江苏徐州地区岩溶塌陷致塌力学模型及水位控制红线

摘要

摘要: 岩溶塌陷实际是覆盖层土体变形破坏的一种特殊类型。通过调查研究,将徐州地区岩溶塌陷概化为"单一透水型盖层"、"透—阻型盖层"以及"单一阻水型盖层"三种地质模式,破坏模式为渗透变形破坏和剪切变形破坏,致塌模式分别为"潜蚀渗透-超临界水力梯度致塌"、"潜蚀软化—吸蚀—渗透力致塌"以及"真空吸蚀致塌"。建立了内部塌陷阶段以及地表塌陷阶段的综合力学模型,经新生街塌陷和溶剂厂塌陷验证,计算结果与实际情况基本吻合。以徐州典型塌陷区为例,分别对不同覆盖层厚度(40 m、30 m、20 m、10 m)、不同溶洞直径(4 m、2 m、1 m、0. 2 m)、不同下伏黏性土厚度(5 m、10 m、15 m、20 m、25 m、30 m、35 m、40 m)的稳定性进行试算,得到稳定性系数随水位降深的变化关系曲线,结果表明:覆盖层厚度越大、下伏黏性土厚度越大、溶洞直径越小、水位降深越小,稳定系数越高,越不容易塌陷;当洞穴直径小于1 m时,自然条件下土体均处于稳定状态;以稳定系数等于1为变形破坏的极限平衡条件,确定了最大水位降深及其空间分布,并据此作为岩溶塌陷的水位控制红线,为研究区岩溶水安全合理开采提供指导意义。
- 岩溶塌陷 /
- 致塌模式 /
- 力学模型 /
- 水位红线 /
- 徐州地区

1.	李京天，朱凯，肖先煊，尹艳，刘皓，许模，何志攀. 水位下降诱发覆盖型岩溶塌陷发育机理. 中国岩溶. 2024(02): 406-420 . 百度学术
2.	朱凯，尹艳，刘皓. 曲靖马龙区通泉镇单层阻水型盖层地面塌陷成因研究. 地质灾害与环境保护. 2024(04): 39-49 . 百度学术
3.	张桂香. 深圳市龙岗中心城区岩溶发育区渗透变形试验研究. 城市地质. 2023(01): 41-48 . 百度学术
4.	陈标典，李喜，李祖春，姜超，贾毅，李慧娟，刘鹏瑞. 湖北武汉白沙洲隐伏岩溶区地质结构与岩溶塌陷分类. 中国地质灾害与防治学报. 2021(02): 43-52 . 本站查看
5.	车增光，刘洪，喻永祥. 苏州市金庭镇蒋东岩溶塌陷地质条件及形成机理研究. 华东地质. 2021(01): 85-92 . 百度学术
6.	车增光，喻永祥，刘洪. 常州横林岩溶塌陷区地下水水动力模式及致塌作用研究. 地下水. 2020(06): 43-46 . 百度学术