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华东地区岩溶塌陷成因、地质模式及动力条件

时间:2023-10-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:岩溶塌陷动力条件包括人类工程活动条件、地下水水动力条件。总结归纳了该地区岩溶塌陷动力模式。地下水水位瞬间大幅波动,形成活塞效应,受影响范围内的地下空隙内或空隙壁松散颗粒不断松动、塌落、被搬运;土体孔隙裂隙内的填充物发生迁移、发育土洞,随着土洞空间不断扩大,土拱进入极限状态而发生垮塌,形成岩溶地面塌陷。典型岩溶塌陷地质模式为“人工开采+双层+岩溶洞穴”型。

华东地区岩溶塌陷成因、地质模式及动力条件

岩溶塌陷动力条件包括人类工程活动条件、地下水水动力条件。

(1)典型区人类工程活动对岩溶地质环境影响程度均强烈。铜官区西湖镇朝山村典型调查区地下水水位瞬间变幅较大,水位10min内波动幅度大部分大于5cm,占监测数据总数近60%,地下水水位波动十分强烈。总结归纳了该地区岩溶塌陷动力模式。

(2)调查区内土的临界水力梯度:木镇幅调查区内土层埋藏深度10.0~16.3m,接近碳酸盐基岩面,岩性主要为黏土含碎石,临界水力梯度值低,为0.58~1.02,取0.58作为该地区地面塌陷的临界判据;区内浅层土层埋藏深度小于5m,主要为第四纪全新世黏土、粉质黏土,土的临界水力梯度值0.73~1.13,取0.73作为该地区地面塌陷的临界判据。土层埋藏深度5.0~10.0m土体主要为第四纪更新世黏土、粉质黏土,土的临界水力梯度值0.78~1.06,取0.78作为该地区地面塌陷的临界判据。(www.xing528.com)

(3)调查区塌陷主要是矿山企业抽排地下水诱发的岩溶塌陷。矿山企业抽排地下水,在一定时间内、一定深度范围内改造了原已稳定的地下水流场,同时改变了上覆土体赋存应力环境;加快了局部流场内地下水径流强度及交换更替速率。地下水水位瞬间大幅波动,形成活塞效应,受影响范围内的地下空隙内或空隙壁松散颗粒不断松动、塌落、被搬运;土体孔隙裂隙内的填充物发生迁移、发育土洞,随着土洞空间不断扩大,土拱进入极限状态而发生垮塌,形成岩溶地面塌陷。

(4)典型岩溶塌陷形成主要有潜蚀效应、真空吸蚀效应,真空吸蚀效应为主要致塌作用。典型岩溶塌陷地质模式为“人工开采+双层+岩溶洞穴”型。

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