城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制及其控制

基于国内城市隧道施工过程中地面塌陷事故频发的现状,结合地面塌陷事故案例,对城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制及其控制技术进行了研究。通过对北京地铁隧道施工诱发的44起安全事故统计发现：地面塌陷事故共16起,占全部事故的36%,所占比例较高;通过对国内城市隧道施工引起的29起地面塌陷事故统计发现：管线渗漏和不良地质体是诱发地面塌陷的主要因素,两者诱发的事故合计比例高达69%,因此也是地面塌陷防控的关键性因素。根据案例统计分析结果,将地面塌陷的形成方式划分为3种类型,分别为：隧道施工直接导致上覆地层失稳破坏形成的地面塌陷,隧道施工导致地层中不良地质体破坏而形成的地面塌陷,以及隧道施工导致管线渗漏水恶化而引发的地面塌陷。采用理论分析和数值模拟揭示了城市隧道施工诱发地面塌陷的灾变机制及其演化规律,在此基础上提出了城市隧道施工过程中地面塌陷的控制技术。     

徐州市区地面塌陷分布规律及诱发机制研究

徐州市区地面塌陷开始于20世纪80年代中期,诱发地面塌陷的主要因素为岩溶水地下水的长期不合理开采。本文在概述水文地质条件、开采利用及动态变化情况的基础上,通过对塌陷点空间分布规律分析,较系统地研究了地面塌陷形成的诱发机制,并提出了防治对策。     

重庆中梁山岩溶地面塌陷特征及形成机理

通过详细调查重庆中梁山地区的岩溶地面塌陷灾害情况,分析出该区地面塌陷特征及形成机理。结果表明:岩溶地面塌陷主要分布在嘉陵江组中的地势低洼处、断层和溶槽处,多发生在降雨量大和地下水水位陡降时期,是自然因素和人类活动共同作用下的结果,数量较多,以土洞型为主;其致塌的力学机制以真空吸蚀作用和潜蚀作用为主,多种作用为辅;在具备岩溶塌陷发生的地质条件下,隧道建设过程中的强排水、降雨和村级公路修建与运营过程中会诱发岩溶地面塌陷的发生。根据岩溶地面塌陷的致塌力学机制和诱发因素,提出预防降雨形成的地表水过度聚集,隧道建设避免地下水陡降,村级公路和隧道选址避开岩溶发育区域等措施,以防止岩溶地面塌陷发生。      

枣庄岩溶地面塌陷机理研究

过量开采岩溶水会导致岩溶地面塌陷,枣庄则是全国岩溶地面塌陷比较严重的地区之一,塌陷已对当地的居民生活和经济建设造成了巨大的危害。根据大量的勘察资料和地下水动态监测资料,研究了枣庄地区奥陶系碳酸盐岩岩溶发育特征,探讨了岩溶地面塌陷的形成机理,岩溶裂隙和上覆土层的性质和厚度是岩溶地面塌陷的先决条件,地下水位大幅度升降引起的物理地质作用是塌陷的主要动力来源,震动和水位突变是重要的诱发因素。     

广西山心村非岩溶区塌陷致塌机理

通过系统分析研究区地面塌陷的分布特征、形成的内在因素和诱发控制因素,认为该区地面塌陷主要是由于构造破碎带导水后引起,其形成过程大致分为缓发期、潜伏期、爆发期,是潜蚀作用、水化作用以及重力负荷三个力学效应综合作用的结果。     

福建龙岩新罗区地质灾害形成条件及其机理探讨

新罗区是福建省地质条件复杂、地质灾害最严重的县区之一。地质灾害的主要类型有不稳定斜坡、滑坡、崩塌、泥石流、岩溶地面塌陷、采空区地面塌陷六种。其中滑坡、岩溶地面塌陷是区内地质灾害的最主要类型,灾害呈现点多、面广、规模小、稳定性差的特点。野外调查表明,新罗区地质灾害的形成是多种因素相互作用的结果。通过对新罗区地质灾害的形成机理分析研究表明,地形地貌、地层岩性、地质构造以及水文地质等因素是地质灾害形成的基础因素;降雨及人类活动等因素是地质灾害形成的动态因素。     

北京市地面塌陷特征与致灾因子分析

年北京地面塌陷呈波动式上升趋势,威胁严重.在讨论其孕灾环境和时空分布特征的基础上,分析引起地面塌陷的因素.研究把此区地面塌陷分为采矿地面塌陷和工程地面塌陷两种类型.采矿地面塌陷主要分布于西山门头沟,致灾因子包括开采深度、矿体倾角、降雨、和大量疏排水.工程地面塌陷主要分布于城区,致灾因子包括管线渗漏与侵蚀、地下水过度开采...     

房山区108国道宝水段地面塌陷成因分析

北京西部山区地面塌陷的形成主要与该区长期以来地下采煤密切相关,煤矿开采形成的地下采空区塌落,导致地面的沉降、陷落,影响地面建筑设施的安全,甚至造成人员伤亡。房山区蒲洼乡辖区内108国道宝水段曾发生地面塌陷灾害,在勘查的基础上,论述了地面塌陷灾害的特征,分析了产生塌陷的主要原因。     

广州花都区赤坭镇岩溶地面塌陷地质灾害现状及防治对策

自20世纪90年代未以来,由于人类工程活动的加剧,广州市花都区赤坭镇一带多次出现严重的岩溶地面塌陷活动。本文依据实地岩溶地面塌陷地质灾害勘查资料,系统分析了赤坭镇岩溶地面塌陷的分布、规模和危害程度;研究结果表明,赤坭镇岩溶地面塌陷的形成原因主要是人工开挖形成负地形采石场和过量抽排地下水造成。在此基础上,针对赤坭镇岩溶地面塌陷的实际情况,提出了岩溶地面塌陷地质灾害的防治对策。     

京郊门城镇地面塌陷危险性研究

采空地面塌陷是门城镇地区危害性最严重的地质灾害类型。根椐实地勘察资料 ,论述了地面塌陷的分布特征和形成条件 ;选取与塌陷密切相关的 1 1个因素 ,采用二级模糊综合评判法对地面塌陷的危险度进行了分区预测。     

铜陵市朝山地区岩溶塌陷形成条件与地面稳定性评价分析

铜陵市朝山地区岩溶塌陷灾害是安徽省大型地质灾害隐患点。从该区基岩岩性、覆盖层特征、水文地质条件和人为影响等方面入手,利用钻探和地下水长期观测等技术手段,通过岩溶塌陷的影响因素分析,查明了研究区岩溶塌陷形成条件,评价了地面稳定性。得到主要结论如下:区内岩溶塌陷的分布受断裂控制,90%以上的塌坑位于距断裂20 m区域内;区内岩溶塌陷的发生与基岩岩性密切相关,CaO含量高有利于塌陷的发生;区内塌陷多发生于多元或二元结构地层区域;矿山排水是区内岩溶塌陷的主要诱发因素。最后在查明区内岩溶塌陷形成条件的基础上,采用经验指标法对朝山地区地面稳定性进行评价分析,确定研究区为易塌陷区,须重点监测与防治。     

淮北煤田地面塌陷成因机制、预测及治理措施——以五沟煤矿为例

以五沟煤矿地面塌陷为案例,将现场调查法与资料归纳法相结合,对煤矿区现状地面塌陷分布特征进行了分析。在重点开展地面塌陷的形态特征研究基础上,查明地面塌陷主要类型和分布规律,全面掌握淮北市煤矿区地面塌陷的影响因素及地面塌陷特点,运用概率积分法预测分析了煤炭矿区地面塌陷的发展趋势,为重点治理煤矿区地面塌陷提供依据。     

陕西省主要煤矿区地面塌陷表现形式及其遥感响应

煤炭资源的开采引发的地面塌陷,已成为制约矿区可持续发展的重要因素。陕西省主要煤矿区地面塌陷问题严重,且随着煤炭生产规模的扩大呈现更加严重的趋势。其主要表现形式有：塌陷盆地、塌陷坑、地裂缝、滑坡、崩塌等,并引发地形地貌、植被变化及居民点变迁等。针对陕西省主要煤矿区开发状况及地面塌陷表现形式,对地面塌陷形成的地质灾害遥感响应特征进行了分析,认为利用遥感图像可以有效识别塌陷坑、地裂缝、崩塌等直接标志及地貌变化、居民地变迁、植被变化等间接标志,并以此确定地面塌陷的范围;利用多时相遥感资料对比能够获得塌陷区动态变化信息,为研究矿区塌陷规律及灾害防治提供科学依据。     

江苏省邳州石膏矿区采空地面塌陷发育特征与防治对策研究

采空地面塌陷是江苏省邳州石膏矿区最主要的地质灾害类型,具有突发性、偶然性、隐蔽性等特点,矿区上方人口密集,耕地、河流分布广泛,对矿区内居民生命财产安全危害较大。在该区以往地质工作研究的基础上,通过对已发生的地面塌陷进行野外地质调查,综合分析了塌陷坑所处的基础地质条件、工程地质条件、水文地质条件、采空区形成历史、塌陷坑的形态、塌陷发展过程和人类工程活动等要素。结果表明: 邳州石膏矿老采空区主要分布于矿区中部及西部,其规格严重偏离房柱法开采规范要求,整体稳定性差,常形成面状地面变形和波状地面塌陷等; 近期采空区主要分布于中部及东部,常形成点状地面塌陷; 巷道开拓区,主要位于中东部新建矿井区,常形成点状地面塌陷及塌陷隐患点。根据国内对石膏矿区采空地面塌陷的治理经验,结合本区实际情况,提出了一系列防治措施,以便有效规避灾害风险。该研究对矿区下一步开展采空地面塌陷治理工作提供了技术支撑。     

江苏邳州石膏矿区采矿地面塌陷易发性模糊综合评判

在分析邳州石膏矿地面塌陷机理的基础上,从土层因素、矿层因素和地下水因素3个方面建立了评价指标体系。利用两级综合评判的理论和方法,对邳州石膏矿地面塌陷进行了分区预测,形成了易发性分区图。预测结果和实际情况能够较好地吻合,可作为邳州石膏矿区进行采矿地面塌陷地质灾害的防治依据。     

也论覆盖型岩溶地面塌陷机理

为了更好地给覆盖型岩溶地面塌陷的处置和防治提供理论依据,根据可溶岩上覆盖层物质成分、地质结构及其物理力学性能的差异,首次将覆盖型岩溶地面塌陷机制区分为沙漏型、土洞型和泥流型3种类型。砂性土层分布区,由外界因素的触发导致沙颗粒向岩溶通道和溶洞漏失而产生的地面塌陷现象称为沙漏型塌陷。重力和岩溶提供的有效空间是产生沙漏型塌陷的必要条件,地下水作用加速了沙漏型地面塌陷发生,缩短了塌陷发生的过程。发生在黏性土和密实砂性土层中、由于土洞洞顶拱效应失效而产生的地面塌陷现象称为土洞型塌陷; 天然土洞通过地表水侵蚀与地下水潜蚀作用、砂土漏失和软土流失等3种方式形成; 土洞的形成和发展时期内洞顶上方土体是稳定的,在外部因素触发而导致洞顶拱效应失效时才发生地面塌陷; 土洞型塌陷具有隐蔽性和突发性的特点。由软弱土体流失而产生的地面塌陷现象称为泥流型塌陷。泥流型地面塌陷是软弱土体向溶蚀通道和溶洞中流失的结果。岩溶地面塌陷的触发因素包括地下水作用(垂直和水平渗流、土/岩界面处地下水位频繁波动)、外加荷载(动荷载和静荷载)和土洞顶板抗力降低(顶板强度降低、厚度减薄和结构破坏)等方面。这些外因触发了岩溶地面塌陷的发生。     

徐州市区地面塌陷与岩溶水开采关系研究

岩溶水是徐州城市供水的主要水源。由于对岩溶水的长期不合理开采,诱发了地面塌陷。论文概述了该地区水文地质条件及地下水开采状况。较系统地分析地面塌陷的形成机制及诱发因素并提出了防治措施。     

山东省岩溶地面塌陷初探

岩溶地面塌陷是地下水动力条件改变的产物 ,关于其形成机理目前主要有潜蚀论、真空吸蚀论和液化论等。但实践表明 ,上述理论仍难解释某些实际问题。如岩溶地面塌陷形成时间、较薄潜水含水层的潜蚀破坏、土洞盖层由相对稳定状态转为非稳定状态时的强度降低原因等。本文据有关资料从另一角度对岩溶地面塌陷的形成机理进行了解析。1　山东省岩溶地面塌陷现状与分布规律1 1　岩溶地面塌陷现状及危害岩溶塌陷是一种发生在隐伏碳酸盐岩地区的突发性地质灾害 ,山东省鲁中南地区寒武系、奥陶系灰岩分布广泛 ,是岩溶地面塌陷的多发区 ,主要分布于泰安…     

许昌铁矿矿区地面塌陷成因分析

在对许昌铁矿矿区地质环境条件、矿山开采现状、地面塌陷特征调查的基础上,通过分析金属矿山塌陷机理,从新生界盖层特征、矿体顶板及围岩工程地质性质、矿山排水等因素论证了矿区塌陷成因。认为松散的第四系地层结构与微弱胶结新近系多层地层结构有利于地面塌陷的形成,矿体顶板、围岩节理裂隙发育密集,遇水易形成冒落带、导水裂隙带,而部分地段冒落带、导水裂隙带最大高度大于矿层顶板厚度,矿坑排水量的增加是矿区地面塌陷或陷洞形成的主导因素,并提出了矿区地面塌陷防治对策。     

s广州市地面塌陷分布特征与人为致灾因子分析

广州市地面塌陷频繁发生,近10年来呈波动式上升趋势。其塌陷类型分为岩溶塌陷和工程地面塌陷两种,岩溶塌陷主要分布在广花盆地的花都区、白云区,工程地面塌陷主要分布在主城区。地面塌陷孕灾环境复杂、致灾因子多样,承灾体脆弱,灾害后果严重,人为因素是地面塌陷的主要诱发因素。岩溶塌陷主要是由于过量抽取地下水或矿山疏干排水、地下采空、暴雨触发所致;工程塌陷主要是人类工程行为所致,其主要致灾因子包括排水疏干与突水（突泥）作用、人工加载、人工振动、人工开挖桩基、地表渗水、地铁等地下工程盾构掘进等。