖层型地面塌陷灾害的关键环节。