广西岩溶塌陷类型、影响因素、成因机制及其防治措施

岩溶塌陷是覆盖型岩溶区最突出的地质灾害问题,是广西重要的地质灾害之一,对经济建设和人民的生活构成严重危害。文章从塌陷的物质组成及成因上讨论了广西岩溶塌陷的类型,分析了其危害、影响因素及其形成机制。在此基础上,提出了岩溶塌陷防治的对策建议。     

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。     

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.     

广州市大坦沙岛岩溶塌陷成因分析及防治对策

大坦沙岛是近年来对广州市城市规划和建设影响较大的岩溶塌陷区之一。通过详细的地质灾害综合勘查,在查明大坦沙岛地质环境条件和地质灾害诱发因素的基础上,分析岛上岩溶及岩溶塌陷的发育特征,并探讨了岩溶塌陷地质灾害形成的原因,进而提出具体的防治对策。结果表明:岛上可溶岩广泛分布,其内岩溶发育强烈,覆盖层土体结构松散、透水性好,其中土洞发育普遍,同时岛上断裂带切割地层,形成地下水渗流运移的良好通道;工程建设抽排地下水造成的地下水水位变化和基础工程施工机械贯穿隔水层直接诱发了岩溶塌陷,并伴生多处地面沉降;要做好施工前的地质勘查工作和施工过程中地面变形和地下水位的监测预警工作,减少抽排水量,以防治岩溶地面塌陷。     

江西某核电站选址地质灾害研究及防治对策

本文通过对江西某核电站选址及附近详细的地质灾害调查,结合拟选场地的地质环境条件分析,对地质灾害发育特征进行了仔细的研究,并进行了地质灾害预测;重点是覆盖岩溶区地面塌陷的易发性研究,根据岩溶地面塌陷产生的地质条件和诱发影响因素,采用了定性～半定量判别法评价岩溶地面塌陷的易发性;并针对核电站工程建设布局提出了相应的防治对策建议;为工程建设选址提供地质科学依据.     

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。     

龙岩象山隧道突水引发岩溶塌陷的成因分析及其治理措施探讨

福建省龙岩象山隧道工程施工时发生突水事故,引发了岩溶塌陷,造成了重大的地质灾害.本文主要从水文、工程地质角度分析了该岩溶塌陷地质灾害产生的背景和原因,并对该地质灾害救治提出了具体的措施.     

基于岩溶区水库安全的水文地质模型构建研究

在有煤矿开采的岩溶地区修建水库是一项复杂的系统工程,需要构建相应水文地质模型对库区及煤矿运输巷道进行相关参数的数值模拟,并对修建水库前后的水文地质情况进行预测,以防止地质灾害事故的发生。通过对四川某岩溶地区水库案例进行研究,运用AutoCAD、ArcGIS进行相关模型参数处理,最终在FEFLOW软件中建立研究区具有代表性的三维水文地质模型,为下一步的相关水文地质参数求取打下基础。     

滇东南岩溶山区地下水脆弱性评价模型DRIVALE及应用研究

以滇东南岩溶山区的砚山县为研究区,构建地下水脆弱性评价模型(DRIVALE),对研究区的地下水环境脆弱性进行评价。DRIVALE模型选用地下水位埋深、表层岩溶、渗透条件、植被覆盖、含水层介质、土地利用和地下水富水性7个因子作为评价指标,运用层次分析法计算各项因子的权重。研究模型使用矢量数据结合遥感影像,采用栅格数据的加权总和方法,运用Arc GIS软件叠加分析功能中的加权总和对各因子进行加权总和分析,评价出研究区的地下水脆弱性。对评价结果进行分级,将砚山县地下水脆弱性分为高度脆弱区、较高脆弱区、中等脆弱区、一般脆弱区和潜在脆弱区5个等级。研究结果表明:(1)砚山县地下水脆弱性普遍较高,受地下水本身的地质条件与自然环境属性的影响较大;(2)运用栅格数据评价地下水脆弱性,评价结果较为精准,但结果较为离散,不便于分区化管理;(3)DRIVALE模型充分考虑了影响地下水脆弱性的地质与自然环境条件等多方面因素,具有广泛适用于滇东南岩溶山区地下水脆弱性评价的潜在性。     

柳州三都地区岩溶塌陷易发性评价

柳州三都镇近年持续发生岩溶塌陷,现已形成1处塌陷群和4处塌陷坑,制约了三都镇的城镇发展。在获取三都地区地质背景条件资料的基础上,对该地区岩溶塌陷易发性影响因素进行了分析,并据此选择基岩、覆盖层、自然条件下地下水活动、人类工程活动、岩溶塌陷现状作为评价因素类,在这5类评价因素类下选定岩溶发育程度、土层厚度、土洞密度、地下水水位年变幅、地下水渗流强度、抽水强度、地面附加荷载、塌陷坑密度8项子因素作为评价因子,采用模糊综合评价方法对该地区岩溶塌陷易发性进行了评价与分区,其中利用AHP方法进行因子权重计算,利用GIS空间分析平台进行空间叠加分析和评价结果输出。评价结果表明:研究区可分为岩溶塌陷高易发区、中等易发区和不易发区,面积分别为1.18km~2、2.56km~2、0.26km~2,各区分布与实际情况基本相符,具有较高的可信度。     

基于GIS技术的典型岩溶石山区土壤侵蚀危险性评价--以广西平果县果化示范区为例

针对岩溶石山区土壤侵蚀危险性评价问题,以广西平果县果化示范区为例,从分析土壤侵蚀的影响因子入手,建立了示范区的土壤侵蚀危险性评价模型.选取的评价因子为地形坡度、植被覆盖度和土层厚度等3个关键因子,并利用层次分析法确定了评价因子的相对权重,同时以ArcGIS 8 Desktop为平台,利用系统的空间分析工具,通过模型的空间关系识别和叠加分析,实现了示范区土壤侵蚀危险性评价.     

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。     

“三江”并流区地质灾害危险性量化评价

"三江"地区是地质灾害强发区,又是资源富集区和环境重点保护区。为了实现对区内地质灾害危险性的定量或定量评价,根据该区"崩、滑、流"地质灾害的发育机制-地形地貌的改造和演化过程中各种外动力地质作用的动力机制,将促进地质灾害发育的各类影响因子总和-动力势与减缓地质灾害发育的各类影响因子总和-抗力势之间的差值作为地质灾害发育动力强度指数,并且用于量化评价地质灾害危险性程度。通过41个典型地质灾害点的调查分析对各类影响因子赋值,采用多元线性回归方法求解出的地质灾害发育强度指数与影响因子之间的线性方程,作为地质灾害危险性量化评价模型。采用该线性模型简要计算了"三江"并流区典型区段的地质灾害发育强度指数,并通指数的大小为依据统一划分地质灾害危险性程度,避免了人为分级和分区的随意性。     

基于改进Logistic回归模型在地质灾害评价中的应用

为了解决传统Logistic回归模型中灾害点和随机点可能重叠的问题,该文提出了一种基于格网单元的二分Logistic回归模型。以四川省威远县为研究区,借助于遥感卫星影像、地质普查资料和地理国情监测数据,采用灾害点和格网单元2种方法的二分Logistic回归模型对威远县地质灾害进行评价,同时采用ROC曲线和已知点2种方验证评价结果。结果表明:在低山丘陵区域,基于格网单元的Logistic回归模型评价精度更高;威远县地质灾害中高易发区主要分布在西部、西北部山区,占全区总面积的39.35%;地层岩性、高程、坡度和距道路距离是导致地质灾害发生的主要因素。     

基于层次分析法的杭长高速岩溶塌陷易发性评价

浙江省岩溶以覆盖型为主,近年来越来越多的高速公路穿越浙西北岩溶地区,由于岩溶地质灾害的隐蔽性和突发性,出现了一系列工程技术难题,给高速公路的勘察、施工与运营管理带来了较多困难。以浙西北在建杭长高速公路为例,在对线路穿越段基础地质及水文地质条件调查认知、勘察成果资料收集整理和总结分析的基础上,考虑公路工程建设对岩溶地质环境扰动的特殊性,构建了有针对性的评价指标体系,并运用层次分析法(AHP)建立了岩溶塌陷易发性评价模型,对在建杭长高速公路的岩溶塌陷易发性进行了评价。结果表明:该路段全长30.42km,累计分别有1.978 3km、0.404 0km和0.382 4km穿越岩溶塌陷高易发区、中易发区和低易发区,需在高速公路建设过程中有针对性地采取进一步的预防及治理工程措施。本研究成果可为浙江省及临近省份覆盖型岩溶区高速公路工程的规划、建设与防灾减灾管理提供参考。     

岩溶区地下水位下降致塌的数值模拟研究

文章运用三维数值模拟的方法对复杂的岩溶塌陷机理及过程进行了系统性研究,探讨了Flac3D三维数值模拟应用于岩溶塌陷的模拟技术及方法,为岩溶塌陷的客观评价及预测开辟了有效途径。在研究中成功地应用数值模拟的方法时地下水面以上的土洞塌陷机制进行了模拟,并对岩溶区的典型地质概化模型的致塌机理进行验证。     

基于AHP-CF模型的地质灾害易发性评价——以泰顺县仕阳镇为例

东南沿海地区常年受台风暴雨袭扰,地质灾害频发。以泰顺县仕阳镇为研究区,综合考虑台风暴雨型地质灾害成灾机理,从地形条件、地质条件、人类工程活动3个方面,选取坡度、坡向、坡形、地形起伏度、断层、工程地质岩组、松散层厚度、土地开发强度和公路切坡9个影响因子,基于ArcGIS斜坡单元数据模型,耦合确定性系数(CF)与层次分析模型(AHP)对乡镇尺度的小面域进行地质灾害易发性评价。根据耦合模型的评价结果,将仕阳镇地质灾害易发性等级分为极高易发区、高易发区、中易发区和低易发区4个级别,并利用地质灾害点在各易发等级下的分布和成功率曲线对耦合模型的评价精度进行检验。经检验,认为耦合模型的评价分区结果合理,评价精度为84.6%。     

基于ArcGIS和Visual MODFLOW的黑河流域中游平原区地下水流数值模拟与预测

在系统分析黑河流域中游平原区地质及水文地质条件的基础上,利用Visual MODFLOW和ArcGIS技术,建立了研究区地下水系统数值模型,利用研究区2012年1月1日至2012年12月31日地下水位动态观测资料对所建立的模型进行求解与识别,并利用识别后的模型对现状开采和调整开采条件下地下水位动态变化趋势进行预测。结果表明:现状开采条件下研究区地下水处于负均衡,地下水位持续下降;调整人工开采量大小及空间分布,地下水位变化趋势发生明显改变。该研究可为区域地下水资源合理开发利用提供依据。     

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。     

滦县地面塌陷成因类型及稳定性分区

地面塌陷是滦县地质灾害的主要类型之一,地面塌陷灾害孕灾环境复杂,致灾因子多样,承灾体脆弱,灾害后果严重。人为因素是地面塌陷的主要诱发因素。本文通过对滦县地区由开采铁矿和岩溶作用引起的塌陷现状进行了深入的调查分析,并在此基础上进行了地面塌陷的稳定性区划,为滦县地区地面塌陷灾害的综合防治提供了科学的依据。