武汉市岩溶塌陷的演化机理研究

发布时间：2018-07-30 08:03

【摘要】：基于武汉市易发生的29处岩溶塌陷,从岩溶、覆盖层和地下水3方面分析了岩溶塌陷的内部结构;通过现场监测和数值模拟,分析了降雨、钻探和桩基施工的输入作用,并探讨了武汉市岩溶塌陷的演化机理。结果表明:(1)"上黏下砂"的盖层结构、浅部岩溶发育、孔隙水与岩溶水具良好水力联系是塌陷形成的基础条件;(2)自然环境下开口岩溶上方土洞扩展存在水力潜蚀和应力集中破坏两个演化阶段;(3)钻探和桩基施工联通孔隙水和岩溶水的瞬间,孔壁周边松散砂土快速进入临界水力梯度而破坏。桩基施工在覆盖层内的振动荷载和超孔隙水压力,易造成覆盖层整体破坏。在岩溶区施工产生的冲击作用可使岩溶水和孔隙水形成不同步波动,两者存在高水头差,致使覆盖层内砂层在压力差作用下破坏。
[Abstract]:Based on 29 karst collapses easily occurring in Wuhan, the internal structure of karst collapse is analyzed from three aspects of karst, overburden and groundwater, and the input effects of rainfall, drilling and pile foundation construction are analyzed through on-site monitoring and numerical simulation. The evolution mechanism of karst collapse in Wuhan is also discussed. The results are as follows: (1) the caprock structure of "upper adhesion sand" and the development of shallow karst; The good hydraulic connection between pore water and karst water is the basic condition for the formation of collapse (2) there are two evolution stages of hydraulic submersion and stress concentration destruction in the expansion of soil tunnel above the open karst under the natural environment; (3) the connecting hole of drilling and pile foundation construction. The moment of gap water and karst water, The loose sand around the hole wall rapidly enters the critical hydraulic gradient and destroys. The vibration load and excess pore water pressure of pile foundation construction in overburden can easily cause the whole overburden damage. The impact of construction in karst area can make karst water and pore water fluctuate unsynchronously, and there is a high water head difference between them, which results in the destruction of sand layer in overburden under the action of pressure difference.
【作者单位】： 中国地质大学(武汉)环境学院;湖北省国土资源职业学院;湖北省地质环境监测总站;
【基金】：国家自然科学基金(41572256) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(CUGL160408)资助
【分类号】：P642.25

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2154358