ANSYS在土洞演化预警中的应用

以桂林某高速公路为工程依托点,在全面分析现有高速公路覆盖地区的岩溶土洞的监测预警技术的基础上,选取TDR监测技术作为主要研究手段,并用ANSYS模拟了TDR监测全过程。模拟结果表明,在基岩面以上厚5.0 m左右的土层中发育有土洞且直径3.0 m以上时,可能对地面造成破坏,当土层厚度不变（5.0 m）,梁的截面尺寸一定（8 cm×6.5 cm）,土洞沿基岩面慢慢往上发育时,随着土洞发育直径的不断增大,地面变形也就越明显,且变形趋势呈缓慢的直线型; 当土洞直径为2.0 m,埋深为4.0 m,或土洞直径为4.0 m,埋深为3.0 m时,梁埋深从2.0 m开始,其变形趋于平缓;当土洞直径为3.0 m时,埋深为3.5 m,梁埋深从1.0 m到3.0 m,其变形量基本相当;当土洞直径为5.0 m,土洞顶板埋深为2.5 m,梁埋深分别为1.0 m、2.0 m,其基本保持一致,分别为6.74×10－2 m、6.75×10－2 m,即达到极限平衡状态,说明监测梁布设在距离土洞顶板2 m范围内时,可比较有效地监测到土洞变形破坏的演化趋势。      

GIS在高速公路岩溶路基病害研究中的应用—— 以水任—南宁高速公路为例

随着人口的增长、经济的发展,一些新高速公路的建设不可避免地经过岩溶发育地区,水任- 南宁高速公路No. 4合同段大约有10km穿过岩溶极为发育的岩溶谷地,下伏著名的地苏地下河系,对路基的稳定性造成巨大威胁。本文以该路段为例,从多源空间数据的管理、数据可视化、动态分段、数据查询、空间分析和专题地图制作等方面介绍GIS在高速公路岩溶路基病害研究中的应用。      

第十届岩溶塌陷、工程、环境影响国际会议综述

从1984年开始,每两年召开一届的第十届岩溶塌陷、工程、环境影响国际会议于2005年9月24-28日在美国德克萨斯州圣安东尼奥市举行,会议由美国土木工程协会（ASCE）主办。与会人员200余人,分别来自美国、德国、意大利、科威特、黎巴嫩、伊朗、英国、日本、中国香港、中国、土耳其等国。我国3位代表出席该会议,分别是中国地质科学院岩溶地质研究所雷明堂研究员、蒋小珍副研究员、西北工业大学的吴耀国副教授。会前考察了圣安东尼奥市Edwards含水层的岩溶特征、地下水示踪试验等。会议议题包括以下11个内容：     

GIS技术在中国可溶岩面积计算中的应用

Yuan Daoxian等(1998)、邹成杰等(1994)所采用的中国可溶岩分布面积(包括裸露型和埋藏型)是3 400 000 km~2,该数据是李大通(1983)以《1∶400万中国可溶岩类型图》为基础,采用“重量比拟法”进行测量获得的。“重量比拟法”的基本原理是面积的大小与其重量成正比,通过人工剪裁不同碳酸盐岩的类型,称其重量,并按比例换算成面积。其精度受纸张的均匀程度、剪裁的准确性以及天平感量等多方面的限制,且工作程序繁杂。     

中国岩溶作用产生的大气CO2碳汇的分区计算

根据中国岩溶碳汇计算的需要,将我国岩溶地区划分为南方岩溶区、北方岩溶区、青藏高原岩溶区和埋藏岩溶区4种类型区,各区的岩溶面积分别为56.48万km2、32.58万km2、55.60万km2和200.1万km2。各区岩溶水的径流模数和岩溶作用强度存在差异,南方岩溶区比其他区的岩溶作用强度明显大得多。以取得的调查监测和统计资料为依据,对4种类型区和中国的岩溶碳汇量进行了重新计算,南方岩溶区、北方岩溶区、青藏高原岩溶区和埋藏岩溶区岩溶碳汇量分别为1909.9万tCO2/a、600.5万tCO2/a、580.1万tCO2/a、608.6万tCO2/a,由此获得中国岩溶碳汇总量为3699.1万tCO2/a。该结果比前人的研究更全面地反映了当前我国岩溶地区碳水钙无机循环产生的大气CO2汇量。      

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。     

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     

岩溶塌陷的光纤传感监测试验研究

通过大型岩溶塌陷物理模型试验室,研究了BOTDR光纤传感技术在岩溶塌陷(或沉陷)监测中的应用.试验中模拟了岩溶水的开采导致塌陷的过程,并实时监测光纤的变形过程及所观测到的土层破坏情况,试验结束后,垂直开挖剖面,检验光纤监测结果的可靠性.结果显示:光纤的应变峰值与土层的扰动、掏空相对应,可判断塌陷发生的位置;由不同层位的光纤应变变化,可判断土层扰动带垂直方向的发展过程;由光纤时间序列的变化趋势,可判断土层扰动带水平方向的发展方向.研究成果表明,BOTDR光纤传感技术监测塌陷的发生是可行的,效果较好.     

岩溶(土洞)塌陷TDR监测试验研究

结合土洞的分布和形成演化的特点,采用具有分布式特点的同轴电缆时域反射(TDR)技术开展岩溶土洞监测研究。通过室内同轴电缆的抗拉、胶结同轴电缆的抗折等试验,以及在建高速公路上铺设方法的对比,得到以下结论:TDR用于野外岩溶土洞发育区的监测是可行的,但要求同轴电缆的拉断荷载低于200N,水泥砂浆的配比在1∶3～1∶4之间,且梁式胶结同轴电缆铺设方法较好。