發(fā)布時(shí)間：2020-07-03 23:28

【摘要】：我國(guó)國(guó)土面積約有1/3為可溶巖覆蓋區(qū),由于近年來(lái)城市化進(jìn)程不斷加快,人地矛盾尖銳導(dǎo)致工程建設(shè)不得不向巖溶區(qū)擴(kuò)展,促使地面沉降塌陷不斷發(fā)生制約了工程項(xiàng)目的建設(shè)。涂山湖區(qū)域位于重慶市南岸區(qū),區(qū)域內(nèi)人口密集,經(jīng)濟(jì)活躍。為了改善室內(nèi)交通狀況,不斷有大型的隧道工程在該區(qū)域營(yíng)建,一方面改善了區(qū)域交通狀況,另一方面也使得區(qū)域內(nèi)地面塌陷不斷發(fā)生。本文針對(duì)涂山湖區(qū)域巖溶發(fā)育和塌陷形成情況進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查和資料收集,運(yùn)用物探、鉆探等勘察手段揭示出研究區(qū)巖溶發(fā)育和塌陷形成特征,通過(guò)靜力學(xué)和土力學(xué)等相關(guān)知識(shí),對(duì)不同時(shí)段的塌陷體的致塌力和抗塌力進(jìn)行分析,揭示出研究區(qū)塌陷形成機(jī)制,并選取了地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、覆蓋層情況、隱伏巖溶發(fā)育和地下水水文條件等12個(gè)影響因素,構(gòu)建了巖溶發(fā)育評(píng)估模型對(duì)研究區(qū)的塌陷危險(xiǎn)性等級(jí)進(jìn)行分區(qū),繪制了涂山湖區(qū)域巖溶塌陷危險(xiǎn)性等級(jí)圖,可為后續(xù)治理以及工程規(guī)劃提供一定的參考性意見(jiàn)。本文主要的研究成果分述如下:(1)通過(guò)收集資料、水文地質(zhì)調(diào)查、物探和鉆探等調(diào)查手段,揭示了研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征與地下水水文環(huán)境特征,表明了巖溶發(fā)育由背斜核部向兩翼逐漸減小并沿暗河排泄方向呈串珠狀分布;通過(guò)物探和鉆探對(duì)比分析得到了研究區(qū)發(fā)育了7處巖溶發(fā)育集中區(qū)域,區(qū)域?yàn)殡[伏巖溶和塌陷密集分布區(qū)域,為地表水主要的下滲通道;并通過(guò)抽水試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)計(jì)算分析表明研究區(qū)計(jì)算的巖層滲透系數(shù)值遠(yuǎn)大于試驗(yàn)室測(cè)定的巖石的滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值,揭示出研究區(qū)上部巖層破碎,利用地下水的垂直向下排泄。(2)通過(guò)實(shí)地調(diào)查明確了區(qū)域隧道分布狀況,利用隧道涌水量變化圖并計(jì)算了研究區(qū)地下水補(bǔ)給量,確定了南山隧道為研究區(qū)地下水漏失的主要原因,并根據(jù)地下水漏斗范圍和可溶巖分布情況劃定了地下水漏失的影響范圍,通過(guò)地下水漏斗與原有地下水的距離大小劃定了地下水漏失強(qiáng)度等級(jí)圖;根據(jù)收集資料和水文調(diào)查成果,系統(tǒng)的研究了地下水與基巖面距離、地下水水位變幅和地下水漏斗對(duì)塌陷的影響,并根據(jù)塌陷的分布情況、地形地貌特征以及地下水水文環(huán)境特征劃定了三種因素的強(qiáng)弱等級(jí)圖。(3)通過(guò)地質(zhì)調(diào)查統(tǒng)計(jì)了研究區(qū)塌陷分布情況、形成時(shí)間和平面尺寸等數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)分析揭示出巖溶塌陷形成規(guī)律為以塌陷群的形式發(fā)育并與降水時(shí)段同步響應(yīng)不斷加深。根據(jù)與降水時(shí)段是否同步響應(yīng)的特征確定了兩種類型的塌陷,并利用靜力學(xué)和土力學(xué)等相關(guān)學(xué)科知識(shí),分析了兩種類型塌陷的致塌力和抗塌力的不同,通過(guò)實(shí)例計(jì)算揭示出研究區(qū)塌陷在不同時(shí)段的形成機(jī)制不同,即非降雨時(shí)段的塌陷的形成機(jī)制為真空吸蝕機(jī)制,降雨時(shí)段形成機(jī)制為潛蝕致塌機(jī)制。(4)根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果和室內(nèi)研究成果,確定了基巖、巖溶發(fā)育程度、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、覆蓋層厚度、地下水與巖土分界面等12個(gè)巖溶塌陷的影響因素,利用層次分析法、灰色關(guān)系分析法和集對(duì)理論構(gòu)建了研究區(qū)巖溶塌陷危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)體系,通過(guò)集對(duì)理論種對(duì)立度、差異度和同一度的大小排序關(guān)系對(duì)塌陷的危險(xiǎn)性等級(jí)進(jìn)行分區(qū),利用ArcGIS平臺(tái)繪制了研究區(qū)塌陷的危險(xiǎn)性分區(qū)圖,并通過(guò)區(qū)域塌陷點(diǎn)個(gè)數(shù)對(duì)危險(xiǎn)性分區(qū)圖進(jìn)行了可信度驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果合理,可為后續(xù)的工程治理和以后的工程規(guī)劃提供一定的參考。(5)依據(jù)南山涂山湖區(qū)域并結(jié)合相關(guān)地區(qū)的研究成果和治理經(jīng)驗(yàn),隧道涌水和降雨入滲是造成巖溶塌陷的誘發(fā)因素;基于此類經(jīng)驗(yàn)提出了隧道規(guī)劃和修建過(guò)程中的建議。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P642.25;U452.11
【圖文】：

區(qū)域交通位置示意圖

圖 3.1 高密度電法探測(cè)原理圖電磁法[29]也稱時(shí)間域電磁法，簡(jiǎn)稱 TEM，它是一種建立在電磁感應(yīng)時(shí)間域人工源電磁探測(cè)方法，遵循電磁感應(yīng)原理，其機(jī)理就是導(dǎo)電化的電磁場(chǎng)激發(fā)下而產(chǎn)生的渦流場(chǎng)效應(yīng)，即利用一個(gè)不接地的回線也可以用接地線源電偶極子）向地下發(fā)射脈沖電磁波作為激發(fā)場(chǎng)源 ），根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，脈沖電磁波結(jié)束以后，大地或探測(cè)場(chǎng)（即 一次場(chǎng) ）的作用下，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感生的渦流，這種渦流有間特性。其大小與諸多因素有關(guān)，如目標(biāo)體的空間特征和電性特征征等，而且因?yàn)闊釗p耗的緣故會(huì)逐漸減弱直至消失。人們雖然不能渦流的大小，但是可以利用專門儀器觀測(cè)這種渦流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)（）的強(qiáng)弱、空間分布特性和時(shí)間特性。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2740319