基于层次分析法的城市岩溶塌陷危险性评价——以武汉市南部为例

文章依据武汉市岩溶塌陷形成机理及影响因素,选取岩溶发育程度、土层厚度、覆盖层结构、岩溶水水位波动幅度、抽水井影响、工程施工强度等6个评价因子,构建研究区岩溶塌陷危险性层次分析评价模型,对武汉市南部可溶岩分布区183个岩溶塌陷危险性评价单元进行岩溶塌陷危险性综合指数计算,绘制出了研究区岩溶塌陷危险性等级分区图。结果表明,高危险区有3个,主要集中在研究区西北侧青菱乡毛坦港、长征村-光霞村一带;中危险区有92个,主要为第四系中更新统黏土覆盖型岩溶区;低危险区有88个,包括部分覆盖型岩溶区以及所有埋藏型岩溶区。      

基于权重反分析的岩溶地面塌陷危险性评价方法研究

为能快速、准确地对覆盖型岩溶发育区进行地面塌陷危险性评价,提出了基于权重反分析的岩溶地面塌陷危险性评价方法。该方法在确定岩溶地面塌陷主要影响因素的基础上,收集整理了唐山地区100个典型工程实例,进而采用权重反分析方法,求得了岩溶地面塌陷各主要影响因素的权重,并建立了岩溶地面塌陷危险性综合评价的评分表。权重反分析结果表明,选取的5个主要因素的权重分别为：岩溶发育程度0.338、第四系底部隔水层隔水能力0.255、覆盖层厚度0.186、基岩水水位埋深0.174、距断裂距离0.047,采用新建立的评分表对100个工程实例的评价结果显示,其评价的正确率达到99%,证明该表具有良好的可行性与有效性。此外,该评分表具有评价因子易于获取、评价过程简单易懂等特点,可准确、快捷地对与唐山岩溶发育区相似区域的岩溶地面塌陷危险性给出评价,因而值得推广和应用。     

隐伏岩溶区地下空间探测技术方法研究——以武汉市为例

岩溶地面塌陷是城市隐伏岩溶区地下空间开发过程中常见的地质环境问题,具有隐蔽性和突发性,开展隐伏岩溶区地下空间结构探测技术方法研究可以有效指导地下空间开发利用。以武汉市为例,分析武汉市岩溶地面塌陷的成因机理,提出岩溶发育程度、覆盖层厚度和结构、地下水是岩溶地面塌陷的原生地质条件,也是隐伏岩溶区地下空间探测的特征因子。通过对比分析地质雷达、高密度电阻率法、浅层地震、微动、混合源面波、瞬变电磁法、孔间层析成像和地面核磁共振法等技术方法在武汉市隐伏岩溶区地下空间探测的适用性。结果表明:地质雷达适用于浅部土层扰动探测,小极距的高密度电阻率法和混合源面波适宜于覆盖层的厚度和结构探测,浅层地震、微动和孔间层析成像适宜岩溶发育特征探测,地面核磁共振法可通过岩溶地下水的富水性辅助岩溶发育程度探测。     

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。     

安徽淮南舜耕山岩溶发育特征及其塌陷模式

? 舜耕山位于华北板块和下扬子板块的交汇处,是逆冲推覆构造下的产物,其岩溶现象较发育,本文以碳酸盐岩露头区和隐伏区为研究对象,通过对其岩溶调查,获得空间上的地层、岩性组合特征,及构造地质特征与岩溶发育特征,并归纳出本区岩溶塌陷的四种模式。结果发现:区内岩溶发育受多期构造地质运动与岩溶地下水流共同作用影响,露头区岩溶塌陷(溶洞)发育的位置多发生在二组或三组以上不同类型岩溶裂隙交汇处,或发生在可溶岩与非可溶岩接触面上,形成机制以重力崩塌和潜蚀为主。被第四系松散层覆盖的隐伏区,岩溶较发育,采矿疏放奥陶系灰岩地下水,以真空吸蚀作用,形成地面岩溶塌陷。?     

从研究岩溶地下水角度分析评价岩溶塌陷的危险性--以南宁坛洛塌陷为例

南宁市是广西岩溶地面塌陷危害十分严重的城市之一。2012年6月2日突发的岩溶地面塌陷主要集中分布在坛洛镇南西方向,形成塌陷坑19个,地裂缝17条,威胁62户共232人,潜在经济损失约870万元。坛洛塌陷多形成于松散盖层厚度小于15 m,地下水位埋深小于20 m,地下岩溶强发育的区段。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）复杂为岩溶塌陷产生的必要条件,尤以地下水的作用对岩溶塌陷的形成起至关重要的作用。通过对坛洛地下水动态观测与岩溶塌陷的调查研究确定地下水强径流带,分析评价岩溶地面塌陷的危险性,为岩溶地区的岩溶塌陷危险性勘察、评价工作提供一定指导意义。     

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。     

安徽省铜陵地区岩溶地面塌陷发育现状

本文以铜陵地区为研究对象,阐述该区域岩溶地面塌陷的发育现状,分析其成因和类型,研究岩溶地面塌陷的平面形态特征、剖面形态特征,叙述岩溶地面塌陷的危害性     

地球物理联合探测在识别岩溶地面塌陷精细结构中的应用—以武汉市为例

岩溶地面塌陷是隐伏岩溶区典型的地质灾害类型之一,查明其精细地质结构对城市地下空间开发利用和地质灾害防治都具有重要意义。本文以武汉市为例,梳理了以覆盖层厚度与结构、岩溶发育程度和地下水为核心的岩溶塌陷探测地质要素特征,开展了三维高密度电阻率法、多源面波勘探和地面核磁共振方法等地球物理联合探测方法研究,结果表明：三维高密度电阻率法可用于圈定塌陷体边界;多源面波勘探对岩土体界面识别效果明显;地面核磁共振方法可量化地下含水量,划定含水层顶底板埋深,对岩溶发育程度和含水层孔隙度有一定指示作用;三种方法联合探测对提升岩溶塌陷体结构精细度具有重要意义。本文研究成果可为隐伏岩溶区地质结构精细探测方法选择提供参考。     

湖北武汉白沙洲隐伏岩溶区地质结构与岩溶塌陷分类

武汉市可溶岩大多隐伏于第四系土层及白垩—古近系红层下部,可溶岩分布地区地质结构与岩溶地面塌陷关系密切,已发生的岩溶地面塌陷中上黏下砂地质结构占绝大部分。以白沙洲岩溶条带长江两岸为研究区,根据盖层黏性土、砂性土、软弱土、非可溶岩（红层）的上下叠置关系及地面塌陷特征,将可溶岩分布区地质结构划分为3类、5型;岩溶塌陷的实质是土体塌陷,在岩溶区地质结构研究的基础上,根据土体物理力学特征差异,受力后塌陷过程中土颗粒的运移方式,即黏土块体塌落、砂颗粒漏失、软弱土流失,系统将研究区岩溶塌陷机理分为土洞型、沙漏型、泥流型3类,同时也存在多种类型复合型岩溶塌陷。     

唐山市岩溶地面塌陷稳定性评价的Logistic回归模型

针对覆盖型岩溶发育区地面稳定性评价问题,提出一种新的岩溶地面塌陷稳定性评价方法。依据唐山市岩溶勘察与地灾评估资料,以岩溶发育区地面稳定情况为因变量,选取5个主要影响因素作为自变量,建立了岩溶地面塌陷稳定性评价的二分类Logistic回归模型。模型拟合优度、预测能力和模型稳定性检验表明,该模型预测能力强,预测结果与实际情况吻合度良好。所建模型能对定性因素进行定量分析,易于获取评价因子,可简便地、快捷地对与唐山岩溶发育区相似区域的岩溶地面塌陷稳定性给出评价,值得推广和应用。     

基于AHP—模糊综合评判的岩溶塌陷风险评价

岩溶塌陷风险评价是建立在岩溶塌陷灾害危险性和承载体易损性研究基础之上的。各种风险评价方法也各具优缺点,实际工作中应根据研究区的具体情况采取适合的方法进行评价。以肇庆地区一自然村为例,根据其地质背景及已发岩溶塌陷情况,分析岩溶塌陷危险性、易损性因子,并采用层次分析—模糊综合评判的方法进行岩溶塌陷风险评价。     

一种复合型岩溶地面塌陷的形成机理——以武汉市烽火村塌陷为例

以武汉市烽火村岩溶地面塌陷为例,在对大量地质资料统计分析的基础上,将岩溶地面塌陷坑的发育形态与其形成机理相结合,借助室内大型物理模型试验研究和FLAC^3D数值模拟研究结果,从分析砂层中扰动带和土洞发育及其破坏方式入手,通过对单一扰动带和土洞发育形态的分类,以及扰动带和土洞之间相互干扰和联合的分析,综合提出了一种复合型岩溶地面塌陷的形成机理。岩溶地面塌陷分为小型塌陷和大型塌陷两大类,小型塌陷是单个扰动带和土洞发育的结果,大型塌陷是多个扰动带和土洞共同发育、相继失稳的结果。     

广东省英德市城南社区岩溶塌陷发育特征及成因分析CSCD

以广东省英德市英城街道城南社区地面塌陷为研究对象,在系统收集研究区及周边区域地质环境条件、历史灾情、水位监测等资料的基础上,通过地面调查、物探、钻探等技术手段,查明研究区岩溶塌陷发育特征,分析岩溶塌陷的主要成因。结果表明:(1)研究区内塌陷坑单体规模以小型为主,少量为中、大型;共连续发生31处岩溶塌陷,影响面积0.6 km^(2),岩溶塌陷地质灾害规模为特大型。塌陷坑平面形态以圆形、椭圆形为主,剖面形态以圆柱状为主。(2)研究区岩溶塌陷主要受地质构造、覆盖土层、水文地质、大气降雨及人类活动等因素影响,综合分析认为,地质构造、覆盖土层与水文地质条件为主导因素,大气降雨和人类活动为诱发因素。(3)综合以上分析,可将研究区岩溶塌陷总结为“傍河型隐伏岩溶区地面塌陷模式”,在对河道附近岩溶塌陷成因研究中,可首先考虑河道水位涨落及人类抽水、排水的影响因素,再结合实际情况考虑其他影响因素,此规律可为后期针对河道附近岩溶塌陷的研究提供参考。     

京西矿区地面塌陷危险性模糊综合评判

京西矿区地貌上属中低山,发育石炭系和侏罗系2套煤系地层,采用平硐和斜井开采方式回采煤层,经过多年开采地表塌陷普遍、现象独特。通过野外调查和实测,研究了京西矿区地面塌陷灾害的类型与分布特征,依据两级模糊综合评判的理论与方法,建立了矿区地面塌陷危险性评判模型及评判指标,运用GIS空间分析功能进行京西矿区地面塌陷危险性区划,将矿区地面塌陷划分为危险区、较危险区和稳定区。综合评判结果表明,区内地面塌陷危险程度有明显的分区性,地面塌陷危险区与矿区采空区的分布基本一致。     

川东平行岭褶皱区岩溶发育规律特征研究

川东平行岭褶皱区岩溶发育,随着工程建设、经济发展,造成了地下水疏干、地表水渗漏、地面塌陷等一系列生态地质环境问题。以中梁山北段歇马隧道为例,通过地质调查,研究可溶岩出露、分布特征,影响岩溶发育的因素,总结岩溶发育特点及规律,为工程减灾防灾、生态建设提供参考。     

人工神经网络在徐州岩溶地面塌陷评价中的应用

岩溶地面塌陷的影响因素很多,发展过程也复杂。在众多的对岩溶地面塌陷的评价方法中,神经网络具有自学习、自适应与高度非线性映射的特点,是一种非常有效的评价手段。在徐州岩溶石地面塌陷的评价中,成功地运用了人工神经网络技术,它具有的强大非线性映射能力,能够建立评价因子和评价对象之间的关系,正确选取评价因子,避免主观判断取值,从而得出可靠的预测模型和岩溶塌陷危险性分区图。     

湖北武汉市典型地段岩溶塌陷风险评价

岩溶塌陷是岩溶地区的主要地质环境问题之一。长期以来,该问题一直影响和制约岩溶地区社会经济的发展。对岩溶塌陷风险性进行评价,是制定科学合理城市规划的重要基础性工作。本文选取武汉市岩溶地区典型地段,进行岩溶塌陷风险评价。在分析岩溶塌陷内在和外在影响因素的基础上,利用层次分析法,分别建立了岩溶塌陷易发性、危险性和易损性评价模型,并进行相应的评价;最后,进行了岩溶塌陷风险性评价。结果显示,典型地段岩溶塌陷高风险区位于长江沿岸原塌陷区和开采井附近,面积约16 km~2,中高风险区约占研究区总面积的三分之一。因此,在制定城市规划建设的过程中,需高度重视这些区域,避免造成人民生命财产损失。     

地面核磁共振测深方法在武汉市岩溶地面塌陷探测中的应用研究

岩溶地面塌陷是隐伏岩溶区常见的地质灾害类型之一,是制约武汉市城市规划和建设的重大地质环境问题。地下水对岩溶地面塌陷的形成和发展发挥着至关重要的作用,地面核磁共振测深方法是目前唯一直接探测地下水的地球物理方法,对地下水探测具有独特优势。本文介绍了地面核磁共振测深方法在探测岩溶塌陷区地下含水层方面的潜力,并在武汉市岩溶塌陷区内外开展了探测实验,结果表明:地面核磁共振测深反演的含水量参数可辅助划定含水层顶底板埋深,确定含水层厚度,并量化含水层富水性特征;弛豫时间参数指示了含水层孔隙度大小,可为岩溶发育程度、岩溶裂隙充填情况等提供参考。结合钻孔资料,验证了地面核磁共振测深方法在岩溶塌陷区地下含水层探测中的可行性。      

广州夏茅村岩溶地面塌陷成因机理与塌陷过程分析

研究区内已发岩溶地面塌陷灾害严重,地质环境条件极其复杂,第四系覆盖土层厚度大,底部粉质黏土层土洞发育、隐伏基岩为壶天群灰岩,溶洞及断层破碎带发育,单个溶洞、土洞规模较大,溶洞与溶洞、土洞与溶洞之间连通性能较好。岩溶地面塌陷是以覆盖层粉质黏土层或砂类土层的扰动和土洞的形成为起点的,根据勘查区上覆盖层二元结构的特征,区内地面塌陷及土洞的发育过程可分为"下黏上砂"二元结构塌陷模式和"下黏上砂、软土"多元结构塌陷模式,塌陷区的岩溶塌陷致塌机制主要为机械贯穿作用,塌陷发育大约经历了四个阶段,建议今后不宜在勘查区及其周边一定范围进行地下工程建设活动及抽、排岩溶地下水行为,避免地下水动力条件发生改变,再次发生岩溶地面塌陷。