红层岩溶发育特征与地面塌陷形成机理——以咸宁地区为例

论文摘要

通过收集整理前人研究资料、实地踏勘以及现场灰质砾岩取样、磨片及显微镜观测等方法手段,分析了红层岩溶发育特征与灰质砾岩溶蚀机理,同时,结合咸宁地区实际地质条件,建立了岩溶地面塌陷室内物理模型,通过监测抽(排)水与降雨两种情况下土压力、孔隙水压力以及土体位移变化情况,分析了抽(排)水和降雨对岩溶地面塌陷的影响机制。模型试验结果表明研究区岩溶地面塌陷形成机制主要为潜蚀作用,真空吸蚀作用次之。降雨对地表土体产生冲刷,地下水渗流作用造成土体潜蚀、运移;抽(排)水时水位发生骤变,水力梯度变大,加速了泥沙带出,导致含砂砾黏土层逐渐被潜蚀、掏空,加之真空负压的吸蚀叠加作用,促进土体破坏导致失稳,最终发生地面塌陷。由此可知,咸宁地区红层岩溶地面塌陷的形成机制主要是潜蚀作用与真空吸蚀作用交互反应,抽水是其诱发岩溶地面塌陷的主要外因。

论文目录

• 1 红层地层特征
• 2 岩溶发育特征及溶蚀机理
•   2.1 红层岩溶发育特征
•   2.2 灰质砾岩溶蚀机理
• 3 红层岩溶塌陷分布及成因
•   3.1 岩溶塌陷分布
•   3.2 岩溶塌陷成因
•     3.2.1 地质环境条件
•     3.2.2 诱发因子
• 4 岩溶塌陷室内模型试验
•   4.1 模型建立
•     4.1.1 土体填筑
•     4.1.2 土洞预留
•     4.1.3 传感器埋设
•     4.1.4 试验装置安置
•   4.2 试验方案
•     4.2.1 抽水试验
•     4.2.2 降雨试验
•   4.3 试验结果分析
•     4.3.1 岩溶模型抽水试验过程
•       （1）模型内部应力变化
•       （2）模型内部孔隙水压力变化
•       （3）模型内部位移变化
•     4.3.2 岩溶模型降雨试验过程
•       （1）模型内部应力变化
•       （2）模型内部孔隙水压力变化
•       （3）模型内部位移变化
•       （4）岩溶模型外部形态变化
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 肖攀,彭轲,李雪平,吴丽清

关键词: 岩溶地面塌陷,红层地层,溶蚀机理,室内物理模型,咸宁地区

来源: 科学技术与工程 2019年33期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,工业通用技术及设备

单位: 中国地质调查局武汉地质调查中心,中国地质大学(武汉)研究生院

基金: 中国地质调查局地质调查项目(DD20160250,12120115043701)资助

分类号: P642.2

页码: 86-93

总页数: 8

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