岩溶地面塌陷三机理理论及其应用

为了给岩溶地面塌陷预测、监测、防治和应急措施提供理论依据,全面总结了岩溶地面塌陷的发育规律,认为岩溶、土体和诱发因素是岩溶地面塌陷的三要素。岩溶为土体丧失提供通道和储藏空间。土的工程地质性质决定了土体塌陷方式:“黏土块”坍塌、砂颗粒漏失、软弱土流失;土体塌陷方式决定了土体塌陷机理;据土体塌陷方式提出了由“土洞型塌陷”“沙漏型塌陷”和“泥流型塌陷”构成的岩溶地面塌陷三机理理论:黏性土和密实砂性土层中,在外力作用下,土洞顶板拱效应失效而产生的地面塌陷现象称为土洞型塌陷;由于诱发因素的触发导致可溶岩上方松散砂层中砂颗粒漏失而产生的地面塌陷现象称为沙漏型塌陷;可溶岩上方软弱土体在外力作用下向可溶岩中流失而产生的地面塌陷现象称为泥流型塌陷。三机理理论关注土体塌陷方式,既解释了岩溶地面塌陷现象,更回答了土体“如何塌”的问题。诱发因素是塌陷的外部影响因素,不是塌陷机理的构成要素;诱发因素产生作用力;作用力改变土颗粒运动状态,使土颗粒由“静止→运动”,土体由“稳定→塌陷”。依据三机理理论,提出了岩溶地面塌陷综合地质预测方法,建立了基于三个塌陷机理的土体塌陷确定性预测模型,系统总结了岩溶地面塌陷监测、防治和应急措施方法,形成了从理论到实践的、完整的岩溶地面塌陷思想体系。      

铜陵市小街地区岩溶塌陷形成机制与发展趋势预测

本文在分析岩溶，土体，地下水流场等基本条件的基础上，阐述了岩溶塌陷的形成机制，指出“水动力条件的突变”是区内塌陷集中出现的制约因素，并以此为依据，对岩溶塌陷的发生发展趋势进行了预测。     

人工神经网络在岩溶塌陷预测中的应用研究

本文利用已有资料建立了岩溶塌陷预测ＢＰ神经网络模型,并对桂林岩区进行了岩溶塌陷预测。结果表明,在岩溶塌陷预测中应用ＢＰ神经网络模型是行之有效的。     

山东省地面塌陷现状,发展趋势及防治

本文简要介绍了山东省的地层分布特点,对采空塌陷和岩溶塌陷的发生,发展过程进行了全面介绍,对产生塌陷的原因进行了分析。根据山东具体情况,确定了影响岩溶塌陷的主导因素,采用打分法进行了分区评价,对岩溶塌陷的发展趋势进行了预测,提出了防治岩溶塌陷灾害的具体措施。     

论岩溶地面塌陷的形式机制与防治

本文论述了地面塌陷的形成条件、形成机制、岩溶塌陷的时空规律及岩溶塌陷的治理，指出了导致岩溶塌陷因素的多样性，塌陷成因的复杂性，因而其治理方法也应采用综合治理方法，才能达到良好的效果。     

湖南省恩口煤矿区岩溶地面塌陷的影响因素及成因

本文通过对恩口煤矿区岩溶地面塌陷影响因素的分析，探讨了该区岩溶塌陷的成因机制，指出际下水动力条件的变化是塌陷产生的直接原因，在该因素影响下，潜蚀作用是主要的致塌作用，同时兼有气爆和吸蚀作用。     

深圳市龙岗岩溶塌陷灾害及防治对策

通过对深圳市龙岗区岩溶塌陷灾害的综合地质勘查，查明了岩溶发育特征及岩溶塌陷的分布规律。同控制岩溶塌陷的6个主要因素为岩溶地下水作用、降雨和地表水、振动作用、重力与荷载、抽排地下水及坑道突水，分析了岩溶塌陷的危害性，对潜在塌陷区进行了预测和评价。在此基础上，提出了岩溶塌陷灾害的防治对策及建议。     

覆盖型岩溶区土体塌陷典型数学模型的研究

本文通过大量工程的野外调研和岩溶塌陷数据资料分析,将覆盖型岩溶发育地区土体盖层岩溶塌陷的数学模型分为导水盖层和阻水盖层两种典型情况。提出“导水介质覆盖层的渗流场－应力场耦合的数学模型”和“阻水介质盖层的渗流场－强度弱化－压差场数学模型”。针对模型的数学物理意义进行了探讨并提出了建立“岩溶塌陷数学模型系统”的基本设想。     

岩溶塌陷区划的迭置分析方法和宏观减灾对策研究

以唐山市岩溶地面塌陷区为依托，提出了单因子图迭置分析的岩溶地面塌陷危险区划分原则和方法，编制了相应的软件系统ＫＬＣ，并对唐山市城市岩溶塌陷进行了综合分区评价。以此为基础对岩溶塌陷宏观减灾对策进行了探讨。提出了以防止岩溶塌陷为目的的地下水优化管理方案，使地下水状态在岩溶地面塌陷危险区形成最不利于塌陷产生的水动力状态，以实现全区塌陷危害最小的目的。     

岩溶塌陷发育的时空阶段性分析

岩溶塌陷是土洞形成与发展的结果，临界土洞的形成是土洞发育的最终阶段，以临界土洞为界，岩溶塌陷的整个发育形成过程从时间和空间上划分为内部塌陷和地表塌陷两个密不可分的阶段。内部塌陷阶段是土洞发育与扩展即覆盖层岩土体逐渐 缓变过程，土体的破坏为拉张破坏与剪切破坏相复合的混合破坏方式；地表塌陷阶段是土洞扩张导致地表土体破坏塌落的突变过程，土体破坏为剪切破坏或拉张破坏，不同的破坏方式将在地表形成不同形状的塌坑。     

岩溶中低山区岩石路堑填土路基塌陷危险性判识研究

铁路在通过岩溶中低山区时大量采用了岩石路堑和人工填土路基，在路堑施工过程中，可能会有一部分原来未在原坡面开口的溶洞被部分揭露或顶板被削薄，同时爆破施工可能恶化浅埋溶洞顶板的结构及物理力学性质，从而使回填部分土石方形成的路基坐落于开口岩溶形态或溶洞的薄顶板上，具有发生岩溶塌陷的危险性。本文总结了岩溶中低山区岩石路堑填土路基岩溶塌陷发育的基本特点，分析了可溶岩边坡岩溶系统的发育规律，并结合南昆铁路部分区段开口岩溶的野外判别，提出使用逐步判归方法对岩石路堑填土路基的塌陷危险性进行评价。     

我国红层岩溶与红层岩溶塌陷刍议

中国岩溶地区面积广阔,岩溶地貌和现象类型多样。其中我国南方地区红层中出现的岩溶现象较为特殊:可溶岩类型复杂,成岩作用差,溶蚀机理多样,还易风化崩解。近年来红层岩溶塌陷多有发生,成为一个不可回避的问题。文章对我国红层岩溶与红层岩溶塌陷研究现状进行了系统梳理。红层岩溶主要存在于以可溶物质胶结的或含碳酸盐岩砾石的红色沉积岩为主的地区。红层岩溶的特点可以概括为:(1)可溶岩类型复杂,溶蚀机理多样;(2)成岩作用差,力学强度低,易风化崩解;(3)与地质构造密切相关。红层岩溶地区不但会出现覆盖型岩溶区的土层塌陷,而且由于其特殊的岩溶作用还可能出现基岩塌陷。根据红层岩溶地区地质结构,其塌陷模式可概化为红层上覆松散层塌陷、红层溶洞顶板垮塌以及红层整体垮塌三类。今后有必要从红层溶蚀特点和红层岩溶塌陷模式出发,开展红层溶蚀对岩溶塌陷作用机理的专项研究,为红层地区岩溶塌陷地质灾害的风险评估和防治处理提供科学依据和技术支撑。     

人工神经网络模型在岩溶塌陷安全评价中的应用

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。岩溶塌陷稳定性评价的关键是找到各种影响因素与岩溶塌陷的关联关系。通过分析岩溶塌陷的成因与主要影响因素，介绍了应用人工神经网络方法的计算步骤。以唐山市为例，建立了岩溶安全性评价模型，预测了唐山市岩溶塌陷稳定性分布。分析了计算结果，并对城市规划建设提出了几点建议。     

玉林市岩溶塌陷地理信息系统

GIS技术的发展为地质灾害的资料管理、危险性评价及对策研究等提供了有力的支持工具。玉林市岩溶塌陷地理信息系统是以GIS软件—MapInfo为平台，针对岩溶塌陷的特点，用VB语言进行二次开发的集数据管理、分析统计、输出为一体的综合系统。系统中录入了建国以来，玉林市发生的71次岩溶塌陷灾害事件，共414个塌陷坑的详细资料，及30多个与岩溶塌陷有关的其它专题信息。分别归类为岩溶塌陷信息、市政信息、勘探信息、水文气象信息、玉(林)柴(油厂)塌陷子系统等。此外，系统提供了信息查询、制作专题图、统计分析等功能，方便、快捷地为地质灾害管理、城市规划、勘察设计等部门提供服务。     

美国佛罗里达州岩溶塌陷保险法案及启示

通过保险将风险予以转嫁是风险管理的重要手段,设置地质灾害保险独立险种是保险业的趋势。岩溶塌陷是六大地质灾害之一,我国可溶岩面积占国土面积的1/3,其中尤以西南各省岩溶较为发育,岩溶塌陷发生频繁,导致房屋坍塌破裂,土地下陷,交通路线受损,影响人们正常生活和财产生命安全。对于岩溶塌陷造成的损失,发达国家已经有一套比较完善的保险体制,而我国在岩溶塌陷保险方面的研究还是一片空白。本文对佛罗里达州的塌陷保险体制从立法、确定评估指数到判断灾后损失几个方面进行了阐述,希望对我国岩溶塌陷保险发展有所启示。      

岩溶塌陷模型试验—以武昌为例

人类活动诱发的岩溶塌陷,已成为岩溶地区的主要地质灾害,由于它的发育过程是一个复杂的地质历史过程,同时受到多种因素的制约,因此,对它的预测评价比较困难。本文以武昌为例,提出了岩溶塌陷预测评价的新思路,这就是从塌陷的原型研究入手,通过大比例尺物理模型试验,再现岩溶塌陷全过程,研究塌陷发育机理,建立岩溶塌陷与各主要影响因素的关系。     

古岩溶塌陷的成因特点与研究手段

古岩溶发育过程中的塌陷是一种普遍现象,其形成的古岩溶塌陷体是重要的油气储集体。借鉴现代岩溶塌陷的成因机理,归纳了古岩溶塌陷与现代岩溶塌陷的相似之处,并从形成机理、联合塌陷体的成因及其储集意义等方面梳理了古岩溶塌陷的成因特点。对于古岩溶塌陷体,可通过钻井、岩心、探地雷达、地震、常规测井和FMI成像测井等技术手段来识别、研究。由于不同地质背景下古岩溶塌陷体发育模式不尽相同,使得研究过程中存在诸多问题。针对这些问题,提出了下一步亟待开展的3点工作建议。     

贵州省岩溶塌陷类型及形成分布规律探讨

岩溶塌陷是一种地质现象,尤其是近期人为作用所引起的塌陷,给国民经济建设带来严重的影响,成为地质灾害之一。贵州省岩溶广布,岩溶塌陷常有发生,特别是抽水引起的塌陷。本文在阐述了岩溶塌陷类型后,着重对省内塌陷形成机制、影响因素进行了研究,总结出岩溶塌陷分布特点及其规律,进而对全省岩溶塌陷进行了预测分区,并提出了防治措施。为省国民经济建设提供参考资料。     

莱芜市泉河地区岩溶塌陷特征及成因分析

在20世纪80年代以来,莱芜市泉河地区发生多起岩溶塌陷,而且岩溶塌陷的发生具有突发性、重复性。在已有研究成果的基础上通过现场调查,系统总结了莱芜市泉河地区岩溶塌陷特征,即岩溶塌陷的形成与分布在空间上具有方向性,在时间上具有阶段性与集中爆发期。岩溶塌陷发育情况、覆盖层条件和水文动态资料综合分析结果表明,莱芜市泉河地区岩溶塌陷是区内水动力条件的改变造成的。     

铜陵地区岩溶塌陷基本特征及防治方向初步探讨

近几年来，铜陵地区一些岩溶充水矿山及岩溶水源地不断出现岩榕塌陷，其规模较大，成灾严重。本文叙述了该区岩溶塌陷的地质背景及其特征，对岩溶塌陷形成的基本条件和动力因素进行了初步分析探讨。针对岩溶塌陷的危害，初步提出了防治对策与措施。