龙岩盆地岩溶的发育程度及塌陷易发性评价

通过对龙岩盆地岩溶塌陷易发区地质环境特征、发育程度和分布规律的总结对比,分析岩溶塌陷地质灾害成因,采用积分值法对潜在塌陷区域进行易发性评价。     

基于正态云模型的浏阳市永和镇岩溶塌陷易发性研究

在对浏阳市永和镇既有岩溶塌陷进行详细勘查的基础上,选取了岩溶发育程度（钻孔溶蚀率）、与区内断层的距离、上覆土层厚度、岩溶水特征、与人工抽水漏斗中心的距离以及地面塌陷现状（地面塌陷密度）等6个岩溶塌陷易发性评价因子,提出了赋值条件及赋值范围,并根据既有塌陷的评价因子评分状况,采用熵值法获取了评价因子的权重,基于正态云模型对研究区岩溶塌陷灾害的易发性进行了评价。正态云模型评价结果中既有岩溶塌陷均分布在岩溶塌陷高易发区,而层次分析法评价结果中3个既有塌陷分布在岩溶塌陷中易发区,说明正态云模型在处理类似岩溶塌陷易发性评价等模糊性及随机性问题时比层次分析法更精准。     

基于地理探测器与层次分析法的岩溶地面塌陷易发性评价——以重庆中梁山地区为例

岩溶地面塌陷作为我国西南地区主要地质灾害类型之一,已成为影响该地区经济发展的重要因素,建立符合地区特征的岩溶地面塌陷易发性评价模型,可为塌陷的防治提供指导。文章以重庆市中梁山地区为研究区,以327个塌陷点为样本,基于GIS技术和地理探测器方法,对研究区三组样本点进行因子探测,定量化筛选出影响较大的评价因子,并采用层次分析法对岩溶地面塌陷易发性做出评价。结果显示:随着样本点数量变化,影响因子的解释度q值排序存在差异,然而三组数据中,各因子对岩溶塌陷的贡献大小排序始终是地层类型、地层富水性、距隧道距离、高程和坡度;基于地理探测器—层次分析法相结合的岩溶塌陷易发性评价结果预测精度达89.88%,高易发区主要在岩溶槽谷区嘉陵江组和大冶组地层分布地段。      

广西桂林市规划中心城区岩溶塌陷易发性评价

本文对岩溶地区岩溶塌陷易发性进行研究,利用地质环境要素通过专家-层次分析法对岩溶塌陷易发性进行评价,并通过MapGIS软件实现可视化。以桂林市规划中心城区为例,选取了岩溶发育程度、土层厚度、土层结构、第四系底部土层岩性、第四系底部土层液性指数、地下水年变化幅度、岩溶水承压性、塌陷密度、人类工程活动9个影响岩溶塌陷易发性的地质环境因素,建立了岩溶塌陷易发性评价指标体系和评价方法,并对研究区进行了评价,其成果可为桂林市规划中心城区的岩溶塌陷防治对策提供指导和借鉴。     

基于模糊综合法的烟台市栖霞中桥岩溶塌陷易发性评价

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。      

广佛肇地区岩溶塌陷易发性分析

广州、佛山和肇庆市(广佛肇地区)作为经济发达地区,岩溶塌陷时有发生,给当地人民群众和经济发展带来较大威胁。依托区域地质调查成果,根据岩溶地质条件情况,选择岩溶塌陷分布特征、岩溶发育条件、覆盖层特征、地质构造、水文地质条件和土地利用类型6个因素,系统研究各个因素对岩溶塌陷形成的作用和各个因素之间的权重关系。在此基础上,运用地理信息系统技术和多元统计方法(层次分析法),建立岩溶塌陷发育的多因素判别模型,进而对广佛肇地区划分出高、中等和低易发区域,并根据岩溶塌陷易发区划,编制广佛肇地区重大基础设施岩溶塌陷易发区划应用图集,统计出重大基础设施所在易发区范围。      

河北平原地裂缝分布特征及成因分析

以大量实地调查和资料收集为基础,论述了河北平原地裂缝发育现状及分布特征,总结了地裂缝时空分布规律和形成的主要影响因素。河北平原地裂缝分布普遍,其活动具有区域上的成带性与局部地段的相对丛集性,发育由南向北扩展,走向也大多为特定的几个方向,有些地裂缝具有反复活动性。对河北平原地裂缝的成因进行统计分析,其主要包括断层蠕滑地裂缝、地震引发的次生地裂缝、浅层地下水水位下降引起的地裂缝、地层不均匀导致不均匀沉降产生的地裂缝以及岩溶塌陷和采空区塌陷引起的地裂缝等。地裂缝往往是几种因素的综合作用,其中以某一种因素作为主导。对不同的地裂缝进行成因分析,可采取不同的防治应对措施,从而最大限度地减少损失。     

龙岗区岩溶塌陷灾害及对土地资源开发利用的影响

通过对深圳市龙岗区岩溶塌陷灾害的系统工程地质调查，阐明了岩溶塌陷灾害的地质环境和成因机理，系统分析了岩溶塌陷灾害的分布发育特征和危害性，在此基础上，探讨了岩溶塌陷灾害对城市土地资源可持续开发利用的影响。     

徐州岩溶塌陷时空分布规律及成因分析

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。      

覆盖型岩溶地面塌陷综合地质预测与危险性评估

为了给覆盖型岩溶地面塌陷防治提供依据,以岩溶地面塌陷的沙漏型、土洞型和泥流型等三个塌陷机理为基础,根据岩溶地质结构,结合岩溶发育程度和触发因素,提出了覆盖型岩溶地面塌陷综合地质预测和危险性评估方法。根据塌陷变形中土颗粒行为特征,将可溶岩上覆盖层土体区分为砂性土、粘性土和软弱土三种基本类型。依据三类土层在剖面上的组合关系,划分出三大类九个亚类岩溶地质结构。首先,依据岩溶地质结构的平面分布特征,结合岩溶发育程度和研究区可能存在的触发因素,对岩溶地面塌陷进行综合地质预测,即区分为高、中、低三个易发区;然后结合塌陷灾害对周围环境的可能影响程度,进行地面塌陷危险性评估,即划分为高、中、低三个危险区。覆盖型岩溶地面塌陷综合地质预测与危险性评估方法的地质理论依据充分,具有较好的实用性和可操作性。     

A review of natural sinkhole phenomena in Italian plain areas

Italian sinkholes, which are mainly related to karst phenomena (i.e., solution sinkholes, collapse sinkholes, etc.), are widespread along the Apennine ridge and in pedemontane areas where there are carbonatic bedrock outcrops. However, other collapses, which seem unrelated to karst dissolution, have been identified in plain areas with a thick sedimentary cover over buried bedrock. The main goal of this work is to study the geological, geomorphological, and structural setting of these areas to identify the possible mechanism of the generation and evolution of these collapses. About 750 cases were identified by research based on historical archives, specific geological literature, and information from local administrations. Geological, geomorphological, and hydro-geochemical surveys were conducted in 300 cases, supported by literature, borehole, and seismic data. A few examples were discarded because they could be ascribed to karst dissolution, volcanic origin (i.e., maar), or anthropogenic causes. Field studies regarding the other 450 cases are in progress. These cases occur along the Tyrrhenian margin (Latium, Abruzzo, Campania, Tuscany) in tectonic, coastal, and alluvial plains close to carbonate ridges. These plains are characterized by the presence of pressurized aquifers in the buried bedrock, overlaid by unconsolidated sediments (i.e., clay, sands, pyroclastic deposits, etc.). The majority of these collapses are aligned along regional master and seismogenetic faults. About 50% of the studied cases host small lakes or ponds, often characterized by highly mineralized springs enriched with CO₂ and H₂S. The Periadriatic margin does not seem to be affected by these phenomena, and only a few cases have been found in Sicily, Sardinia, and Liguria. The obtained scenarios suggests that this type of collapse could be related to upward erosion through vertical conduits (i.e., deep faults) caused by deep piping processes whose erosive strength is increased by the presence of acidic fluids. In order to distinguish these collapses from typical karst dissolution phenomena, they are defined as deep piping sinkholes (DPS).     

昆明市岩溶塌陷发育特征和防治措施

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.      

The effects of karst collapse on the environments in north China

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.     

浅谈岩溶塌陷的影响因素与模型研究

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。      

山东省泰莱盆地岩溶塌陷发育特征及形成机理

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。      

郴州市岩溶地面塌陷分布规律及防治措施探讨

根据郴州市近百个塌陷区的资料分析,初步总结了岩溶地面塌陷的分布规律,产生条件,形成机制,提出了岩溶地面塌陷的防治措施。     

基于GIS技术的玉林-铁山港公路沿线崩塌、滑坡灾害危险性区划

文章以MAPGIS6.7、MORPAS3.0和Geodas 4.0软件为平台,综合应用信息量法、证据权法和模糊证据权法,采用两级混合的预测方法对玉林—铁山港公路沿线崩塌、滑坡地质灾害进行了危险性区划,共划分为高度危险性区、中高度危险性区、中度危险性区和轻度危险性区4级。预测结果显示:研究区崩塌、滑坡灾害危险性级主要为轻度危险等级。中高度—高度危险区范围较小,且主要分布于研究区中北部AK51、AK60~AK65和AK95~AK105路段;上述区段水系发育,沟谷较多,山坡陡峻,岩土体结构多具中厚层状坚硬、较坚硬砂岩、粉砂岩、砂砾岩夹软质泥岩、页岩岩组特征,断裂构造发育,地表残坡积层厚度大,结构松散,夏季暴雨频发,崩塌、滑坡灾害条件基本具备,易于形成和诱发;因此,应重点加强上述区段的灾害监测和防治工作。     

Summary editorial for karst hydrogeology: advances in karst collapse studies

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.     

The karst collapses induced by environmental changes of the groundwater and their distribution rules in North China

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.     

广东佛山市高明区李家村岩溶塌陷群成因机理分析

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。