廣州夏茅村巖溶地面塌陷成因機理與塌陷過程分析
發(fā)布時間:2021-06-29 03:52
研究區(qū)內已發(fā)巖溶地面塌陷災害嚴重,地質環(huán)境條件極其復雜,第四系覆蓋土層厚度大,底部粉質黏土層土洞發(fā)育、隱伏基巖為壺天群灰?guī)r,溶洞及斷層破碎帶發(fā)育,單個溶洞、土洞規(guī)模較大,溶洞與溶洞、土洞與溶洞之間連通性能較好。巖溶地面塌陷是以覆蓋層粉質黏土層或砂類土層的擾動和土洞的形成為起點的,根據勘查區(qū)上覆蓋層二元結構的特征,區(qū)內地面塌陷及土洞的發(fā)育過程可分為"下黏上砂"二元結構塌陷模式和"下黏上砂、軟土"多元結構塌陷模式,塌陷區(qū)的巖溶塌陷致塌機制主要為機械貫穿作用,塌陷發(fā)育大約經歷了四個階段,建議今后不宜在勘查區(qū)及其周邊一定范圍進行地下工程建設活動及抽、排巖溶地下水行為,避免地下水動力條件發(fā)生改變,再次發(fā)生巖溶地面塌陷。
【文章來源】:中國地質災害與防治學報. 2020,31(05)CSCD
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
夏茅村巖溶地面塌陷坑及地面變形裂縫位置分布圖
覆蓋層二元結構(圖2)下部為黏性土,上部砂性土,兩層都厚度較大,土洞往往形成于下部的厚黏性土層中,由于黏性土層黏粒含量較多,具有一定的內聚力,自立成拱能力較強,土洞形成時間漫長,因該黏性土層非均一介質,在較大水力坡降條件下能造成滲透變形,長期的地下水位波動造成黏性土層細顆粒的逐漸流失,從而在土層中形成漏斗狀拱形土洞,隨著土洞規(guī)模的不斷擴大,土洞最后發(fā)展到與砂層接觸面附近,隨著砂層的擾動破壞會直接傳遞到砂層頂部,在自重和各種觸發(fā)因素作用下發(fā)生地面塌陷。該類塌陷發(fā)育主要特征是土洞發(fā)育時間長,規(guī)模大,破壞時間短,突發(fā)性強。一般情況下不易發(fā)生塌陷,一旦發(fā)生,破壞性特別強,時間短,破壞的臨界土洞洞頂處于黏性土與砂性土層的接觸帶。
覆蓋層為多元結構(圖3):下部為黏性土,上部砂性土、軟土,其中黏性土、砂性土層厚度較大、軟土厚度不大。該類結構塌陷模式與“下黏上砂”二元結構模式類似,土洞往往形成于下部的厚黏性土層中,由于黏性土層黏粒含量較多,具有一定的內聚力,自立成拱能力較強,土洞形成時間漫長,因該黏性土層非均一介質,在較大水力坡降條件下能造成滲透變形,長期的地下水位波動造成黏性土層細顆粒的逐漸流失,從而在土層中形成漏斗狀拱形土洞,隨著土洞規(guī)模的不斷擴大,土洞最后發(fā)展到與砂層接觸面附近,隨著砂層的擾動破壞逐步地傳遞到砂層與軟土層接觸面,由于軟土的抗剪強度低,難以抵抗上部荷載的的作用,在附加荷載和各種觸發(fā)因素作用下發(fā)生沉降或直接塌陷。該類塌陷發(fā)育主要特征是土洞發(fā)育時間長,規(guī)模大,破壞時間短,突發(fā)性強。一般情況下不易發(fā)生塌陷,一旦發(fā)生,破壞性特別強,時間短,破壞的臨界土洞洞頂處于黏性土與砂性土層的接觸帶。該類結構塌陷主要分布于壺天群的灰?guī)r分布地段,是勘查區(qū)主要塌陷結構類型。
本文編號:3255672
【文章來源】:中國地質災害與防治學報. 2020,31(05)CSCD
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
夏茅村巖溶地面塌陷坑及地面變形裂縫位置分布圖
覆蓋層二元結構(圖2)下部為黏性土,上部砂性土,兩層都厚度較大,土洞往往形成于下部的厚黏性土層中,由于黏性土層黏粒含量較多,具有一定的內聚力,自立成拱能力較強,土洞形成時間漫長,因該黏性土層非均一介質,在較大水力坡降條件下能造成滲透變形,長期的地下水位波動造成黏性土層細顆粒的逐漸流失,從而在土層中形成漏斗狀拱形土洞,隨著土洞規(guī)模的不斷擴大,土洞最后發(fā)展到與砂層接觸面附近,隨著砂層的擾動破壞會直接傳遞到砂層頂部,在自重和各種觸發(fā)因素作用下發(fā)生地面塌陷。該類塌陷發(fā)育主要特征是土洞發(fā)育時間長,規(guī)模大,破壞時間短,突發(fā)性強。一般情況下不易發(fā)生塌陷,一旦發(fā)生,破壞性特別強,時間短,破壞的臨界土洞洞頂處于黏性土與砂性土層的接觸帶。
覆蓋層為多元結構(圖3):下部為黏性土,上部砂性土、軟土,其中黏性土、砂性土層厚度較大、軟土厚度不大。該類結構塌陷模式與“下黏上砂”二元結構模式類似,土洞往往形成于下部的厚黏性土層中,由于黏性土層黏粒含量較多,具有一定的內聚力,自立成拱能力較強,土洞形成時間漫長,因該黏性土層非均一介質,在較大水力坡降條件下能造成滲透變形,長期的地下水位波動造成黏性土層細顆粒的逐漸流失,從而在土層中形成漏斗狀拱形土洞,隨著土洞規(guī)模的不斷擴大,土洞最后發(fā)展到與砂層接觸面附近,隨著砂層的擾動破壞逐步地傳遞到砂層與軟土層接觸面,由于軟土的抗剪強度低,難以抵抗上部荷載的的作用,在附加荷載和各種觸發(fā)因素作用下發(fā)生沉降或直接塌陷。該類塌陷發(fā)育主要特征是土洞發(fā)育時間長,規(guī)模大,破壞時間短,突發(fā)性強。一般情況下不易發(fā)生塌陷,一旦發(fā)生,破壞性特別強,時間短,破壞的臨界土洞洞頂處于黏性土與砂性土層的接觸帶。該類結構塌陷主要分布于壺天群的灰?guī)r分布地段,是勘查區(qū)主要塌陷結構類型。
本文編號:3255672
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