基于水动力-力学耦合方法的岩溶塌陷预测

岩溶塌陷是危害性较大的地质灾害之一,预测岩溶塌陷是目前公认的难题。基于Terzaghi固结理论和GMS软件建立了地下水动力学-岩土力学耦合数值模型,并利用该模型对武汉市青菱乡塌陷区的某地块土-岩交界处溶洞塌陷进行了数值模拟分析与预测,分析了地下水位升降及降雨入渗作用对岩溶塌陷的影响。结果表明:地下水位快速升降时,大气降雨加速了土洞破坏,引起地面塌陷的范围最大;孔隙水位、岩溶水位同时下降时,地表沉降的幅度最大。基于地下水流场的力学耦合方法用于典型岩溶工程问题岩溶塌陷的空间预测与定量分析,其预测结果客观可靠,可为同类工程地质问题提供借鉴。     

黄石冶钢变电站岩溶地基稳定性分析

目前遍布全国的电网工程项目大多都面临着滑坡、塌陷、泥石流等地质灾害的严重威胁。本文选取黄石冶钢变电站为研究对象,在对场地岩溶塌陷敏感性因素进行分析的基础上,对该场区各个剖面分别进行了数值模拟分析,得出了各个钻孔点岩溶顶板稳定性评价结果,从而获得了该场地岩溶地基的稳定性分布图;最后根据稳定性评价结果,并结合相关地质条件提出了相应的现场施工处理措施和防治对策,以为有效处理岩溶地基溶洞稳定性的防灾减灾工作提供参考。     

衢南高速江山四都镇路基段隐伏岩溶发育特征及塌陷成因分析

浙江省衢南高速江山四都镇段隐伏岩溶发育,2010年曾发生过路基塌陷,为了保障高速公路安全运营,需要对重点路段进行隐伏岩溶发育情况的详细调查,进而在此基础上分析塌陷机理并设计相应的监测方案,以降低塌陷危险性。本文基于详细的野外地质调查以及大量的勘探工程,概述了研究区内的地质环境条件,分析了隐伏岩溶的空间发育与分布特征以及塌陷的影响因素,并以研究区内某塌陷案例为基础,分析了塌陷的演变过程和成因机理。结果表明:研究区的塌陷以潜蚀成因的土洞塌陷为主,地下水流场的变化是诱发塌陷最主要的影响因素。在此基础上,提出了重点路段的监测方案与建议,可为浙西北隐伏岩溶区高速公路路基塌陷的调查及防治工作提供参考。     

基于逻辑回归模型的来宾市岩溶塌陷敏感性评价

岩溶塌陷是长期困扰广西的地质灾害现象。本文针对广西来宾市岩溶塌陷地质灾害,采用二分类变量非线性逻辑回归模型作为岩溶塌陷敏感性评价模型,借助于ArcGIS和SPSS软件工具,选取地形、地层岩性、断裂带、地下水位变幅、地下水位埋深、土壤渗透率、覆盖层厚度7个影响因子,将各因子归一化处理后借助于SPSS统计软件进行逻辑回归方法运算,计算每个影响因子的逻辑回归系数值,并根据逻辑回归模型得到研究区各单元的岩溶塌陷灾害敏感性概率,在ArcGIS中绘制研究区岩溶塌陷地质灾害敏感性分区图。经过模型验证和实地调查,表明逻辑回归模型模拟效果较好,可以用于指导研究区岩溶塌陷地质灾害防治。     

2019年湖南攸县7·15大型岩溶地面塌陷的发育分布规律及形成机理

2019年7月15日,湖南株洲市攸县樟井村发生大规模岩溶地面塌陷,严重威胁当地人民群众的生命和财产安全。为查明7·15大型岩溶地面塌陷的形成机理,通过地球物理勘探、水文地质工程地质钻探、地下水监测、水化学分析等多种手段对岩溶地面塌陷区开展了详细的调查研究,分析了该岩溶地面塌陷的发育规律及致灾因素。结果表明：7·15大型岩溶地面塌陷是由降雨主导,在地表覆盖层软化减强、岩溶气爆和渗流潜蚀效应等多种不良因素共同作用诱发的自然塌陷;地面塌陷位于断层、褶皱等构造密集发育的可溶性碳酸盐岩区域,区内岩溶强烈,广泛发育的溶洞、落水洞、泉、地下暗河等岩溶形迹为地面塌陷的形成提供了条件;7·15大型岩溶地面塌陷的形成演化可分为降雨诱发的地表覆盖层土体软化减强和封盖增荷、降雨导致地下水水位上升引发的岩溶气爆、地下水渗流潜蚀加速顶板垮塌形成土洞、土洞扩大及顶板失稳4个阶段。该研究结果可为类似地质条件地区的岩溶地面塌陷预测预报与防治提供科学依据。     

城市岩溶塌陷灾害风险评估方法--以贵州六盘水市为例

岩溶塌陷是我国岩溶区主要地质灾害,它和崩塌、滑坡、泥石流以及地面沉降、地裂缝等构成我国六大地质灾害类型.随着我国"地质灾害防治管理办法"颁布和实施,不同灾种的风险评估已成为地质灾害防治管理的重要内容.针对城市岩溶塌陷风险评估问题,中国地质科学院岩溶地质研究所塌陷项目组结合多年岩溶塌陷研究的经验,研制开发了基于GIS技术的岩溶塌陷灾害管理与风险评估系统(GMRS).本文以水城盆地为例,全面介绍运用GMRS进行岩溶塌陷风险评估的内容、方法和步骤,最后,对风险评估的结果作了详细讨论.     

岩溶区城市建设地面塌陷易发性研究——以井冈山市新城区岩溶地面塌陷为例

井冈山市新城区位于一岩溶向斜盆地中部,上覆第四系松散层,下伏强岩溶化碳酸盐岩类．地下水径流活动强烈．存在岩溶地面塌陷的可能性。由于覆盖型岩溶区的地面塌陷灾害具隐蔽性、突发性、危害性．因而对新城区岩溶地面塌陷进行预测分析是十分重要与必要的。文中通过对现有地面塌陷点的成因分析,了解区段塌陷形成的主要因素,结合岩溶塌陷的各影响因素．采用定性一半定量方法对新城区覆盖型岩溶区进行岩溶塌陷初步预测：新址大部分地区属岩溶塌陷少发区,是适宜城市建设的。     

矩形独立承台受柱冲切模型在岩溶塌陷计算中的应用

结合"湘中岩溶塌陷调查项目"成果及认识,将岩溶塌陷划分为土洞发育、地面塌陷、坑壁趋稳三个阶段;通过引入基础工程学领域的矩形独立承台受柱冲切计算模型,经一定推导得出岩溶地面塌陷阶段的计算公式,并对该公式的力学意义进行了简要分析;最后以湘中典型地区岩溶塌陷为实例,对该岩溶地面塌陷计算公式进行了验证。结果表明:公式计算结果与实际情况基本相符,表明该公式可以应用于岩溶地面塌陷的预测,但需进一步验证公式的适用性和正确性,以期为岩溶塌陷灾害的防治提供依据。     

武汉市江夏区武嘉高速桩基施工岩溶塌陷形成条件及机理研究

岩溶塌陷是我国主要的地质灾害之一,给当地人们的生活及经济建设带来巨大的安全隐患和损失。从第四系覆盖层、岩溶发育程度、水动力条件、人类工程建设等方面,分析了武汉市江夏区境内金水河两岸岩溶地面塌陷的形成条件、形成演化过程、形成机理和致塌模式。结果表明:塌陷区覆盖层"上黏下砂"的河流相二元结构为岩溶塌陷的形成提供了物质基础,区域岩溶发育为岩溶塌陷提供了物质运移通道和存储空间,北东向构造裂隙及层间裂隙控制着岩溶塌陷的分布,同时塌陷区覆盖层孔隙承压水与下伏基岩裂隙岩溶水具有一定的水力联系,且随长江水位的升降而波动,并贯穿于整个塌陷过程,桩基施工为岩溶塌陷产生的人为诱发因素;该岩溶塌陷为人为因素诱发的上覆土体破坏陷落的大型土层塌陷,其形成演化过程大致分为原始稳定阶段、自然因素作用阶段、自然和人为共同作用阶段、塌陷阶段4个阶段;岩溶塌陷的致塌模式可概括为潜蚀、机械振动—岩层顶板破坏—渗流液化致塌模式,其他多处后续岩溶塌陷概括为潜蚀—水击—渗流液化致塌模式。     

广州从化岭南村岩溶塌陷成因机制分析

广州市从化区岭南村步美社农田中,在不到1km2的范围内短时间先后出现47处岩溶塌陷。发生塌陷的区域位于人口密集的城镇附近,安全隐患极大。为尽快查明塌陷成因,应用水文地质、地球物理和钻探的综合方法对塌陷区进行了实地调查,查明了塌陷形成的原因。同时对塌陷的成因机制进行分析总结。研究表明:塌陷区构造上处于向斜核部、可溶性灰岩与非可溶性花岗岩接触带,地层属于强岩溶发育区,8~15m的土层厚度以及由粘土和中砂组合而成的多样的土体结构是岩溶塌陷形成的内在因素;地下水的循环抽取与补给,周边的机械振动是形成岩溶塌陷的外在因素。通过本次调查工作,为该地区岩溶塌陷的防治和城镇建设的规划提供了决策依据。     

岩溶浸没内涝灾害风险评价

岩溶浸没内涝灾害是岩溶区特有的,并且是一种与人类社会经济密切相关的灾害类型。减轻并控制其所造成的危害和影响,对岩溶区的经济持续发展具有重要的意义。岩溶浸没内涝灾害风险评价是指对灾害全过程的综合分析与研究。评价的目的:一是对灾害造成的经济损失作出评估;二是不断提高人类抗御灾害的认识能力和技术能力。岩溶浸没内涝灾害风险评价的理论与方法是本文讨论的重点。     

基于GIS的喀斯特石漠化综合防治规划

近年来GIS无论在理论上或应用上都取得了飞跃的发展,成为一个跨学科多方向的研究领域。本文探讨将GIS运用到喀斯特石漠化综合防治规划中,结合规划原则阐述了GIS在石漠化规划中的实现过程。实例应用表明,可以极大地提高规划的效率和质量,为规划提供完整、准确、快速的基础信息支持。     

贵州茂兰喀斯特山地土壤种子库储量及主要组成

通过典型样地调查,采用种子萌发法,对贵州茂兰喀斯特土壤种子库储量及主要组成进行了研究。结果表明,茂兰喀斯特土壤中有丰富的植物种子,种子平均密度为1 297粒.m-2,物种数为27~42种。不同植被类型间土壤种子库差异较大,种子数量变动在522~2 267粒.m-2之间,随着植被退化程度的增加而显著增加,物种数却呈相反的趋势。与大多数研究结果相一致,在0—10 cm自然土层中,种子数量随着土层深度的增加而减少。草本植物,特别是一年生草本植物种子在种子库中占据了优势地位,占物种总数的72.3%,占种子总数的97.6%。因此认为,喀斯特植被具有较强的自我修复能力,但短期内只能恢复到演替早期草本群落阶段,需要通过人工方式加快其演替进程。     

桥墩底部岩溶对其上层围岩稳定性影响的数值研究

本文运用RFPA系统的强度折减版以清水大桥5号断面为背景对桥墩底部溶洞区对其上部围岩稳定性的影响进行了数值分析研究。研究结果表明:岩:容对其上层围岩的影响范围随着深度的增大而变大;破坏效应带主要是在垂直于自由面的溶洞两侧;对多溶洞而言,应力主要集中在两溶洞破坏效应带之间的区域,并且主要在此发生破坏,而在其内部效应带之间则比较稳定。     

桩基础在水城岩溶盆地中的应用

在进行桩基础设计时,桩基础型式的选择是至关重要的。笔者根据在水城(六盘水市)从事岩土工程工作多年的实践经验,对水城岩溶盆地地质构造及主要工程地质问题进行了分析,从安全、经济、实用等角度对比了目前在盆地内建筑物或构筑物所采用的几种主要桩基础型式,并例举了一些工程实例。最后,就水城不同的工程地质条件,总结出相对应的经济适用的桩基础型式。     

斗笠山煤矿区地质构造与岩溶塌陷分布的关系研究

湘中地区分布许多含煤向斜盆地,煤田开采过程中由于突水及疏排地下水引起岩溶塌陷,产生了一系列环境地质问题。斗笠山矿区为一不规则的三角形复式向斜汇水盆地,水文地质务件复杂,本区构成了五个塌陷带。文章对五个塌陷带的地质构造进行了研究,早二叠世末期的东吴运动,在区内对古岩溶的控制十分明显。地质构造复杂地段,往往是岩溶异常发育地带。斗笠山向斜西南翼处于斗笠山向斜转折端,岩溶塌陷发育,斗笠山煤矿泉塘一带,既是多条断裂交汇处,又是次级背斜轴部和倾伏端,密集的构造使岩层破碎和裂隙发育,岩溶塌陷发育强烈。     

TUD模型在内蒙古地区某污水处理厂适用性研究

TUD模型应用于内蒙古呼和浩特市某污水处理厂运行实践模拟预测。首先利用TUD模型及其缺省参数进行初步模拟试预测,发现模拟预测出水COD、PO34-、SS与实际检测数据基本吻合,但对氮的预测略有偏差。采用标准参数校正方法,对模型中氮的个别组分参数（iNSF、iNXS）和硝化细菌半饱和动力学参数（KNH4）进行修正,即,i...     

节理化岩体结构面分布密度的确定方法及其应用

目前众多的科研与工程人员都采用岩体结构面统计分析和计算机随机模拟的手段来研究节理化岩体的工程性质,然而许多人忽略了岩体结构面密度具各向异性特征以及野外实际测量条件与理论情况还存在一定的差异,在计算中采用的结构面密度值不尽合理,常常导致分析结论有失偏颇。针对这一情况,充分考虑了结构面“方向校正”和“迹长截尾校正”,并根据野外测线长度进行加权平均,提出了一套较为系统合理的结构面分布密度计算方法,并将其应用于工程实际,取得了较好的结果。     

岩溶地基稳定性评价中应注意的几个问题

在岩溶地基稳定性评价中,现有规范所推荐的方法,没有考虑下覆溶洞或土洞的规模尺寸、地下水、地基土层等因素对地基稳定性的影响;塌陷松胀物自行堵塞填满洞体后,将会构成地基的软弱下卧层,降低地基承载力; 运用坍塌平衡法计算,应考虑土洞平面形状的影响,同时土层的内聚力c不能被忽略;普氏压力拱理论计算公式, 没有考虑岩土体的凝聚力作用,而且其具有较大的安全储备。     

肉类加工废水生物脱氮工艺的工程应用

采用ABRSBR组合工艺开展了大量现场模拟试验及动力学理论研究,最终获得了进一步提高肉类加工废水脱氮效率的措施途径。通过对已建成、正调试、正设计3种情况下肉类加工废水脱氮工艺的研究,表明此脱氮工艺具有良好的工程应用价值。