岩溶塌陷试验、评估与管理方法研究

岩溶塌陷是我国岩溶区主要地质灾害类型 ,广泛分布在我国广西、贵州、湖南、江西、云南等 2 3个省 (区 )。据初步调查 ,全国有 30 0多个市县共发生过岩溶塌陷 14 0 0例以上 ,塌陷坑总数超过 4× 10 4个 ,有效减轻其影响已成为广大岩溶工作者面临的重要问题。本文以作者近年来完成的项目成果为基础 ,介绍了岩溶塌陷模型试验测试技术、基于GIS的风险评估方法以及信息管理技术 ,最后 ,对岩溶塌陷研究的趋势作了系统分析。     

桂林市西城区岩溶塌陷特征分析

桂林市西城区岩溶塌陷是该区重要地质灾害 ,已对当地工农业生产构成严重危害 ,本文从大量野外调查资料出发 ,分析了该区岩溶塌陷在时间和空间上的主要特征 ,为今后本区岩溶塌陷的预测和防治提供了可靠的依据。     

广清高速公路改扩建工程岩溶塌陷主要影响因素分析

岩溶塌陷对工程建设的影响不容小视。为了研究广清高速公路改扩建工程中影响岩溶塌陷的两个主要因素冲击荷载作用和地下水下降对塌陷的影响程度,在资料收集和现场调研的基础上,统计工程区12处岩溶塌陷的基本情况,总结塌陷特征并分析影响塌陷的主要因素,建立与实际覆盖层结构相符的塌陷地质模型-砂土+粉质黏土+灰岩地质模型。根据极限平衡理论,分别在冲击荷载和水位下降两种力学作用下对塌陷地质模型进行稳定性计算。通过计算得出,最大冲击荷载的作用在一定程度上会影响覆盖层的稳定性,但不是导致地面塌陷的主要因素,而地下水位下降对工程区岩溶塌陷起到了决定性的作用。通过进一步分析水位下降对塌陷的影响程度,确定水位降幅4m为警戒值, 6m为危险值,为保证施工的安全性提供一定的理论依据。     

S210线芦山-宝兴段崩塌灾害危险性分析及防治对策建议

＂4·20＂芦山地震发生后,作为进出地震灾区的生命线工程省道S210芦山-宝兴段多处发生崩塌滚石等次生地质灾害,堵断交通,威胁来往群众的生命安全,严重影响了抗震救灾和灾后的恢复重建。通过对此路段进行崩塌灾害现场考察,得出此路段的崩塌灾害多发生在大于40°的坡体上,坡向为SW、W和NW,易发岩性为灰岩、砂岩、白云岩和砾岩,切割深度多大于16m。通过GIS进行因子叠加分析,将此路段划分为3级危险度区域,并根据芦山地震灾区崩塌滚石灾害成因机制、分布与活动特征、成灾方式与危害对象,提出了相应的防治对策与建议。     

岩溶塌陷监测内容及方法概述

岩溶塌陷是影响和制约岩溶地区社会、经济发展的主要环境地质问题之一,在我国也不例外.岩溶塌陷监测是岩溶塌陷地质灾害防治中重要内容之一.通过岩溶塌陷监测,可以掌握溶洞随时间的发展变化过程,包括大小、位置、应力强度等,进而为岩溶塌陷预测提供基础数据支撑,避免造成人员和财产损失.本文系统地介绍了目前国内外针对岩溶塌陷问题开展的主要监测工作.从岩溶塌陷的分布规律和形成的3大条件出发,总结出岩溶塌陷监测的内容和相对应的监测技术、方法和手段,为系统性地开展岩溶塌陷监测工作提供技术和方法参考,为更深入地研究岩溶塌陷机理等提供基础支撑.最后,文章指出未来岩溶塌陷监测工作的重点是新兴技术手段和传统监测方法相结合,互补优劣.     

地球形成和演化过程中的分异能计算方法研究

地球形成初期,构成地球的物质在组成上是大致均一的.目前地球的地核-地幔-地壳圈层结构,是由分异作用形成的.分异过程释放的能量称为分异能.Sorokhtin和Chilingarian等人从行星吸积的定义出发,导出了基于地球内部密度分布的势能计算公式,计算出的分异能大小为1.698×1031J.本文采用计算球体势能的思路,导出分异能计算的解析公式和数值计算公式,通过求取原始地球模型与均匀分层模型、PREM模型的势能差计算分异能.两种方法的计算结果分别为1.535×1031J和1.698×1031J.前者与Sorokhtin等的结果相近,后者与之相同.本文初步分析了方法间的异同以及造成结果偏差的主要原因.     

泥流型岩溶地面塌陷物理模型

为了进一步深入研究覆盖型岩溶地面塌陷的发生条件和机理,在罗小杰关于土体塌陷理论的基础上,着重研究了泥流型地面塌陷地质现象、地质模型、物理模型及其数学表达式。根据软弱土在塌陷中的运动学响应特征及其周围土体变形表现,建立了泥流型岩溶地面塌陷的地质模型。由于软弱土具有高含水量、高液限、低抗剪强度和可流动的特点,将其视为高黏滞性的流体,在塌陷过程中呈层流状态流动;进而概化了泥流型岩溶地面塌陷的物理模型;依据牛顿内摩擦定律及极限平衡理论,提出了相应的数学表达式,探讨了泥流型地面塌陷的基本特征。认为泥流型地面塌陷将以一固定的速度发生,塌陷速度与岩溶通道直径的平方、软弱土的重度和天然含水量成正比,与黏性系数成反比。塌陷历时与软弱土的黏稠程度和厚度成正比,与重度和岩溶通道直径的平方正反比。     

大藤峡水库岩溶塌陷预防的安全调度研究

水库运行容易在库区诱发滑坡、岩溶塌陷等地质灾害。通过水库运行的安全调度,可有效减少库区地质灾害的发生。本文以在建的大藤峡水库武宣防护区为例,分析计算了岩溶塌陷预防的安全调度水位、排蓄水速度;并根据现场调查,查明了研究区岩溶塌陷发育的地质背景和发育现状,建立了岩溶塌陷发育机理模式。为了分析水库运行改变地下水动力条件对岩溶塌陷发育的影响,运用Modflow软件,建立研究区数值模拟模型,通过数值模拟运算,预测了大藤峡水库不同蓄水水位引起的地下水位变化,以及不同排蓄水速度引起的地下水流速变化;探讨了包气带、潜水层和承压水层区域岩溶塌陷发育的可能性。结果表明：研究区岩溶塌陷预防的水库安全水位高程为51～62 m,蓄水水位安全上升速度为0～1.0 m·d-1和排水水位安全下降速度为0~3.0 m·d-1。     

重庆甑子岩崩塌落石动力学特征及危险性分区

针对重庆市南川区甑子岩危岩体面临的崩塌地质灾害问题,分析不同高度、不同规模的危岩体对东侧居民区的落石风险及危害性。以甑子岩处岩质边坡为研究对象,根据其结构面发育情况及崩塌落石特征确定模型尺寸,运用RocFall软件对崩塌落石的能量、速度、运动轨迹、落点位置及冲击力等进行模拟计算。以此对崩塌落石区进行落石风险评估,根据崩塌落石的动量和动能,按最危险原则法将崩塌落石的危险性分区,分为Ⅰ危险性极大、Ⅱ危险性大、Ⅲ危险性一般、Ⅳ危险性较小、Ⅴ无危险五个分区,并将此分区应用于甑子岩危岩体,评价崩子岩危岩体居民区的落石风险及危险性,确保居民安全。通过对崩塌落石区的危险性分区,可以用来指导居民区的安置和防护措施。     

云南高原岩溶塌陷发育特征及成因机制

云南高原岩溶塌陷总的特征是由岩溶高原特定的地质环境、岩溶发育、水文地质以及水文气象和人类工程活动等因素综合影响和决定的,文中通过对这些因素及其作用机制的分析,深化了对高原岩溶塌陷基本特征和发育规律的认识。云南高原岩溶塌陷区域上分布零星,地段上呈现“点状”特征,主要集中发育于岩溶断陷盆地、岩溶槽谷（洼）地、岩溶台地或古高原面等特定的岩溶地质环境单元。主要原因是高原大部分区域为裸露型基岩山区,江河深切,垂直岩溶带发育,地下水埋藏普遍较深;盆、谷、洼地等人类聚居区,除边缘地带外,松散土覆盖层厚度较大,且黏性土层占比高,土体固结度也较高;岩溶发育不均匀,岩溶洞、管发育,但总体上地下岩溶率并不高,引发岩溶塌陷的洞、管较为孤立分散。