岩溶塌陷

摘要： 岩溶区域乡镇天然气管道不可避免地受到岩土活动的影响,难以抵御土层错动作用和地表破坏所引起的永久性地面位移。在准确把握岩溶区域埋地管道破坏特征的基础上,建立岩溶区域乡镇天然气管道风险管控的物理-事理-人理(WSR)模型,并基于此从物理-事理-人理三个维度提出岩溶区域埋地管道的风险管控措施。研究表明:岩溶区域管道失效的最主要原因是管周土体与埋地管道的力学参数及变形性能差异,管道破坏模式主要分为拉伸破坏与屈曲破坏。为有效开展安全管理,既要注重在明确管道失效规律的基础上控制、减弱乃至消除危险源(物理),完善管道运行过程中的安全管理及应急处置(事理),也要运用法律、政策等手段规范相关主体的行为活动、营造良好的外部环境(人理)。

摘要： 人类工程活动是武汉市岩溶塌陷形成的重要诱因。以武汉市洪山区毛坦港某小区岩溶塌陷为例,分析其形成条件及形成机制,提出相应的防治对策。研究认为,该岩溶塌陷形成于下伏碳酸盐岩中岩溶发育且上覆盖层具“上黏下砂”二元结构的区域,属岩层顶板破坏—垂直渗压致塌模式的产物。对于该类岩溶塌陷,建议重点采取钻探前合理布孔、钻探中加强护壁与监测、钻探后及时封孔等措施。

摘要： 通过对广西恭城县莲花镇枧头小学建设项目周围地质灾害和隐患进行野外调研,查明主要地质灾害为岩溶塌陷,对其发育现状进行了评估,并预测岩溶塌陷对工程建设存在的地质灾害影响,提出了地质灾害防治措施,建议在主体施工建设前进一步查明地基是否有未发现的土洞或者软弱土存在,可采取灌浆、碎石充填等方法进行治理。同时建筑物基础施工做好地下水防水、排水工作,加强区内地下水动态监测。本文从对拟建项目的地质环境条件和地质灾害形成机理分析,工程建设中和工程建成后可能引发或加剧的地质灾害提供防治措施和参考依据。

摘要： 岩溶地面塌陷是岩溶地区因岩溶作用而发生的一种引起地面变形、破坏的地质灾害,是目前国内较为常见的地质灾害之一,性质上多表现为突发性和爆发性。该类地质灾害发生后,往往需要在很短的时间做出全面、准确的灾害评定,这就对地质灾害的快速、精细化探测提出了非常高的要求。本文以武汉市法泗镇岩溶塌陷为例,采用高密度电法、等值反磁通瞬变电磁法两种物探方法进行探测。通过资料处理和解释分析,认为两种方法均取得了一定的探测效果,但单一方法未能达到岩溶塌陷精细化探测的要求。基于两种方法反演成果数据均为视电阻率值,且两种方法优点互补,本次研究将两种方法的反演数据按照其变化规律进行整合拼接,保留高密度电法的浅部数据及等值反磁通瞬变电磁法中深部数据,扬长避短,形成一张探测成果图,实现了对岩溶塌陷快速、精细化探测的目的,为该区岩溶塌陷成因机理分析提供了科学的依据。该应用方法对以后解决类似地质灾害问题具有一定的借鉴意义。

摘要： 通过详细调查重庆中梁山地区的岩溶地面塌陷灾害情况,分析出该区地面塌陷特征及形成机理。结果表明:岩溶地面塌陷主要分布在嘉陵江组中的地势低洼处、断层和溶槽处,多发生在降雨量大和地下水水位陡降时期,是自然因素和人类活动共同作用下的结果,数量较多,以土洞型为主;其致塌的力学机制以真空吸蚀作用和潜蚀作用为主,多种作用为辅;在具备岩溶塌陷发生的地质条件下,隧道建设过程中的强排水、降雨和村级公路修建与运营过程中会诱发岩溶地面塌陷的发生。根据岩溶地面塌陷的致塌力学机制和诱发因素,提出预防降雨形成的地表水过度聚集,隧道建设避免地下水陡降,村级公路和隧道选址避开岩溶发育区域等措施,以防止岩溶地面塌陷发生。

摘要： 岩溶地面塌陷是隐伏岩溶区常见的地质灾害类型之一,是制约武汉市城市规划和建设的重大地质环境问题。地下水对岩溶地面塌陷的形成和发展发挥着至关重要的作用,地面核磁共振测深方法是目前唯一直接探测地下水的地球物理方法,对地下水探测具有独特优势。本文介绍了地面核磁共振测深方法在探测岩溶塌陷区地下含水层方面的潜力,并在武汉市岩溶塌陷区内外开展了探测实验,结果表明:地面核磁共振测深反演的含水量参数可辅助划定含水层顶底板埋深,确定含水层厚度,并量化含水层富水性特征;弛豫时间参数指示了含水层孔隙度大小,可为岩溶发育程度、岩溶裂隙充填情况等提供参考。结合钻孔资料,验证了地面核磁共振测深方法在岩溶塌陷区地下含水层探测中的可行性。

摘要： 湖南省怀化市为新兴区域交通枢纽城市,在近年来的大量工程活动影响下,城区发生多起岩溶塌陷灾害,对当地人民群众生命财产安全和城市发展造成较大威胁。依托岩溶塌陷专项地质调查成果,选择岩溶发育程度、到断层的距离、土层结构、土层厚度、岩溶水位波动幅度、岩溶水位与基岩面关系、地下水开采强度、岩溶塌陷密度8个因素作为评价因子,运用层次分析法建立岩溶塌陷易发性多因素判别模型,并系统研究各因素对岩溶塌陷形成的影响作用,确定各因素权重赋值。在此基础上,运用地理信息系统(GIS)技术,对怀化地区进行岩溶塌陷易发性评价,结果显示:怀化地区岩溶塌陷高、中易发区面积分别为107.48km^(2)、157.13km^(2),分别占易发区总面积的34.7%、50.7%;区内穿越岩溶塌陷高易发区、中易发区的各类交通线路长度分别为16.4km、88.9km,占穿越易发区总线路长度的12.9%和69.9%,受岩溶塌陷地质灾害威胁较大。

摘要： 岩溶地面塌陷作为我国西南地区主要地质灾害类型之一,已成为影响该地区经济发展的重要因素,建立符合地区特征的岩溶地面塌陷易发性评价模型,可为塌陷的防治提供指导。文章以重庆市中梁山地区为研究区,以327个塌陷点为样本,基于GIS技术和地理探测器方法,对研究区三组样本点进行因子探测,定量化筛选出影响较大的评价因子,并采用层次分析法对岩溶地面塌陷易发性做出评价。结果显示:随着样本点数量变化,影响因子的解释度q值排序存在差异,然而三组数据中,各因子对岩溶塌陷的贡献大小排序始终是地层类型、地层富水性、距隧道距离、高程和坡度;基于地理探测器—层次分析法相结合的岩溶塌陷易发性评价结果预测精度达89.88%,高易发区主要在岩溶槽谷区嘉陵江组和大冶组地层分布地段。

摘要： 龙门县石灰岩储量丰富,是广东省最大水泥生产基地之一。采石产业带动当地经济快速发展的同时产生了一系列环境地质问题。某石灰岩采石场前期对矿区环境地质条件研究程度不足,在开采过程中意外揭穿断裂F1控制的岩溶导水裂隙带,北侧地下水向采坑排泄,涌水量约3000m^(3)∙d^(-1)。随着地下水位的下降,矿区北部陆续产生17处岩溶塌陷,引起多座房屋开裂,对当地居民的生产生活安全造成威胁。文章基于地面岩溶水文地质调查,运用地球物理勘探和钻探等方法,探明该区域地下岩溶发育分布特征,制定帷幕止水方案,并采用综合检测方法(高密度电阻率法、钻孔抽芯、压水试验和地下水位动态监测)对帷幕的注浆效果进行评价。帷幕两侧地下水位动态监测可以综合反映止水效果及其随时间的变化,建议保留监测设备,继续做好监测工作。检测结果表明,浆液基本完成对帷幕轴线方向上溶洞、岩溶管道、裂隙的填充,帷幕两侧形成稳定的水位差,涌水点的流量明显减小,帷幕的止水效果显著。

摘要： 根据资料收集整理以及野外调查,研究徐州淮海国际港务区地质灾害类型、分布、发育特征、发展趋势,并提出防治措施。研究工作表明,徐州淮海国际港务区地质灾害类型主要为采空塌陷、岩溶塌陷和崩塌。采空塌陷广泛分布于港务区,总面积约33.91 km2,目前区内采空区处于残余变形期;岩溶塌陷位于港务区柳新镇垞城村钮庄,目前未见明显复活迹象;崩塌位于蔺山和张古山废弃采石宕口,在未来几年内将进行生态修复治理。地质灾害防治措施主要为合理开采地下水,加强地质灾害监测以及采取合适的工程措施等。研究工作为以后地质灾害防治工作提供了基础指导依据。

摘要： 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.

摘要： 在岩溶塌陷治理中,由于溶洞分布的不均匀性及无规律性,项目初期的勘察往往无法满足施工和设计需要,施工勘察已成为该类工程一个必然阶段.进行合理的施工阶段勘察,同时进一步优化设计有利于更好地推进工程进度,提高工程质量.本文基于某岩溶塌陷治理工程,采用"同步勘察设计模式"对原有方案进行了优化和分析,提出了基于该模式的具体工作流程及思路.最终的设计方案调整了原有方案的钻孔间距、钻孔深度,弥补了原有方案勘察不充分、设计模式僵化等问题,避免了不必要的浪费,提高了工程质量.

摘要： 武汉市江夏区红旗村文化大道附近发生岩溶塌陷,其上覆盖层为粘土.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;根据土体受力情况,得出塌陷力学模型,并用数据进行了验证;最后结合致塌模式和力学分析提出了防治措施.

摘要： 覆盖型岩溶区地下水动态监测预警是岩溶塌陷防治的重要手段,监测预警阈值对判断是否预警和启动应急预案至关重要.本文通过武汉市范围内长江一级阶地典型监测孔数据分析,结合毛坦港、烽火村和法泗街三处塌陷密集区施工期间的监测实例,对岩溶塌陷区地下水自动监测预警判据进行了探讨,可为一级阶地岩溶塌陷区及相似地质背景条件区域岩溶塌陷地质灾害监测预警和防灾减灾提供借鉴.

摘要： 岩溶塌陷作为地质灾害的其中一种,近几年来,对人类的生产活动和生活造成的伤害越来越明显,引起了国际相关研究组织的重视.为了减小由于岩溶塌陷地质灾害对当地人们生产、生活造成的危害,需要不断加强岩溶地质灾害的评价方法和预测机制研究.因此,需要对岩溶塌陷发生的条件、影响因素、评价技术及方法有一个较为全面的认识和了解.当前多采用地理综合物探技术、地理信息系统技术、地质灾害管理技术等技术措施来评价岩溶塌陷地质灾害。通过风险评估、试验测试、规律研究等途径，以危险性指数计算的准确性、岩溶塌陷影响因素的权重、岩溶塌陷预测与防治效果等指标来进行量化评估。

摘要： 由于岩溶塌陷的产生在时间上具有突发性,在空间上具有隐蔽性,在机制上具有复杂性,因此,被普遍认为难以采取地面常规监测手段对塌陷进行监测预报.本文以安顺玉碗井浅覆盖型白云岩塌陷区为例,运用岩溶管道裂隙系统水(气)压力监测方法对塌陷区进行监测,通过岩溶水压力变化速率和临界速率的比较、基岩面土层水力坡降和基岩面处的临界坡降的比较进行稳定性的判别.结果显示,岩溶水(气)压力的变化对塌陷具有触发作用,因此在岩溶塌陷风险区进行岩溶地下水开发时,建议加强岩溶塌陷的监测与预报.

摘要： 随着岩溶区城市化建设的发展,人类对资源开发的需求不断增加,岩溶塌陷灾害日渐严重,破坏了岩溶区原本脆弱的生态环境,产生各种环境效应.为了有效的保护和管理贵州岩溶山区的生态环境,提出对贵州岩溶塌陷环境效应和防治措施的研究.通过野外岩溶塌陷灾害的调查和室内的统计资料,分析了研究区岩溶塌陷灾害的现状和成因,对岩溶塌陷产生的生态环境效应、地下水环境效应、土壤环境效应、岩溶环境效应、经济环境效应等进行了探讨,并根据贵州岩溶塌陷产生的主要原因提出预防和治理措施.取得的主要结果有:目前贵州岩溶塌陷灾害有752处,且80％是由人类活动引起,主要由人类抽取地下水引起;岩溶塌陷诱发产生塌陷坑内水土流失、塌陷坑周围水土二次流失及植被和农作物破坏的生态环境效应,地下水污染的地下水环境效应,土壤污染、土壤盐渍化、土壤养分流失等土壤环境效应,岩溶作用增强的岩溶环境效应,直接经济损失和间接经济损失的经济环境效应;采取合理抽排地下水、加强防渗、避绕、加固、建立监测点、避免地下震动等预防措施和防渗封闭、结构跨域、加固处理等治理措施.该研究结论为贵州岩溶山区脆弱环境的保护和可持续发展提供依据.

摘要： 形成岩溶塌陷的原因很多,诸如潜蚀、真空吸蚀、高压水气的冲爆、重力、振动、建筑荷载、溶蚀作用等.由于目前人们对其的认识不统一,主要介绍"潜蚀论"与"真空吸蚀论".工程上往往由于未能查清地质条件加之岩溶塌陷地基处理措施不当,威胁建筑物的稳定性和安全性,甚至造成严重的经济损失和人员伤亡.在岩溶塌陷的地基处理中通常采用提高岩体抗压强度、提高地基的抗剪强度等治理措施.

摘要： 通过对风岗县新建乡集镇中心区岩溶塌陷地质灾害勘察中勘察资料综合分析的实例,总结岩溶塌陷地质灾害勘察工作开展中如何对各种勘察方法获取地质资料进行综合分析相互应正的一些经验;为在岩溶塌陷区开展勘察工作中成果资料的综合分析起到借鉴作用.具体分析了勘察区环境地质条件，采用地质测绘、工程地质物探、工程地质钻探、井下电视等勘察手段进行勘察工作，探明了该地的岩溶发育特征。

摘要： 北京地区发生过多处岩溶塌陷,虽然未造成严重危害,但其对城市安全的影响不容忽视.岩溶塌陷的形成受自然因素和人为因素的影响,其中人为因素导致的塌陷数量多、损失大,其诱发原因与开发岩溶地下水关系密切.本文通过研究北京地区岩溶塌陷的现状及成因,对较大的几个岩溶地下水源地产生塌陷的条件及可能性进行了分析.总结北京地区岩溶塌陷的条件,以指导水井施工和岩溶水开发等工作的开展.

摘要： 本发明公开了一种用于岩溶区浅埋溶洞地面塌陷的充填治理方法。该方法根据勘察找出的浅埋溶洞分布和发育情况，设计开挖覆土坡度，开挖后向溶洞充填砾石至洞口，填充的砾石直径200mm～800mm，然后，在坡面铺设土工布至地面并向外延伸长度不小于1.5倍的坑深，铺设完成后，自洞口填充级配砾石至地面并分层夯实，在回填砾石的表层铺设营养土并种植植被。避免了传统充填方法的弊端，既保证了防塌陷、导水治理效果，又有一定的耐久性。工程实践证明本发明的充填方法具有较好实用性，可用于岩溶地面塌陷的治理。本发明对环境保护具有较好效果，且材料易得、成本低廉。

摘要： 本发明是一种模拟岩溶地区地铁振动引发岩溶覆土塌陷的模型试验装置，本发明涉及内容包括主体结构、激振系统和测量系统。主体结构包括模型箱、地铁模拟隧道及构成地下岩溶结构的灰岩模拟材料、岩溶空腔、岩溶漏斗和岩溶覆土，激振系统包括地铁模拟隧道内设置的电磁激振器和外部的激振控制器，测量系统包括加速度传感器、数据采集仪、土体称重装置及摄像机。通过地铁模拟隧道内激振装置模拟地铁振动，通过加速度传感器测量岩溶漏斗处振动加速度，利用土体称重装置测量掉落土体质量，根据摄像记录观察地表变形过程。本发明装置适用于地质工程、岩土工程技术领域，能够揭示岩溶地区地铁振动引发岩溶覆土塌陷机理及地面沉降规律。

摘要： 本发明属于地铁建设技术领域，公开了一种模拟岩溶地区地铁振动引发岩溶覆土塌陷的试验系统，包括：地质探测模块、地质分类模块、岩溶样本采集模块、岩溶样本分析模块、中央控制模块、信息汇总模块、地铁信息获取模块、三维模型构建模块、地铁模拟运行模块、数据记录与显示模块。本发明通过地质探测实现对岩溶地区的地质分类，以及采集不同类别的地质的样本，获取的岩溶样本更具有代表性，进行岩溶地区三维模型的构建更准确；通过地铁信息的获取实现对地铁车辆信息、地铁运行信息以及地铁隧道信息的整合，便于进行岩溶地区地铁振动的模拟，模拟效果更真实，得到的岩溶覆土塌陷结果更准确，为进行地铁规划提供建议。

摘要： 本发明提供了一种基于岩溶水动态的岩溶地面塌陷预测预报方法，涉及预测预报技术领域，该方法实现了岩溶地面塌陷危险区域内短时间、小范围及高精度的预测预报。方法具体包括，建立岩溶水的水位水质动态监测网格，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，即可结合由水位线平面图确定的岩溶水运动方向，通过水位水质联合追溯方法分析岩溶地面塌陷的孕育过程，并根据上述信息及时准确地划定可能塌陷范围。本发明提供的预测预报方法简单有效，对提高岩溶地面塌陷预报的精度及准确性具有重要的实用价值。

摘要： 本发明公开了一种用于岩溶塌陷试验的水位波动控制装置。该装置包括向岩溶塌陷环境模拟装置供水的供水管和将岩溶塌陷环境模拟装置内的水排出的排水管，在供水管上设有变频水泵、流量控制阀和压力表；排水管包括一排水主管和与该排水主管连通的两根排水支管，在排水管上设有调节岩溶塌陷环境模拟装置内压力的调节机构，该调节机构包括定时程序控制器、电磁换向阀和两个溢流阀，两个溢流阀分别设置于两根排水支管上，电磁换向阀设置于排水主管和两根排水支管的连接处，定时程序控制器与电磁换向阀连接。本发明所述水位波动控制装置可以实现岩溶塌陷环境模拟装置内不同频率及不同波幅的水位波动控制，满足不同频率及波动幅度的岩溶塌陷物理模型试验。

摘要： 本发明涉及一种应用于模拟岩溶地区地铁振动引发岩溶塌陷的模拟试验装置，该装置主要由电动激振器、外部箱体、侧壁、底板、基座、柔性杆、垫板以及量测系统等构成。可通过外部箱体固定水平激振器和地面上的基座固定竖直激振器，并经模型箱的垫板连接到模型箱内部，以实现水平和竖直振动。基座与激振器、外部箱体与激振器之间是刚连接。通过外部调节激振器频率和振幅，传力到相应柔性杆，再传递到对应一级的垫板上；通过垫板将振动传到模型箱体的土体中，以实现激振器对模型箱体的水平和竖直振动。与现有技术相比，本发明可更为可靠便捷地用于模拟地铁振动作用下岩溶塌陷的形成机制，能够实现水平和竖向振动，具有频响范围大，振动和频率容易控制，成本低的优点。

摘要： 本发明公开了一种用于岩溶塌陷试验的水位波动控制装置。该装置包括向岩溶塌陷环境模拟装置供水的供水管和将岩溶塌陷环境模拟装置内的水排出的排水管，在供水管上设有变频水泵、流量控制阀和压力表；排水管包括一排水主管和与该排水主管连通的两根排水支管，在排水管上设有调节岩溶塌陷环境模拟装置内压力的调节机构，该调节机构包括定时程序控制器、电磁换向阀和两个溢流阀，两个溢流阀分别设置于两根排水支管上，电磁换向阀设置于排水主管和两根排水支管的连接处，定时程序控制器与电磁换向阀连接。本发明所述水位波动控制装置可以实现岩溶塌陷环境模拟装置内不同频率及不同波幅的水位波动控制，满足不同频率及波动幅度的岩溶塌陷物理模型试验。

摘要： 本发明公开了一种覆盖型岩溶区运营高速公路岩溶塌陷危险性评价方法，根据一般岩溶塌陷发生的主要影响因素与运营高速公路岩溶塌陷的诱因结合，进行一级指标、二级指标、三级指标的划分，确定各级指标的权重系数，并分别对相应级别指标的表征因子赋值评价分数，并计算各级指标的加权和，将加权和进行相加得到危险性评价值，数值越高表示运营高速公路岩溶塌陷的危险性越大，评价方法简便、科学、针对性强，可为岩溶区高速公路道路运营安全监测及管理奠定可靠基础。

摘要： 本发明涉及一种应用于模拟岩溶地区地铁振动引发岩溶塌陷的模拟试验装置，该装置主要由电动激振器、外部箱体、侧壁、底板、基座、柔性杆、垫板以及量测系统等构成。可通过外部箱体固定水平激振器和地面上的基座固定竖直激振器，并经模型箱的垫板连接到模型箱内部，以实现水平和竖直振动。基座与激振器、外部箱体与激振器之间是刚连接。通过外部调节激振器频率和振幅，传力到相应柔性杆，再传递到对应一级的垫板上；通过垫板将振动传到模型箱体的土体中，以实现激振器对模型箱体的水平和竖直振动。与现有技术相比，本发明可更为可靠便捷地用于模拟地铁振动作用下岩溶塌陷的形成机制，能够实现水平和竖向振动，具有频响范围大，振动和频率容易控制，成本低的优点。

摘要： 本实用新型公开了一种用于岩溶塌陷试验的水位波动控制装置。该装置包括向岩溶塌陷环境模拟装置供水的供水管和将岩溶塌陷环境模拟装置内的水排出的排水管；排水管包括一排水主管和与该排水主管连通的两根排水支管，在排水管上设有调节岩溶塌陷环境模拟装置内压力的调节机构，该调节机构包括定时程序控制器、电磁换向阀和两个溢流阀，两个溢流阀分别设置于两根排水支管上，电磁换向阀设置于排水主管和两根排水支管的连接处，定时程序控制器与电磁换向阀连接。还公开了一种岩溶塌陷试验装置，包括用于提供水源的水槽、岩溶塌陷环境模拟装置和水位波动控制装置。本实用新型所述装置可以实现岩溶塌陷环境模拟装置内不同频率及不同波幅的水位波动控制，满足不同频率及波动幅度的岩溶塌陷物理模型试验。