湖北武汉岩溶塌陷成因机理与致塌模式

岩溶塌陷是制约岩溶地区社会经济发展的主要地质环境问题之一。武汉市岩溶地质条件十分复杂,隐伏岩溶区分布范围较广,在自然和人为两方面诱发因素作用下,近年来发生了多起岩溶塌陷。本文在全面梳理武汉市已发生的岩溶塌陷基础上,从可溶岩岩溶发育程度、地下水水位与基岩面关系、第四系厚度和结构特征三个方面,概化了区内岩溶塌陷区的八类地质模式;结合塌陷产生过程和主控机理,将武汉市岩溶塌陷初步概括为九种致塌模式。     

广清高速公路改扩建工程施工期间岩溶塌陷的灾变模式

广清高速公路改扩建工程有33km的线路位于岩溶发育区,在该区域施工时曾出现多次岩溶塌陷。岩溶塌陷的形成是由于塌陷体受到的致塌力超过抗塌力,各种致塌力可以形成多种力学效应,因而构成了不同的致塌模式。本文通过对广清高速公路沿线的气候、地形地貌、地质构造、水文地质等条件的分析,探讨了广清高速公路改扩建工程施工期间沿线发生的岩溶塌陷的致灾机制与模式,指出降雨、施工方法和工艺是岩溶塌陷产生的主要外在诱发因素,详细分析了施工过程中岩溶塌陷的主要灾变模式,包括潜蚀致塌模式、振动致塌模式和荷载致塌模式,并提出预防和处理这些塌陷模式的方法,分析结果可为岩溶地区的塌陷预防和处理提供参考。     

武汉市江夏区大桥新区红旗村黏土盖层岩溶塌陷致塌模式分析

武汉市江夏区大桥新区红旗村文化大道附近发生岩溶塌陷,其上覆盖层为黏土。文章针对该类型岩溶塌陷,结合岩溶发育特征、土体物理力学性质、水文地质条件和人类工程活动等影响因素,对致塌模式进行了综合分析,得出在溶沟底部分布有软塑至流塑状的力学性质较差的红黏土,溶沟底部发育的溶蚀裂隙与下部的溶洞或通道相联通;流塑状红黏土流失至下部岩溶通道中,形成土洞;钻探施工、楼房载荷、振动作用加速黏土体的软化、崩解和溶蚀作用,进而加速土洞向上发展。此外,地基开挖减少上覆黏土厚度,降低了土体抗剪强度,最终在上覆土体自身重力和附加荷载作用下发生塌陷。根据土体受力情况,得出塌陷力学模型,并利用数据进行验证,其验证结果与实际相符合,并结合致塌模式和力学分析提出应增强土体抗塌性能、增加建筑物地基稳定性和减缓岩溶系统水动力因素变化的防治措施。      

江苏徐州地区岩溶塌陷致塌力学模型及水位控制红线

岩溶塌陷实际是覆盖层土体变形破坏的一种特殊类型。通过调查研究,将徐州地区岩溶塌陷概化为"单一透水型盖层"、"透—阻型盖层"以及"单一阻水型盖层"三种地质模式,破坏模式为渗透变形破坏和剪切变形破坏,致塌模式分别为"潜蚀渗透-超临界水力梯度致塌"、"潜蚀软化—吸蚀—渗透力致塌"以及"真空吸蚀致塌"。建立了内部塌陷阶段以及地表塌陷阶段的综合力学模型,经新生街塌陷和溶剂厂塌陷验证,计算结果与实际情况基本吻合。以徐州典型塌陷区为例,分别对不同覆盖层厚度(40 m、30 m、20 m、10 m)、不同溶洞直径(4 m、2 m、1 m、0. 2 m)、不同下伏黏性土厚度(5 m、10 m、15 m、20 m、25 m、30 m、35 m、40 m)的稳定性进行试算,得到稳定性系数随水位降深的变化关系曲线,结果表明:覆盖层厚度越大、下伏黏性土厚度越大、溶洞直径越小、水位降深越小,稳定系数越高,越不容易塌陷;当洞穴直径小于1 m时,自然条件下土体均处于稳定状态;以稳定系数等于1为变形破坏的极限平衡条件,确定了最大水位降深及其空间分布,并据此作为岩溶塌陷的水位控制红线,为研究区岩溶水安全合理开采提供指导意义。     

岩溶塌陷渗压效应致塌机理研究--以山东省枣庄市岩溶塌陷为例

山东省枣庄市是北方岩溶塌陷的主要发育区之一，该区岩溶塌陷主要分布在十里泉水源地及丁庄一东王庄水源地地下水降落漏斗中心范围内，在发生时间上具有明显的阶段性。第1阶段岩溶塌陷主要原因为抽排地下水引起的“真空吸蚀作用”及“失托加荷作用”；第2阶段塌陷主要原因是降雨入渗诱发产生的渗压效应。渗压效应是由于降水(或地表积水)入渗补给岩溶地下水时，对覆盖层岩土体产生的综合效应，包括静水增荷效应、垂直渗透效应，吸水软化效应以及负压封闭效应。从形成的力学机制上分析，该区第2阶段岩溶塌陷属于降雨入渗-静水增荷-吸水软化型，致塌的力学机制为渗压效应致塌力学机制。     

武汉市工程施工引发岩溶塌陷机理分析

文章对武汉市岩溶塌陷进行了全面梳理,主要对由工程施工引发的岩溶塌陷进行了归纳总结,按施工类型将其分为4大类,对其在不同地质条件下引发岩溶塌陷的成因机理、致塌模型进行举例分析,得出结论:钻探施工诱发的岩溶塌陷以岩层顶板破坏—垂直渗压致塌模式及崩解—土洞顶部破坏—加载致塌模式为主;桩基础施工以岩层顶板破坏—渗流液化致塌模式为主;抽排地下水诱发的岩溶塌陷为潜蚀-吸蚀致塌模式,荷载振动诱发的岩溶塌陷为潜蚀—振动—加载致塌模式。武汉市岩溶塌陷以钻探、桩基施工诱发为主,因其容易破坏岩土体结构、水动力条件,具有猛烈而快速的特点;抽取地下水影响范围较广,隐蔽、不易察觉;振动荷载只能作用于土洞形成后。      

枣庄市岩溶塌陷形成规律及防治

枣庄岩溶塌陷始发于１９８１年，是全国较早发生岩溶塌陷的地区之一。多年来，随着对地下水开采量的逐渐增加，岩溶塌陷随之加剧。     

贵州牛场岩溶地面塌陷的形成及其防治

通过对牛场多孔抽水试验区岩溶地面塌陷的成因分析,阐述了大强度大降深抽水对岩溶塌陷的影响,并提出了相应的防治措施。     

遵义金塘谷地岩溶塌陷形成机理初步探讨

本文通过对遵义金塘谷地岩溶塌陷特征及塌陷区工程勘察资料的综合分析,在阐述了致塌的内外因素及形成条件后,着重探讨了浮托力、自重力、卸荷张力、冲刷力及冲击力在塌陷中所起的作用,并以此提出了防治措施。     

歌乐山岩溶地面塌陷发育特征

歌乐山为高位岩溶地带,加之近年来人类工程活动加剧,岩溶地面塌陷发生频繁。中梁山山脉沙坪坝行政区段基本覆盖传统意义上歌乐山地区,文章以此为研究范围,搜集以往调查、勘察资料并加以系统分析,旨在研究、总结歌乐山地区岩溶地面塌陷发育特征。研究结果表明,区内岩溶地面塌陷数量呈现逐年递增的趋势,但季节分布不均匀,其空间上主要分布在岩溶较发育、地下水位变动较大、地层岩性碳酸钙含量较高、土层厚度3～8 m的地带;塌陷发育过程分为早期、中期、晚期三个阶段,以潜蚀作用为主导因素。      

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。?     

重庆地区的岩溶塌陷及其形成机理

本文结合地质背景探讨了岩溶溻陷的一般分布特征并对歌乐山等六个塌陷区作了详尽论述，对其形成机理作了一般性探讨。     

水城岩溶地面塌陷的特征及形成机理

水城是贵州最严重的岩溶塌陷区之一。本文在分析勘探和塌陷资料的基础上,研究了岩溶地面塌陷的形态、强度、分布和动态特征,塌陷形成的条件及机理,并提出了防治措施。     

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。     

广西玉林市岩溶塌陷基本特征及其形成条件

岩溶地面塌陷是玉林市最常见、最严重的一种地质灾害。本文结合地面勘查资料,重点论述该市岩溶塌陷基本特征及其形成条件,同时,对岩溶塌陷的防治对策也作了初步的探讨。     

河床透-阻型岩溶塌陷形成机理

岩溶塌陷具有突发性,隐蔽性等特点,往往会造成重大灾害。为了预测岩溶塌陷的模式及可能性,以某地区河床塌陷为研究对象,对区域内河床透-阻型盖层岩溶塌陷的形成机理进行分析;并基于潜蚀—失托-重力致塌理论,建立土洞力学模型,对岩溶水位下降时土洞的抗塌系数进行初步评价;进一步采用FLAC^3D数值模拟对计算结果进行验证。研究结果表明该地区河床塌陷为地下水潜蚀作用下形成的土洞塌陷,土洞稳定性与土洞高度、土体物理力学性质、水动力条件变化等因素相关。也表明河床岩溶塌陷往往在附近地下抽排水初期以及土洞形成初期就会发生,一般先于两岸阶地的地面塌陷,可作为大范围岩溶塌陷发生的前兆。     

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。     

再论岩溶塌陷的形成机制

20世纪70年代以来,不少学者对岩溶塌陷的形成机制进行了努力探索,一些单位开展了大量野外和室内实验,获得了宝贵数据,取得了重大进展。在此基础上形成了目前比较公认的＂潜蚀论＂和＂真空吸蚀论＂。作者通过对已有研究成果的总结,特别是对支撑＂潜蚀论＂和＂真空吸蚀论＂的理论基础和实验数据的分析,结合在贵州六盘水地区岩溶塌陷的长期调查成果,认为研究岩溶塌陷,不能离开覆盖土层的物理力学性质,土层物理力学性质不一,变形破坏方式也不一样。岩溶塌陷的形成发生,往往是多种作用的共同结果,同时提出了＂溯源潜蚀＂和＂土体流变＂的观点。     

论岩溶塌陷问题

岩溶塌陷是可溶岩地层分布区主要灾害地质现象之一,岩溶塌陷的产物是岩溶陷落柱,其结果可导致一系列工程地质问题,本文从岩溶塌陷形成机理出发,根据我国的具体情况划分了岩溶塌陷类型,论述了有关的工程地质问题。