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。     

秦皇岛市柳江水源地岩溶地面塌陷调查

秦皇岛市柳江水源地开采岩溶地下水,出现地面沉降、开裂与塌陷。通过实地调查,总结了本区岩溶发育特征、岩溶塌陷的分布规律,分析了地面塌陷产生的原因,并提出了防治措施。     

景德镇市城区岩溶塌陷发育特征与评价

景德镇碳酸盐岩地层分布面积较小,主要为石炭系上统、二叠系下统、二叠系上统长兴组,以覆盖型为主。但碳酸盐岩岩溶发育较强,塌陷时有发生,威胁城市建设安全。通过野外调查和室内岩石化学分析,研究岩溶塌陷发育特征,进行塌陷危险性评价。景德镇市城区岩溶地面塌陷主要由于过量抽取岩溶地下水引起,塌陷均位于覆盖型灰岩条带中,北东侧比南西侧岩溶地面塌陷更发育。虽然在景德镇市采取的限采岩溶地下水和回填塌陷措施后,塌陷已趋缓或停止发展,但覆盖型灰岩条带存在发生地面塌陷的地质环境和地球化学条件,发生地面塌陷灾害的可能性较大。     

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。     

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。     

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。
     

水位下降诱发岩溶塌陷形成的机理研究

本文通过对水位下降条件下的覆盖型岩溶塌陷的受力分析,确定了致塌临界流速的计算公式,及其相关的影响因素,并得出了岩溶水位下降导致岩溶塌陷形成的原因:地下水的压能向动能转化,同时又由于渗流作用,存在能量损失,导致塌陷土体下表面所受的水压力降低,进而形成岩溶塌陷。     

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。     

唐山市岩溶塌陷的神经网络预测模型

唐山市多次发生岩溶地面塌陷，造成建筑物破坏。岩溶塌陷是一种危害性很大的地质灾害，发生在城市的岩溶塌陷不仅破坏人类的生存环境，毁坏建筑物，而且危及人民的生命安全。岩溶塌陷的产生受多种因素影响，塌陷预测的关键是找到各种影响因素与岩溶塌陷的关联关系。应用人工神经网络方法建立了岩溶塌陷预测模型。分析了计算结果，并对城市规划建设提出了几点建议。     

贵阳市中华北路岩溶塌陷成因及处理

人工降低地下水位引起地面塌陷是岩溶地区一种常见的地质灾害现象,对环境及人民生命财产危害极大。本文对发生在贵阳市中华北路的岩溶塌陷进行了成因分析,介绍了塌陷的处理方法,对岩溶地区岩溶塌陷的防治有一定的借鉴作用。     

湘中恩口－斗笠山矿区岩溶塌陷研究

湘中恩口－斗笠山煤矿区是南方典型的大水岩溶矿区。由于多年的开采，矿区内已产生了一系列环境地质问题，其中岩溶塌陷最为普遍而且危害严重。文章系统分析并全面总结了岩溶塌陷的分布规律，预测了６个主要塌陷区。这将有助于有效治理岩溶塌陷，有助于我们及时地采取预防措施。     

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.     

赵庄二号井岩溶陷落柱的成因分析

本文针对赵庄二号井岩溶陷落柱的特性及赋存条件,通过基础地质研究,结合三维地震勘探结果,从岩溶形成的三要素可溶岩、构造和地下水活动三方面对赵庄二号井岩溶陷落柱进行分析,总结出岩溶陷落柱的形成与它们的关系,揭示了岩溶陷落柱的充填、分布及发展演化过程等信息,为高产高效的煤炭资源安全开采提供依据,为晋城矿区深部开采时的矿井防治水工作奠定基础。     

石鱼煤矿岩溶塌陷成因及其分布的基本特征

在介绍石鱼煤矿矿区地质背景条件的基础上,深入阐述了矿区岩溶塌陷的时空分布规律,分析了岩溶塌陷与井下透水在时间、空间上的相关性,进而结合矿区水文地质条件,对岩溶塌陷的成因进行了初步分析。指出矿井透水、淹井、抽水过程中,地下岩溶空间内压强变化是诱发岩溶塌陷的直接因素。     

快速城市化条件下地下水开发的环境效应研究

赋存于寒武系和奥陶系灰岩中的岩溶水是徐州市的主要供水水源.1978年以来,随着经济的发展和快速城市化,市区岩溶地下水开采量逐年增加;而且城市西北郊煤矿的开采疏排水活动也导致大量的地下水流失.上述两种作用导致徐州市岩溶地下水位的持续下降,降落漏斗面积逐年增加,增强了地下水系统的脆弱性,诱发了诸如局部水资源枯竭、水质恶化、地下水污染和岩溶塌陷等一系列环境问题.这些环境问题具有系统性和连锁性的特征,已严重影响了城市的发展质量,增加了城市供水的风险.根据各个环境要素演化关系,本文建立了城市化条件下地下水开发的环境效应概念模型,并提出了岩溶地下水保护的措施建议.     

城门山铜矿地下水数学模型和疏干预测

城门山铜矿是一个大型的铜矿，矿体埋藏在江西省九江市的赛湖的湖底，水文地质条件复杂．该矿床从５０年代发现以来直到现在尚未开采，其中一个主要原因就是“湖水能否倒灌，地下水能否疏干？没有查清．本文建立了复杂的水文地质条件下岩溶水流下的数学模型，计算了各种充水来源所占的份额，分析了产生湖底圳陷和湖水倒灌的呵能性及其对露天采矿场疏干的影响．论证了城门山铜矿“水可治，矿可开”．     

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。     

二值证据权(Wofe)模型岩溶塌陷区划研究

介绍了证据权模型及 GIS 应用原理, 并引入到岩溶塌陷危险性区划中。在杭州西湖周边岩溶塌陷危险性分析中, 将研究区划分为 10 m ×10 m 的网格单元, 并提取地层、构造等证据图层, 分析各证据与岩溶塌陷发生的空间相关性, 计算各证据对塌陷发生的对比值, 剔除显著性水平不满足要求的证据, 并且确定了对具有分级特征的证据进行二值化时的切值, 进而选取了地层单元、孤峰组-栖霞组地层界线、黄龙组-老虎洞组地层界线、距 EW-NW 向构造线的距离、距 NE 向构造线的距离等5个证据, 求得每个单元网格的后验概率, 并计算塌陷点已知与预测的个数之比为 0. 864, 认为符合条件独立性检验, 最后的应用表明, 这种数据驱动的方法同样适用于岩溶塌陷区划问题的研究。