桂林市岩溶塌陷分布特征及趋势面分析

在桂林市岩溶塌陷研究的基础上,总结相关发生规律,利用计算机技术,对岩溶塌陷分布规律进行趋势面分析.结果表明,剩余图能综合反映岩溶塌陷各致塌因子的影响强度,趋势图宏观表现了岩溶塌陷的发展趋势,圈定危险区.     

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。     

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。     

重点水源地岩溶塌陷机理分析及对策研究

以泰安市东羊楼岩溶塌陷为例,分析东羊楼岩溶塌陷区的地形地貌、地质构造、地层岩性等要素;分析东羊楼岩溶塌陷的成因,为岩溶潜蚀和岩溶真空吸蚀综合作用的结果;采用联合剖面、电测深等方法,对塌陷现场进行地球物理勘探分析,物探解释的结果与现场钻探结果基本相符;对泰安岩溶塌陷,提出了建议和对策。     

涟源市七甲村岩溶塌陷形成条件与机理分析

涟源市七甲村受斗笠山煤矿抽水影响,成为岩溶塌陷重灾区,已严重影响到当地居民生命财产安全.本文通过分析研究区资料,结合现场调查,认为岩土体条件、水文地质条件、岩溶发育程度、构造等因素是控制该区岩溶塌陷重要的地质背景条件.同时,基于塌陷坑调查资料,总结出研究区主要存在三种塌陷模式:(1)土洞塌陷;(2)岩洞塌陷;(3)落水洞塌陷.在三种塌陷模式中,地下水水位下降、岩溶管道填充物发生迁移及重新分配、土体自重及渗压效应起着重要作用,并将落水洞塌陷机理形象的概化为"沙漏模型".最后,对研究区岩溶塌陷发展演化趋势进行了分析研究,认为受斗笠山煤矿继续往深部开采的影响,研究区会产生一些零星的新塌陷坑,同时一部分老塌陷坑会复活.     

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破坏的缓变过程,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.     

潜蚀作用导致岩溶塌陷地质灾害的实例分析

淳安县某村于2005年2月初发生民房墙体开裂、地面裂缝、砼路面层与路基脱开、施工缝拉裂等地质灾害现象。从破坏特征看,该灾害应属于地面沉降,但却不具备发育通常概念“地面沉降”的地质环境条件。文章根据灾害区附近灰岩溶洞较发育、表部松散层厚度较大等条件,认为灾害由地下水潜蚀作用引起,并试图恢复其作用机制。指出如不加以治理,可能造成灾难。     

唐山市岩溶塌陷机制分析

重点研究与探讨唐山市岩溶塌陷形成机制,为岩溶塌陷预报预警模型建立提供依据.     

岩溶塌陷研究现状,发展趋势及其支撑技术方法

近年来,日趋严重的岩溶塌陷已引起国家和地方政策的高度重视,有效减轻岩溶塌陷危害已成为摆在广大地质工作者面前的一大难题,本文对此作了较深入的分析探讨。文中分析了我国近年来岩溶塌陷研究取得的主要成果,指出,建立一套行之有效的岩溶塌陷分析,评价,监测预报和综合防治方法体系,将是减轻岩溶塌陷灾害的重要途径。作者系统阐述了岩溶塌陷风险评价,时空预测预报、试验测试以及信息管理等技术方法。     

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。     

佛山黄岐海北片区岩溶地面塌陷地质灾害成因与趋势分析

佛山市南海区大沥镇黄岐海北片区地处珠江三角洲北部广花盆地边缘地带,第四纪软土、砂土以及隐伏岩溶发育,早期因区内人类工程活动强烈,诱发了群发性岩溶地面塌陷。文章在分析地质环境概况的基础上,研究了区内岩溶地面塌陷的发育特征和成因机理,认为溶洞土洞发育是先决条件,导水断裂发育是必要条件,因施工引发的地下水位下降是主要触发因素,F1断裂带附近仍具备发生岩溶塌陷的可能性,控制地下水水位标高在−3.0 m以内,地下水水位波动范围在1.5 m以内,可以大幅度降低岩溶塌陷发生概率,可以以此作为预警报警阈值。研究结果可以为佛山市城镇化建设过程中岩溶地面塌陷防治提供依据,也可以为其他类似地区防灾减灾提供借鉴。     

防治公路岩溶塌陷的土工合成材料设计理论研究

高速公路路基岩溶塌陷通常可以采用水平加筋体防治,系统地研究其受力特性及设计理论具有重要的工程意义和实际价值。首先,针对公路路基荷载及岩溶塌陷的特点,分析了塌陷坑上方水平加筋体的受力和传力特性,采用太沙基土拱理论,计算溶洞上方荷载。深入探讨了水平加筋体设计方法,认为锚固段端部加筋体应变及锚固段传力长度是设计中的关键值,且其与锚固段端部加筋体拔出量密切相关。然后,引入水平加筋体与土体界面的线弹性-全塑性模型,由基本方程导出锚固段水平加筋体弹塑性解答,并结合边界条件建立了锚固段端点拔出量及传力长度的解算流程。在此基础上,引入某实际工程计算参数进行分析,将该方法结果与基于全塑性模型的分析结果进行对比,探讨了不同临空段宽度、加筋体刚度、上覆土体高度、界面摩擦角等因素对临空段端部拔出量计算误差的影响,并分析了上覆土体高度与锚固段传力长度之间的关系。由分析可知,基于线弹性-全塑性模型计算的拔出量和传力长度均较全塑性模型计算结果大,某些情况下,传力长度的计算误差高于40%,若采用全塑性模型计算有可能引起较大的误差,导致设计偏于不安全     

岩溶塌陷光纤传感试验装置的标定试验

根据岩溶土洞(塌陷)变形演化特点,分析土体与传感光纤之间的力学关系,简化塌陷力学模型,加工塌陷模拟试验装置并进行试验。首先通过对光纤加载和卸载来模拟土洞形成过程顶板荷载的变化及分析传感光纤相应的变形和轴向应变特点,然后研究了土洞规模变化对光纤传感监测的影响。研究表明:在土洞形成过程中,因土洞规模和上覆土层荷载不一而导致的应力场的分布变化,以及不同光缆对应力场变化响应灵敏性的差异,是影响分布式光纤传感技术在岩溶土洞中应用的关键因子。文中所标定的光纤传感试验装置能较好地显示岩溶土洞形成演化过程中的应变变化特征,说明分布式光纤传感技术可应用于岩溶土洞的监测预警。      

Incipient vertical traction carpets within collapsed sinkhole fills

Small vertically oriented traction carpets are reported from the collapsed sandy fills of 100 m deep Devonian limestone sinkholes underlying the Lower Cretaceous Athabasca oil sands deposit in north‐eastern Alberta, Western Canada. Dissolution of 100 m of underlying halite salt beds caused cataclysmic collapse of the sinkhole floors and water saturated sinkhole sand fills to descend very rapidly. Turbulent currents flushed upper sinkhole fills of friable sandstone blocks and disaggregated sand and quartz pebble for tens of metres. Laminar deposits with inverse grading accumulated as many as six to eight curvilinear entrained pebble streaks, 10 to 30 cm long, vertically impinged against the sides of descending collapse blocks. These deposits were initiated as vertically oriented early stage traction carpets that interlocked fine sand grains and inversely graded overlying pebbles entrained below the dilute overlying turbulent flows. Vortexes that flushed these sinkhole fills and induced these depositional processes may have lasted only seconds before the very rapid descents abruptly halted. Some of the fabrics were suspended vertically in‐place and preserved from unlocking and obliteration. These small fabrics provide insight into the instability and ephemeral character of the transition from strong gravity‐driven grain falls to very early stages of traction carpet formation. These short‐lived deposits of very thin sand layers resulted from sufficient incipient frictional freezing that grain interlocking overcame, however briefly, the strong gravity drives of the vertical falls that would have otherwise dispersed grains and obliterated any organized fabric patterns. Tenuous frictionally locked grains were also suspended at the centres of hyperbolic grain fall flows that briefly developed between turbulent flow eddies, some of which were fortuitously preserved. Some of these suspended grain locking zones passed downward onto the relatively more stable surfaces of the rapidly descending block surfaces. The morphogenesis of these early stage traction carpets differ from more fully developed deposits elsewhere because of their short‐lived transport, dynamic instability and vertical orientation.     

Analysis of sinkhole occurrences over abandoned mines using fuzzy reasoning: a case study

In Korea most of the old mine workings were worked with room and pillar method or sublevel caving method and today they possess great possibility of surface subsidence especially for shallow depth mines. In most of the cases, mine roadways, rooms and pillars are irregular in shape and information about the local geology is uncertain. For these reasons, it is difficult to standardize the estimating method of subsidence especially sinkhole type over abandoned mine area. This paper describes the application procedure for the fuzzy reasoning techniques to analyze the possibility of sinkhole occurrences over abandoned mines. This technique is implemented in software which can simplify the analysis procedure and present the possibility of sinkhole subsidence without having precise information about local geological/mining conditions. This technique has been applied to forecast sinkhole possibilities at Bonghwa site where a massive sinkhole has already been occurred.     

岩石三轴试验机的现状及发展趋势

30多年来国内几乎没有关于岩石三轴试验机发展状况的全面介绍资料。为了国内大专院校、科研院所和生产厂家能够更好地分析、设计和制造岩石三轴试验机,在收集大量的参考资料,回顾试验机的发展历史,深入调研和分析的基础上,总结并介绍了国内常规和真三轴两大类岩石三轴试验机,同时介绍了蠕变、静动态、高低温和剪切等岩石试验机的发展状况。列举了国内具有代表性的部分用户使用的不同性能的岩石三轴试验机及其参数。指出今后的岩石试验机将会向CT扫描、三轴剪切渗流、三轴仿真试验系统和原位真三轴试验系统方向发展的趋势。相关内容既可以为研制岩石三轴试验机提供参考,也可以为用户选购试验机提供帮助。     

The sinkhole of Doganella (Pontina Plain,central Italy)

A case study describes the recent catastrophic subsidence of the land surface neighboring the Lepini karstic range (Lazio region). A number of sinkholes in the Pontina plain are shown on the early topographic maps (dated 1850). Their origin is natural and related to subsidence that occurred during the Holocene. A review of sinkholes in central Italy was made by Facenna and others (1993). The aim of this study is to clarify the possible relationships between tectonics and sinkhole formation. The subsidence phenomena have been related to the slow dissolution of the buried carbonate bedrock due to fluids rich in CO₂, H₂S, and SO₂, which migrate through major tectonic fractures. Lowering of piezometric levels in waterbearing formations and seismic events are also important factors as they may upset the stability of a cave system buried by unconsolidated deposits.     

线性工程路基岩溶土洞(塌陷)监测技术与方法综述

土洞(塌陷)的监测预警问题一直是国际上极具挑战性的课题。近年来,随着新技术的发展,特别是光电传感技术的应用,岩溶土洞(塌陷)预警监测已取得可喜的进展。本文通过对地质雷达监测法、剖面沉降监测法、In Sar 监测法、时域反射( TDR)同轴电缆监测法、基于岩溶管道裂隙水(气)压力监测的触发因素监测法、BO TDR及OTDR光纤传感监测法等适合于线性工程岩溶土洞(塌陷)的监测预报方法进行了系统分析比较,结果发现: 单一方法在岩溶土洞(塌陷)的监测预警中都有其局限性; 分布式TDR及BOTDR技术可有效确定岩溶塌陷的空间位置,但在埋设方面需进一步的研究;岩溶土洞(塌陷)的监测预警是一个系统工程,应考虑多种方法的综合运用。      

应用光纤传感技术进行岩溶塌陷监测预报的关键问题探讨

在总结上世纪80年代以来岩溶塌陷监测预报方法的基础上,从岩溶塌陷自身特点和光纤传感技术监测原理出发,对目前光纤传感技术应用于岩溶塌陷监测预报急需解决的关键技术问题进行了探讨分析,主要包括环境温度影响、光纤敷设和预报模型建立三个方面。光纤本身的光学特性决定环境温度变化会影响光纤的变形测量,其解决办法主要是进行温度补偿和监测数据修正处理;光纤敷设,主要是解决光纤与岩土体同步变形问题,其办法是通过室内实验确定适宜的胶结剂和最优配比;建立光纤应变与岩土体变形的关系模型是应用光纤传感技术进行岩溶塌陷监测预报的关键,其解决办法为室内模拟实验。      

楔形体黄土崩塌的稳定性分析方法

楔形体黄土崩塌主要受两组相向倾斜的结构面控制。根据楔形体崩塌破坏机制,概化出其地质力学模型,结合极限平衡方程,考虑摩尔库仑准则,建立了楔形体总的稳定性系数及各个结构面的稳定性系数计算公式,提出了楔形体黄土崩塌稳定性分析方法。研究结果为定量评价黄土崩塌的稳定性提供了理论依据,对黄土崩塌治理的设计与施工具有参考价值。