地下空洞引起土质地层地陷的形成机制与预测研究
本文选题:地陷 切入点:土质地层 出处:《岩土力学》2015年07期 论文类型:期刊论文
【摘要】:地下空洞引起的土质地层地陷是地质灾害的一种常见形式。由于地陷产生的原因非常复杂,目前相关研究还处于起步阶段。通过地陷成因和实例分析,首先确认了软土和粗粒土地层的地陷破坏模式。然后对软土地层圆柱形地陷,采用土体塑性极限平衡理论导出了计算地陷安全系数的公式,并据此分析了影响地陷的相关因素。对粗粒土地层地陷的圆形塌陷漏斗,基于散体流动理论提出了粗粒土流失判据,推导了地陷安全系数计算公式;通过分析粗粒土地层地陷形成规律,提出了基于土层厚度和地陷漏斗最大沉降的地陷预测与评估方法。最后,采用数值模拟方法分析了软土和粗粒土地层地陷时的地层变形规律,对所提地陷模型的合理性进行了说明。本文研究成果可为认识土质地层地陷的形成机制和地陷防治提供参考。
[Abstract]:The ground subsidence caused by underground voids is a common form of geological disasters. Because the causes of subsidence are very complex, the relevant research is still in its infancy. The ground subsidence failure mode of soft soil and coarse grained soil is confirmed at first, and then the formula for calculating the safety factor of ground subsidence is derived by using the plastic limit equilibrium theory for the cylindrical subsidence of soft soil. Based on the theory of granular flow, the criterion of coarse soil loss is put forward, and the calculation formula of safety factor of ground subsidence is derived. Based on the analysis of the formation law of coarse grained soil subsidence, a method for predicting and evaluating the subsidence based on the thickness of soil layer and the maximum settlement of the subsidence funnel is put forward. In this paper, the deformation law of soft soil and coarse grained soil during subsidence is analyzed by means of numerical simulation. The rationality of the proposed subsidence model is explained. The results of this paper can provide a reference for understanding the formation mechanism of soil subsidence and its prevention and control.
【作者单位】: 北京交通大学土木建筑工程学院;
【基金】:国家重点基础研究发展计划资助(No.2014CB046906)
【分类号】:TU478
【参考文献】
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1 张文华,赵安文;地面塌陷的模式及特殊危害[J];地质灾害与环境保护;2003年01期
2 马海涛;贺红生;王云海;;采空塌陷影响因素分析及颗粒元数值模拟研究[J];矿冶工程;2010年01期
3 万军;于丽;;灰水-土体长期相互作用诱发地面塌陷机理[J];路基工程;2009年03期
4 ;The role of potential soil cavity on ground subsidence and collapse in coal mining area[J];Journal of Coal Science & Engineering(China);2010年03期
5 周春梅;李沛;虞珏;李先福;;金属矿山地下开采引起地面塌陷的规律[J];武汉工程大学学报;2010年01期
6 蔡慕尧;廖武坚;曾旭青;;广东省梅州市玉水溪硫铜矿区地面塌陷成因与发展趋势[J];中国地质灾害与防治学报;2007年04期
7 戴定贤,谢文良;安溪县剑斗镇湖丘角落地面塌陷成因分析[J];中国煤田地质;2004年02期
8 张成平;王梦恕;张顶立;李倩倩;;城市隧道施工诱发地面塌陷的预测模型[J];中国铁道科学;2012年04期
【共引文献】
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1 吕惠进,刘少华,刘伯根;高密度电阻率法在地面塌陷调查中的应用[J];地球物理学进展;2005年02期
2 赵金辉;王艳霞;;高速公路降雨径流污染控制措施研究进展[J];环境科学与技术;2007年08期
3 梁国印;何游;;贵州省德江县大顶上岩溶塌陷成因及防治措施[J];贵州大学学报(自然科学版);2012年02期
4 陈闻超;程继贵;叶楠敏;刘岩;;液相还原法制备纳米Ag粉的研究[J];粉末冶金技术;2014年01期
5 刘利军;于源;刘家祥;;两段串联涡流空气分级机操作参数对其分级性能的影响[J];北京化工大学学报(自然科学版);2014年02期
6 张晓龙;李兆锋;;含水率对粉煤灰抗剪强度的影响[J];硅酸盐通报;2014年04期
7 曹丽英;贺龙;张玉宝;王永刚;;锤片式粉碎机物料粒度分布特性对透筛效率的影响规律研究[J];饲料工业;2014年23期
8 王仕传;李云凤;邵艳;程桦;;地下通道浅埋暗挖对城市道路结构的影响[J];防灾减灾工程学报;2014年06期
9 高志俭;梁坤祥;谢山立;袁广祥;;许昌武庄铁矿区地面塌陷形成机理研究[J];地质灾害与环境保护;2014年04期
10 于源;刘家祥;;粉体流动性对气流分级影响的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2015年01期
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1 周宗红;侯克鹏;杨八九;;复杂矿体开采覆岩变形移动规律及其控制[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
2 Haijun Zhao;Fengshan Ma;Jie Guo;;Regularity and formation mechanism of large-scale abrupt karst collapse in southern China in the first half of 2010[A];中国科学院地质与地球物理研究所2012年度(第12届)学术论文汇编——工程地质与水资源研究室[C];2013年
3 王艳民;侯丽娟;唐文权;;关于降低高炉喷煤系统外排有害粉尘技术措施[A];2014年全国炼铁生产技术会暨炼铁学术年会文集(下)[C];2014年
4 张明聚;晋刘杰;周秋华;刘义;;城市浅埋暗挖隧道施工诱发地面塌陷预测模型[A];第三届全国工程风险与保险研究学术研讨会会议交流材料[C];2014年
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1 杨亮平;内蒙古自治区煤矿地面塌陷地质环境类型及其恢复治理研究[D];中国地质科学院;2009年
2 刘瑞;3S技术在河北省唐山市地面形变监测和城市扩展中的应用研究[D];成都理工大学;2009年
3 王晖;青兰高速公路沿线北八特采空区地表沉陷机理及其数值模拟[D];中国地质大学(北京);2009年
4 李忠;在建铁路隧道水砂混合物突涌灾害的形成机制、预报及防治[D];中国矿业大学;2009年
5 邵勇;采空区多灾耦合作用下的隧道稳定性分析[D];南京大学;2012年
6 彭帅英;高速公路下伏多层采空区地表沉陷数值模拟及预测研究[D];吉林大学;2013年
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2 马正位;上向水平分层废石充填法在东大山铁矿倾斜中厚矿体中的应用研究[D];昆明理工大学;2009年
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5 魏学松;百岩金矿倾斜薄矿体采矿方法研究[D];昆明理工大学;2011年
6 文义明;小粒径废石覆盖层下放矿贫化控制方法研究[D];昆明理工大学;2011年
7 宋登学;瓮福磷矿大塘矿段采矿方法参数优化[D];昆明理工大学;2011年
8 侯晓亮;西安地裂缝与黄土湿陷性的关系[D];长安大学;2004年
9 王东晖;地下采煤项目水土流失预测研究[D];中南林学院;2005年
10 李宝田;黄土湿陷性对西安地裂缝影响的研究[D];长安大学;2005年
【二级参考文献】
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1 侯艳娟;张顶立;李鹏飞;;北京地铁施工安全事故分析及防治对策[J];北京交通大学学报;2009年03期
2 ;Seepage effects of groundwater and its make-up water on triggering ground subsidence[J];Journal of University of Science and Technology Beijing(English Edition);2006年01期
3 郑先昌,卫中营;武汉市岩溶地面塌陷诱发因素分析[J];城市勘测;2004年01期
4 朱胜利;王文斌;刘维宁;路美丽;;地铁工程施工的风险管理[J];都市快轨交通;2008年01期
5 姚环;粘性土微观结构与力学性质关系的研究[J];福州大学学报(自然科学版);1995年04期
6 王柳宁,高武振;桂林市西城区地下水活动与岩溶塌陷的关系[J];桂林工学院学报;2000年02期
7 姜建军,刘建伟;大冶铁矿矿山环境调研报告[J];国土资源通讯;2005年15期
8 周春梅;李先福;;大冶铁矿高陡岩质边坡变形破坏机理分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2009年10期
9 冯秀丽,马艳霞,林霖,徐丛亮;现代黄河水下三角洲粉土的临界水力坡降探讨[J];海洋科学;2002年06期
10 李夕兵;李地元;赵国彦;周子龙;宫凤强;;金属矿地下采空区探测、处理与安全评判[J];采矿与安全工程学报;2006年01期
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1 施成华;城市隧道施工地层变形时空统一预测理论及应用研究[D];中南大学;2007年
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1 袁义;地下金属矿山岩层移动角与移动范围的确定方法研究[D];中南大学;2008年
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1 周政;仇向洋;;国内典型创意产业集聚区形成机制分析[J];江苏科技信息;2006年07期
2 行晶晶;;汇率形成机制改革对人民币的影响[J];中国新技术新产品;2012年04期
3 伍四明,,李日国;万县滑坡群形成机制的数值模拟研究[J];水文地质工程地质;1994年06期
4 李海东;高速公路价格形成机制初探[J];生产力研究;2003年02期
5 袁华;完善我国粮食价格形成机制[J];机械管理开发;2005年03期
6 叶华光;;微观视角下厂商范围经济的形成机制分析[J];交通科技与经济;2008年03期
7 张志龙,李天斌,赵其华;泸定和平沟滑坡的形成机制分析及稳定性评价[J];四川地质学报;2002年03期
8 郑静;深圳市水贝松泉滑坡的形成机制及其整治效果[J];路基工程;1998年01期
9 叶朝成;曾艳山;;《也谈刻意曲解》一文中的问题与不足——兼论刻意曲解的形成机制[J];湖北工业大学学报;2008年06期
10 刘军;;对我国住房价格形成机制的思考[J];科学之友(B版);2007年07期
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1 杨豹;彭勇;刘健;殷鑫铭;程永;秦林;;塔坪2~#滑坡的基本特征及形成机制分析[A];2010四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2010年
2 马惠民;马周全;;地下采煤与韩城电厂横山滑坡的形成机制[A];自然边坡稳定性分析暨华蓥山形变体形变趋势研讨会论文摘要集[C];1991年
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4 李广俊;;自贡市区滑坡的基本特征[A];岩石力学理论与工程实践[C];1997年
5 邵中勇;;鸡鸣寺滑坡的形成机制及稳定性力学分析[A];自然边坡稳定性分析暨华蓥山边坡变形趋势研讨会论文集[C];1991年
6 马惠民;马周全;;地下采煤与韩城电厂横山滑坡的形成机制[A];自然边坡稳定性分析暨华蓥山边坡变形趋势研讨会论文集[C];1991年
7 毛天鹏;;遵义县城北某小区岩溶勘察与治理[A];中国地质学会工程地质专业委员会2006年学术年会暨“城市地质环境与工程”学术研讨会论文集[C];2006年
8 张训华;扬金玉;;南海海盆形成机制与演化[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
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1 肖国元;揭秘“价格形成机制”[N];证券时报;2011年
2 交通银行金融研究中心研究员 鄂永健;汇率形成机制改革别忽视了“有管理”[N];中国经济导报;2013年
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4 记者 刘红;完善汇率形成机制是当前改革重点[N];金融时报;2014年
5 马骏 德意志银行大中华区首席经济学家;目前的汇率形成机制难以持续的原因[N];中国城乡金融报;2010年
6 本报记者 赵晓强;汇率形成机制改革世人瞩目[N];经济日报;2005年
7 张泰欣;汇率形成机制改革亟待推进[N];中国证券报;2007年
8 陈琦 记者 杨联民;保持力度 凝聚共识 创新方法 形成机制[N];中华工商时报;2014年
9 吕冬 姚玉洁 王涛;央行探索利率市场形成机制[N];中国信息报;2014年
10 田俊荣;继续完善汇率形成机制[N];人民日报;2006年
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1 马e
本文编号:1626410
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