山东地区岩溶塌陷预测及防治对策

山东地区由于城镇供水及煤、铁矿山排水而出现的岩溶地面塌陷,其环境灾害较为严重,巳影响经济建设和人民生活,本文论述了山东地区岩溶塌陷预测及防治对策。     

枣庄地区岩溶地面塌陷成因与防治

枣庄地区第四系覆盖层厚５～１０ｍ,其结构上细下粗,下伏的奥陶系灰岩岩溶裂隙发育,岩溶地面塌陷主要集中在十里泉和丁庄—东王庄这两个最大的水源地。大量抽取地下水使地下水位波动的幅度增大,潜蚀作用增强。当地下水位降至基岩面以下时,上覆土层的浮托力消失,产生失托加荷作用,同时在岩溶洞穴中出现的真空又对土层产生了吸蚀作用,上述各种作用均能破坏土层结构,最终导致地面塌陷。因此,在地面塌陷的防治上可采用调整地下水开采量,把水位波动带控制在基岩面以下,以避免地下水各种作用的破坏;在兴建工程建筑时,避开岩溶裂隙发育地段;对塌陷区及时进行相应的工程治理等。      

山东泰安岩溶地面塌陷前兆及其预测预报

1 引言。2003年5月31日凌晨4时，山东省泰安市泰山区东羊娄村东北800m处，产生巨大的岩溶地面塌陷：在即将成熟的麦田中出现一椭圆型塌陷坑，长轴近东西向，长35m；短轴近南北向，长27m，深23m(由地面到岩溶水面)(图1)。塌陷发生时出现惊雷般的轰鸣声。作者6月4日下午6时在现场目睹了塌陷四壁仍在坍塌，并发出雷鸣般的声音。本文试图通过一些现象，总结进行岩溶地面塌陷预测预报的原理及基本方法。     

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。     

岩溶塌陷预测评价系统及其应用——以唐山岩溶塌陷为例

由于岩溶塌陷的影响因素较多,传统的方法难以对各种影响因素进行量化综合评价,为此,作者以ＧＩＳ为工具,在ＰＣ机上开发研制出了岩溶塌陷预测评价系统,并将之应用于唐山岩溶塌陷评价中。结果表明,该预测评价系统具有较强的综合分析和处理能力,塌陷评判正确率较高,具有广泛的适用性      

山东省枣庄盆地岩溶塌陷形成条件及易发区划分方法探讨

枣庄市是碳酸盐岩分布较广的地区之一，也是以开发利用岩溶地下水为主的城市。20a来，岩溶塌陷灾害比较严重，在山东省较为突出，已成为当地发展经济的制约因素和社会不安定因素之一。为防治灾害的发生、发展，在研究岩溶塌陷形成条件、影响因素的基础上，依据岩溶塌陷形成、发育的地质环境条件、规模和强度等，采用袭扰系数法对岩溶塌陷易发性进行分区，划分出高易发区、中易发区、低易发区和不发育区。对高、中易发区提出了监测、勘查、工程和水资源合理开发利用等措施，有的放矢地预防岩溶塌陷灾害，使地质环境与经济协调发展。     

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。     

岩溶塌陷预测评价系统及其应用——以唐山岩溶塌陷为例

由于岩溶塌陷的影响因素较多,传统的方法难以对各种影响因素进行量化综合评价,为此,作者以ＧＩＳ为工具,在ＰＣ机上开发研制出了岩溶塌陷预测评价系统,并将之应用于唐山岩溶塌陷评价中。结果表明,该预测评价系统具有较强的综合分析和处理能力,塌陷评判正确率较高,具有广泛的适用性     

矿区岩溶地表塌陷神经网络预测研究

针对近年来某矿岩溶地表塌陷频繁发生的现象,分析确定了影响地表塌陷的主要因素,构建了矿区岩溶地表塌陷预测BP神经网络模型,以训练后的BP网络模型对矿山帷幕注浆三期工程完成后可能形成的地表塌陷区的空间分布进行预测。并针对矿山现实塌陷情况,结合各区预测塌陷危险分级结果,提出了相应的岩溶地表塌陷灾害防治措施。实践表明,所建模型的预测结果与矿区地表塌陷实际情况相符,可为矿山后续帷幕注浆工程的设计与施工提供有益借鉴,为岩溶矿区地表塌陷灾害提供预警支持。     

桂林岩溶塌陷风险评价

本文从灾害学原理 来研究桂林岩溶区一种特有的自然灾害－地面塌陷，认为塌陷是在多种因素控制下的一种概率事件（具有不确定性）。引入塌陷风险评价的方法，建立塌陷灾害经济评估方案。     

枣庄市中区岩溶塌陷特征与成因分析

在已有研究成果的基础上并通过现场调研,系统总结出了枣庄市中区岩溶塌陷特征,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。岩溶洞隙发育情况、覆盖层条件和水文动态资料综合分析结果表明,枣庄十里泉地区岩溶塌陷的形成原因主要是真空吸蚀作用。      

枣庄岩溶塌陷形成条件及主要影响因素

近年来枣庄市岩溶塌陷频繁发生。通过野外地质调查、现场采样和室内试验相结合的综合手段,对该区的岩溶塌陷覆盖层进行系统地取样并进行深入细致的实验及分析,论述了覆盖层特征对该区岩溶塌陷的影响;运用宏观调查、细观测量和微观分析相结合的研究方法详细论述了地质构造对岩溶塌陷的影响;结合历年水文动态资料、地下水开采量等论述了地下水活动对岩溶塌陷影响。综合认为,地层岩性、覆盖层性质、构造因素是枣庄岩溶塌陷频繁发生的内因,而超量开采地下水则是外部诱发因素。     

安徽省淮南市凤台县城岩溶塌陷地质灾害风险评价

为了更好地开展安徽省淮南市凤台县城岩溶塌陷地质灾害防治工作,通过对凤台县城岩溶塌陷地质灾害调查,结合以往成果资料分析研究,总结出区内岩溶发育特征、岩溶塌陷成因和形成机理,选取地层岩溶发育情况、松散厚度、构造、岩溶水开采量、建筑物、人口等为评价因子,并将评价因子进行量化,对凤台县城岩溶塌陷地质灾害易发性、危险性和风险性进行评价,将凤台县城岩溶塌陷地质灾害风险等级划分为中风险区和低风险区。     

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。     

覆盖型岩溶塌陷的空间预测与评价

针对危害性最大的覆盖型岩溶,建立考虑土盖层厚度和岩土体类型的典型岩溶地质结构模型,分析其在地下水位升降及地表水入渗情况下的塌陷机制。结合具体岩溶工程问题,提出“物理探测－工程勘察－岩、土物理力学试验－数值模拟－监测评价”的岩溶塌陷空间预测方法,并将该方法应用于湖北省黄石市一处典型覆盖型岩溶灾害区。在物理勘探、工程勘察和岩土物理力学试验的基础上进行的岩溶塌陷数值模拟表明,相对于地下水位快速升降,因地表水入渗导致黏土盖层软化引起的地面沉降更大。依据数值模拟结果,结合研究区地面及房屋裂缝的发展情况,划分出塌陷危险区的具体空间范围。实践证明,该岩溶塌陷空间预测方法具有较强的可操作性和较高的可靠性,可作为类似工程问题的研究方法予以推广     

岩溶塌陷不确定性预测评价综述

文章梳理了岩溶塌陷不确定性预测评价的发展历程和最新进展,总结形成了预测评价的一般思路,认为评价时应立足于评价区的地质背景和实际塌陷情况,遵守“从定性到定量”的原则,按照评价区实际情况,依次完成影响因素分析、评价因子选取、评价模型构建3个步骤,并对如何完成好这3个步骤进行了详细阐述;还针对常用的模糊综合评价模型、灰色模糊综合评判模型、信息量模型、证据权模型、人工神经网络模型、支持向量机模型,在特点、核心步骤、优势、弊端4个方面进行了分类对比分析。文章认为目前国内的岩溶塌陷不确定性预测评价还存在较大滞后,仍有许多问题亟待解决。      

基于岩溶水动态的岩溶地面塌陷预测预报方法

由于突发性、影响因素多样性等特点,岩溶地面塌陷的预测预报目前只能做到区域上的危险区划定,而不能实现危险区内何时、何处发生塌陷的预测预报。已有岩溶地面塌陷调查结果表明,岩溶地面塌陷的发生是有前兆的,即附近水井会提前出现水位波动大、水浑浊等现象。本文据此提出了建立健全岩溶水监测网络,对岩溶水位、水量、浊度及主要化学组分等指标进行实时动态监测,结合岩溶水流向等参数,实现短时间（数小时至数日）、小范围（小于监测网络间距）的较高精度岩溶地面塌陷预测预报的方法,并以山东省莱芜市孟家庄地区为例做了简要说明。