线性工程岩溶塌陷危险性评价研究

合集下载

探究崩塌危岩体稳定性评价

探究崩塌危岩体稳定性评价随着城市化建设的不断推进，对岩体稳定性的评价与监测变得尤为重要。

崩塌危岩体是指在自然条件或人为因素的作用下，岩石发生破坏、塌落或滑动等现象的岩体。

崩塌危岩体的稳定性评价是为了预防和减少因岩体稳定性问题造成的灾害，保障人民生命财产安全。

本文将就崩塌危岩体稳定性评价进行探究，以期提高岩体稳定性的评价与预测能力。

一、岩体稳定性评价的意义和目的崩塌危岩体的稳定性评价是为了全面了解岩体的力学性质和岩体稳定性状况，为岩体的工程治理和灾害防治提供科学依据。

岩体稳定性评价的目的主要有以下几点：1. 评价岩体的整体稳定性，判断岩体的稳定性状况，为岩体的规划设计和工程建设提供依据；2. 预测岩体可能发生的破坏或塌落，为岩体灾害的防治提供科学依据；3. 对岩体稳定性问题进行科学的评价和分析，为岩体的改善和治理提供技术支持；4. 提高岩体稳定性评价的准确性和预测能力，为相关部门提供科学的决策依据，减少岩体灾害对人民生命财产造成的影响。

岩体稳定性评价的关键技术主要包括岩体力学参数测定、稳定性分析方法和技术手段等方面。

1. 岩体力学参数测定技术：包括岩石的取样方法、室内试验和现场试验等方面的技术，为岩体力学参数的准确测定提供技术支持；2. 稳定性分析方法：包括极限平衡法、数值模拟法、监测预警法等方式，为岩体的稳定性分析提供科学依据；3. 技术手段：包括地质雷达、GPS监测、遥感技术等现代科技手段的应用，为岩体稳定性评价提供技术支持。

四、岩体稳定性评价的挑战与对策岩体稳定性评价在实际工程中面临着一些挑战，主要包括技术手段不够完善、评价方法不够科学和评价准确性不够高等问题。

针对这些挑战，我们需要采取以下对策：1. 加强技术研发，提高岩体力学参数测定技术的准确性和稳定性分析方法的科学性；2. 推广现代科技手段，如地质雷达、GPS监测和遥感技术等，提高岩体稳定性评价的技术水平；3. 加强对岩体稳定性评价的研究和实践，提高岩体稳定性评价的准确性和预测能力。

探究崩塌危岩体稳定性评价

探究崩塌危岩体稳定性评价岩体稳定性是岩石力学研究的基础之一，其在地质灾害防治中具有重要意义。

崩塌危岩体是指存在稳定性问题、可能发生崩塌的岩体，对人民生命财产安全造成威胁。

因此，对崩塌危岩体的稳定性评价至关重要。

崩塌危岩体的稳定性评价方法多种多样，常用的方法有定量评价和定性评价。

定量评价一般采用数值模拟方法，如有限元法、界面元法等，它能够获得相对准确的结果，但需要较高的技术水平和大量的数据支持。

定性评价则主要采用工程经验法、地质工程判断法、现场观察法等，其对技术要求较低，但存在肉眼主观因素干扰的问题。

评价岩体稳定性时，应考虑以下因素：岩体力学性质、裂隙状态、岩体形态、水文地质条件等。

岩体力学性质是稳定性评价的基础，它涉及到岩石强度、岩石韧性、岩石刚度等。

裂隙状态则反映了岩体内部的剪切、拉伸、压缩等变形状态，从而影响岩体的稳定性。

岩体形态影响了岩体的受力状态和受力边界，是评价岩体稳定性的重要因素。

水文地质条件是指水文地质过程对岩体稳定性的影响，如地下水位升降、降雨等，对加剧岩体稳定性破坏具有重要影响。

定量评价的数值模拟方法应根据具体情况选择，其中有限元法是稳定性评价的主要方法之一。

有限元法能够运用计算机数学模型计算出岩体的应力、应变、位移等参数，通过比较计算结果与实测数据，评价岩体稳定性的可靠性。

界面元法则是将岩体分解为许多小六面体单元，分析每个六面体单元与相邻单元之间的位移、应力情况，从而模拟出岩体的稳定性情况。

由于有限元法和界面元法的计算精度较高，其结果能够为实际的工程中提供准确的信息和指导意见。

定性评价主要是场地观察法和地质工程判断法。

场地观察法是根据场地现状和地质特征，通过观察内部的裂隙、节理、岩性等因素，判断岩体的破坏程度和稳定性。

地质工程判断法较为主观，其根据观察岩体的地质、力学、水文地质特征，结合类似岩体结构破坏的现象及实测资料，用专家判断经验的方式判断岩体的稳定情况。

总之，对崩塌危岩体的稳定性评价需要结合实际地质条件及其他因素综合评价，应根据实际情况采取合理的评价方法，提高评价的准确性和可靠性，有效地保障人民的生命财产安全。

探究崩塌危岩体稳定性评价

探究崩塌危岩体稳定性评价崩塌危岩体是指岩体内部存在裂隙、节理等构造面，岩体固有强度不足以抵抗地面负载和地表活动力的作用，从而导致岩体发生滑动、坍塌等破坏现象。

这些危岩体通常存在于峡谷、陡壁、高山、河道、公路和城市建筑等地形复杂的场所。

对于这些崩塌危岩体，稳定性评价是非常重要的，其目的在于预测危岩体稳定性状况，从而采取有效的防治措施，防止发生灾害事故。

崩塌危岩体稳定性评价方法有多种，根据岩体特点和观测数据的不同，评价方法也不同。

常见的评价方法包括分析法、数值模拟法、经验法、专家评判法和综合评价法等。

分析法是一种基于理论分析的稳定性评价方法，适用于危岩体裂隙、节理系统较少，地质结构较为简单的情况。

主要包括力学方法和能量原理方法。

力学方法主要是根据欧拉梁理论和莫尔—库伦准则，通过分析危岩体的内力状态、应力、应变、变形等，来评价危岩体的稳定性。

能量原理方法则通过能量平衡原理，来预测岩体的破坏状况。

这种方法对于危岩体内部的裂隙、节理、岩性、裂缝角度、长度等参数的要求比较高，需要进行较为详细的调查和分析。

数值模拟法是目前应用较为广泛的稳定性评价方法之一，它采用计算机模拟软件，通过建立危岩体数学模型，模拟其内部应力、位移和变形等历程，从而得出危岩体的稳定性分析结果。

数值模拟法对于危岩体特殊结构的分析能力较强，比如裂隙、节理系统较复杂，受多种地表活动力作用等情况。

然而，数值模拟法也需要大量的资料支撑，建立数学模型并进行参数校准是必要的。

经验法是基于经验数据和海量工程实践的稳定性评价方法，通常根据危岩体的普遍性状、地质特征、结构类别、破坏机理等参数，结合专家经验，对危岩体进行稳定性分析。

这种方法的优势在于简易易用且成本相对较低，适合于对危岩体进行初步筛查和排除。

但是，其准确性与依据的经验数据和专家判断水平有密不可分的关系。

专家评判法是依据特定专业领域的专家意见，通过专家评价危岩体现状及其潜在的稳定性威胁，进行稳定性评价的方法。

岩溶塌陷风险评估报告模板

岩溶塌陷风险评估报告模板【岩溶塌陷风险评估报告模板】一、评估背景说明在这一部分，需要对评估背景进行详细的说明，包括对评估对象的描述以及评估目的和依据的介绍。

二、评估方法和数据采集在这一部分中，需要对评估所采用的方法和数据采集过程进行描述。

可以包括以下内容：1.评估方法：介绍评估所采用的方法和理论基础，如利用岩溶塌陷风险等级评估法、模型法等。

2.数据采集：详细说明评估所需的数据来源和采集过程，例如地质调查、卫星遥感、现场勘测等。

三、评估结果在这一部分中，需要对评估所得到的结果进行详细的描述和分析，可以包括以下内容：1.岩溶塌陷风险等级评估结果：根据采集的数据和评估方法，给出岩溶塌陷风险的等级评估结果，例如高风险区、中风险区、低风险区等。

2.评估结果的空间分布：通过对评估结果的分析，给出评估区域岩溶塌陷风险的空间分布特征，例如某区域岩溶塌陷风险集中分布在山区、河谷等。

3.评估结果的时序变化：对评估结果进行时序分析，给出岩溶塌陷风险在不同时间段上的变化趋势，例如近年来风险区的扩展、分布范围的变化。

四、评估结果的可靠性和不确定性分析在这一部分中，需要对评估结果的可靠性进行分析和说明，包括以下内容：1.数据可靠性分析：对评估所采用的数据的可靠性进行分析，例如数据的准确性、完整性等。

2.方法可靠性分析：对评估所采用的方法的可靠性进行分析，例如方法的适用性、误差范围等。

3.不确定性分析：对评估结果的不确定性进行分析，例如对关键数据的敏感性分析、评估方法的不确定性估计等。

五、评估结果的意义和应用在这一部分中，需要对评估结果的意义和应用进行说明，可以包括以下内容：1.风险评估结果对区域规划的指导意义：评估结果对于地方政府的土地规划和土地利用管理具有重要指导意义。

2.风险评估结果对人员安置的指导意义：评估结果对受风险区域内的居民安置和搬迁决策提供科学依据。

3.风险评估结果对工程设计和施工的指导意义：评估结果对于开展岩溶区的工程设计和施工具有重要指导作用。

探究崩塌危岩体稳定性评价

探究崩塌危岩体稳定性评价
崩塌危岩体是指由于地质、地形、气候等多种不利因素，已有一定形变或受力状态不良的岩体，存在发生破坏和崩塌的危险。

对于崩塌危岩体的稳定性评价，可以通过以下几个方面进行探究。

一、岩体工程地质勘察
岩体工程地质勘察是崩塌危岩体稳定性评价的基础，主要内容包括岩体结构、岩体裂隙、岩体构造、岩质性质、地形地貌、地下水位等因素的详细勘察和记录。

通过岩体工程地质勘察，可以初步确定危岩体的稳定性情况和影响因素，为后续的稳定性评价提供必要的数据基础。

二、岩体力学性质试验
岩体力学性质试验是崩塌危岩体稳定性评价的重要内容之一。

主要包括岩样采集、物理力学试验、水力力学试验、原位监测等多个方面。

这些试验可以了解岩体的强度、稳定性、变形特征、裂隙发育等情况，通过对试验数据的分析及综合评判，可以初步判断危岩体的稳定性。

三、数值模拟分析
数值模拟分析是通过计算机模拟危岩体整体受力特性和变形情况的方法，可以更加深入的探究危岩体的稳定性。

数值模拟分析可以通过有限元法、边界元法、离散元法等方式进行，实现岩体的力学、水文和水力力学相互耦合的模拟。

通过数值模拟分析，可以准确计算出危岩体的稳定性系数，提供科学的决策依据。

综上所述，崩塌危岩体稳定性评价是一个复杂的过程，需要从多个方面进行探究。

岩体工程地质勘察、岩体力学性质试验和数值模拟分析是稳定性评价的主要内容，通过将它们有机结合，丰富多样的数据得以综合分析和判断，为地质工程稳定性问题提供科学的解决方案。

岩溶塌陷的灾情评估及防治措施.

岩溶塌陷的评估及防治措施一、岩溶塌陷的概念及产生原因岩溶地面塌陷是指覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体，在外动力或人为因素作用下产生的突发性地面变形破坏，其结果多形成圆锥形塌陷坑。

岩溶地面塌陷是地面变形破坏的主要类型，多发生于碳酸盐岩、钙质碎屑岩和盐岩等可溶性岩石分布地区。

激发塌陷活动的直接诱因除降雨、洪水、干旱、地震等自然因素外，往往与抽水、排水、蓄水和其他工程活动等人为因素密切相关，而后者往往规模大、突发性强、危害也就大。

岩溶地面塌陷发现于碳酸盐岩分布区，其形成受到环境和人类活动的双重影响。

1. 可溶岩及岩溶发育程度可溶岩是由岩溶地面塌陷形成的物质基础，而岩溶洞穴的存在则为地面塌陷提供了必要的空间条件。

大量塌陷事件表明，塌陷主要发生在覆盖型岩溶和裸露型岩溶分布区，部分发育在埋藏型岩溶分布区。

溶穴的发育和分布受岩溶发育条件的制约，一般主要沿构造断裂破碎带、褶皱轴部张裂隙发育带、质纯层厚的可溶岩分布地段、与非可溶岩接触地带分布。

岩溶的发育程度和岩溶洞穴的开启程度，是决定岩溶地面塌陷的直接因素，可溶岩洞穴和裂隙一方面造成岩体结构的不完整，形成局部的不稳定；另一方面为容纳陷落物质和地下水的强烈运动提供了充分的空间条件。

一般情况下，岩溶越发育，溶穴的开启性越好，洞穴的规模越大，则岩溶地面塌陷也越严重。

2. 覆盖层厚度、结构和性质松散破碎的盖层是塌陷体的主要组成部分，由基岩构造成的塌陷体在重力作用下沿溶洞、管道顶板陷落而成的塌陷为基岩塌陷。

塌陷体物质主要为第四系松散沉积物所形成的塌陷叫土层塌陷。

据南方十省区统计，土层塌陷占塌陷总数的96.7%。

3. 地下水运动地下水运动是塌陷产生的动力条件——主要动力。

地下水的流动及其水动力条件的改变是岩溶塌陷形成的最重要动力因素，地下水径流集中和强烈的地带，最易产生塌陷，这些地带有：（1）岩溶地下水的主径流带；（2）岩溶地下水的（集中）排泄带；（3）地下水位埋藏浅、变幅大的地带（地段）；（4）地下水位在基岩面上下频繁波动的地段；（5）双层（上为孔隙、下为岩溶）含水介质分布的地段，或地下水位急剧变化的地段；（6）地下水与地表水转移密切的地段。

浅议线性工程地质安全隐患评价

0714 ；修订日期： 20100928 收稿日期： 2010作者简介：颜宇森（ 1964-），男，学士，教高，主要从事油气管道地质灾害调查评价、应急处置及防治技术研究。 E-mail ： yanys@ mail． cigem． gov． cn
（ 1 ）地质灾害的调查，问题进行调查，包括：滑坡、泥石流、崩塌（危岩）、潜在不稳定斜坡、岩溶或采空区塌陷等，查明各种地质隐患体的分布范围和特征，以及与拟包括湿陷建工程的位置关系；查明各种地质环境问题，性黄土、河流下切、河岸冲刷等塌岸及侵蚀灾害对拟建工程的施工及运营安全影响；（ 2 ）地质隐患体威胁程包括滑坡、泥石流、崩塌等地质隐患体的规模、度分析，危害范围，危害对象及可能造成的后果，尤其是对拟建包括：工程的影响；（ 3 ）对地质隐患体危险性的评判，根据滑坡、崩塌、泥石流等隐患体的危害程度，对影响
［1］用比例尺，多为 1ʒ 1 000 到 1ʒ 2 000 ，甚至更大。
1
概述
地质安全隐患评价是对工程建设本身遭受或可能
2
评价步骤
首先对影响工程建设及安全营运的已有环境地质
遭受的与地质环境有关的不良地质现象或不良地质作用隐患的评价，包含已有地质安全隐患体、潜在地质安全隐患体、可能引发的地质安全隐患体。其地质安全滑坡、泥石流、地面沉降、地面塌陷、地隐患体除崩塌、裂缝外，还包括特殊类土、河流下切、河岸冲刷、河流塌
100081 ； 450001 ）

浅析线性工程地质灾害危险性评估

流沟域。地面塌陷区在进行工程拟建时，塌陷区全部部位应进行判断其危害性程度。
综合评估调查。
３地质灾害危险性的现状评估
在对于线性工程地质灾害危险性进行现状评估，主要针对现
２地质环境的具体条件
一
般来说，线性工程的特点是地貌类型涉及较多、大地构造状发育的地质灾害进行拟建工程的危害性评估。根据野外地质单元跨越数量大，地层覆盖多，岩土体的变化繁杂，总体上来说环境调查的成果资料，对灾害点与拟建工程位置关系作出明确
建材发展导向２０１３年１１月
地质・勘察・测绘
浅析线性工程地质灾害危险性评估
曾明秀
（安徽省地勘局第二水文工程地质勘查院２４１０００）
摘
要：现如今，线性工程的开工建设节奏日渐迅速。铁路、高速公路、成品油管道及石油天然气管道、高压跨地区输电
并准确体现位置关系。调查地质环境条件时，要对评估区的地质包括水文地质、工特征，
形地貌、地层岩性、水文地质、岩土体类型及其分布特征进行详
细调查，地质环境条件若发生变化时，应对调查方法作出相应调整，如在对与地质灾害有关的区域性地质构造、活动性断裂的分
图１不稳定斜坡剖面图示例
判定灾害点稳定性以及防治措施建ห้องสมุดไป่ตู้ 的重要依据，是地质灾
害点形成的条件，应重点阐述威胁在拟建工程时的灾害点的主

210988042_基于AHP法的鲁中某高铁岩溶塌陷易发性评价

基于A H P 法的鲁中某高铁岩溶塌陷易发性评价收稿日期:20220517;修订日期:20221017;编辑:曹丽丽基金项目:中铁二院科技研究开发计划课题(K D N Q 202008)作者简介:于翠翠(1986 ),女,山东潍坊人,高级工程师,主要从事水文地质㊁地质灾害㊁环境地质研究;E m a i l :249320241@q q .c o m *通讯作者:刘兰玉(1983 ),男,山东菏泽人,高级工程师,主要从事水文地质㊁环境地质工作;E m a i l :187368650@q q.c o m ①山东省地质测绘院,新建济南至枣庄铁路济南泰安段岩溶塌陷风险评估专题研究报告,2020年㊂于翠翠1,刘兰玉1*,李传生1,陈兴海2(1.山东省地质测绘院,山东济南 250002;2.中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都 610031)摘要:鲁中地区隐伏岩溶广泛分布,多年来岩溶塌陷灾害频发,给区内高速铁路的勘察㊁施工与运营管理带来了较多困难㊂本文以泰安东地区某拟建高速铁路为研究对象,在对线路穿越段地质构造㊁水文地质条件㊁岩溶塌陷发育现状总结分析的基础上,选取了8项岩溶塌陷影响因子作为评价指标,并运用A H P 法计算了各评价指标的权重,构建了有针对性的评价指标体系,结合G I S 空间分析方法进行了岩溶塌陷易发性评价㊂结果表明:研究区易发性高区面积约11.0k m 2,占比37.6%,易发性中等区面积约9.6k m 2,占比32.9%,易发性低区面积约7.8k m2,占比26.8%,需在高速铁路建设过程中有针对性地采取进一步的防治工程措施㊂本研究成果可为高铁线路方案的确定及工程处理提供地质依据,也可为同类覆盖型岩溶区高速铁路工程的规划建设与防灾减灾管理提供参考㊂关键词:岩溶塌陷;易发性评价;A H P 法;高速铁路勘察中图分类号:P 641.69;P 694;X 43 文献标识码:A d o i :10.12128/j.i s s n .16726979.2023.02.006引文格式:于翠翠,刘兰玉,李传生,等.基于A H P 法的鲁中某高铁岩溶塌陷易发性评价[J ].山东国土资源,2023,39(2):4249.Y U C u i c u i ,L I UL a n y u ,L I C h u a n s h e n g ,e t a l .K a r s t C o l l a p s eR i s k sE v a l u a t i o n o f aH i g h s pe e dR a i l -w a y i nC e n t r a l S h a n d o n g B a s e do nA H P M e t h o d [J ].S h a n d o n g La n da n dR e s o u r c e s ,2023,39(2):4249.0 引言岩溶塌陷作为隐伏岩溶区一种常见的地质灾害,往往能对区域工程设施造成破坏[12]㊂鲁中地区是山东省隐伏岩溶分布最为广泛的地区,随着近年来经济社会的迅速发展,该区域人类工程活动对地质环境的影响日益强烈,岩溶塌陷地质灾害频发,严重制约着经济社会的可持续发展[34]㊂以高速铁路建设为例,其对岩溶场地的适应性差,岩溶发育的不均一性决定了工程勘察难于彻底查清潜在的岩溶塌陷隐患[5]㊂因此,开展岩溶塌陷易发性评价对铁路建设的防灾减灾具有重要意义㊂易发性评价是对岩溶塌陷形成的地质背景进行评价[6]㊂近年来,众多学者采用A H P 法(层次分析法)㊁模糊数学法㊁G I S 技术处理等多种方法,在岩溶塌陷易发性评价方面积累了不少成功的经验㊂陈菊艳[7]㊁江思义[89]㊁李海良[10]㊁吴远斌[11]等以G I S 与层次分析法相结合的方法,对贵州㊁广西㊁湖南等多地岩溶发育区进行了岩溶塌陷易发性评价研究;在线性工程相关研究方面,则有戴建玲等[12]从点㊁线㊁面3个层次提出了线性工程岩溶塌陷危险性评价的方法和指标;曾斌等[13]运用层次分析法对杭长高速岩溶塌陷灾害进行易发性评价㊂在研究区所处的泰安地区,也开展了大量的岩溶地质㊁地质灾害相关研究㊂如吴亚楠等[14]基于综合指数法建立了泰莱盆地岩溶塌陷风险性评价体系;汝亮㊁李晓波㊁苏宝成等对泰安地区岩溶塌陷特征㊁地质环境承载力㊁地质灾害发育情况等进行了较为详细的评价研究[1517]㊂本文以鲁中泰安东地区某拟建高速铁路为研究对象,依托铁路岩溶塌陷专项地质调查成果①,从岩溶发育程度㊁覆盖层特征㊁地下水动力条件㊁岩溶塌陷历史4个方面出发,选择基岩岩性㊁地质构造㊁土层结构㊁土层厚度㊁水位变幅㊁地下水位与基岩面㊃㊃第39卷第2期山东国土资源 2023年2月关系㊁地下水开采强度㊁与已知塌陷距离等8个因素作为评价因子,采用A H P法和G I S技术,对铁路沿线地区岩溶塌陷易发性进行了评价,以期为线路方案的最终确定及防治措施提供科学参考㊂1研究区概况1.1地质构造研究区位于山东省中部泰安市境内㊂区内自老至新发育有太古代㊁古生代㊁中生代至新生代地层,地表广泛分布有第四系冲洪积粉质黏土㊁细砂㊁中粗砂等,局部夹砾石层,厚度0.5~23m不等㊂下伏碳酸盐岩地层主要有寒武纪长清群白云岩㊁白云质灰岩㊁页岩,九龙群灰岩㊁白云质灰岩,奥陶纪马家沟群灰岩㊁白云岩等,属覆盖型岩溶分布区,地下岩溶发育形态以溶孔㊁溶隙为主,局部发育溶洞㊂岩溶发育好,连通性好㊂研究区内断裂构造较发育,N NW向的岱道庵断裂对区内岩溶的空间分布㊁厚度㊁埋藏㊁发育等起着重要的控制作用(图1)㊂1.2水文地质特征研究区第四系冲洪积层较发育,构成了松散岩类孔隙含水岩组,含水层厚度不稳定,一般1~8m,富水性弱,单井涌水量一般小于500m3/d㊂岩溶水含水岩组主要由寒武奥陶纪灰岩㊁白云岩㊁白云质灰岩等构成,大部分地区直接埋藏于第四系之下,局部裸露㊂裂隙岩溶较发育,含水层厚度约70~80 m,富水性强,补给来源丰富,单井涌水量一般1000 ~5000m3/d㊂本区岩溶水主要接受大气降水直接补给㊁孔隙水补给㊁牟汶河水补给㊁农灌回渗补给以及上游岩溶水侧渗补给等[1819]㊂研究区岩溶地下水的开发利用方式主要为旧县水源地集中开采,其次为农村分散式生活供水及农业灌溉用水,现状水源地集中开采量约2万m3/d,分散供水井最大时开采量约2万m3/d㊂岩溶水的大量开采已形成了地下水降落漏斗[2021],2019年旧县水源地开采形成降落漏斗面积约9.10k m2,拟建铁路约3.3k m位于该漏斗范围内;除受地层及岩性控制外,岩溶水径流方向还主要受旧县水源地开采影响[22],拟建铁路西侧地区岩溶地下水总体由西北向东南径流,拟建铁路东侧地区岩溶地下水总体由东北向西南径流㊂1 官庄群;2 五阳山组;3 土峪组;4 北庵庄组;5 东黄山组;6 三山子组;7 炒米店组;8 崮山组;9 张夏组;10 馒头组;11 朱砂洞组;12 古元古代侵入岩;13 断裂构造;14 整合地质界线;15 角度不整合地质界线;16 平行不整合地质界线;17 研究区范围;18 拟建铁路位置及桩号图1研究区基岩地质图1.3岩溶塌陷发育情况研究区所处的泰安市是山东省岩溶塌陷地质灾害较为严重的城市之一,自20世纪60年代开始发生岩溶塌陷地质灾害[2324]㊂岩溶塌陷发生的区域主要集中于城区中南部地下水开采强度大的地区㊂包括以泰安站南部铁路三角区为中心的城区水源地塌陷区,以旧县水源地及东㊁西羊娄为中心的旧县羊娄塌陷区㊂拟建铁路工程段自旧县羊娄塌陷区南北向穿过㊂该塌陷区的岩溶塌陷是随着旧县水源地的大规模开发而出现的,区内岩溶塌陷的发育经历了始发期(1983年)A 盛发期(1988 1994年) 持续发展期(1995 2001年) 高发期(2002 2005年) 低发期(2006年至今)5个阶段㊂该塌陷区南北长约7k m,东西宽3~6k m,面积约24k m2(图2)㊂根据历史塌陷资料,结合‘铁路安全管理条例“中关于铁路线路安全保护区范围划定的有关要求,㊃㊃第39卷第2期生态修复与灾害治理2023年2月本次统计了本线路工程段两侧20m㊁200m㊁500m 及1000m范围内历史岩溶塌陷点数量(表1)㊂1 塌陷区范围;2 塌陷点;3 岩溶地下水漏斗;4 岩溶地下水水源地;5 岩溶地下水流向;6 研究区范围;7 拟建铁路位置及桩号图2研究区地面塌陷分布图表1拟建铁路沿线岩溶塌陷点分布序号距离/m塌陷点数量/个12022200435001441000252岩溶塌陷易发性评价指标体系2.1评价方法及评价范围岩溶塌陷易发性评价采用AH P法(层次分析法),将评价模型分为目标层㊁条件层㊁因子层3个层次,通过相同层次内因素之间的对比,逐层比较多种因子之间的重要性,最后确定其总体影响特征㊂综合考虑岩溶塌陷产生的先决条件以及拟建铁路工程性质,本次研究将评价范围定为隐伏岩溶区铁路工程两侧外扩2k m,非岩溶区㊁裸露型岩溶区及古近系厚度大于30m的覆盖型岩溶区不作为评价范围,实际评价面积为29.2k m2(图1)㊂2.2评价指标体系岩溶塌陷易发性评价体系是一个多层次㊁多因素的复杂体系,影响和控制岩溶塌陷的因素很多,合理选择对评价目的起主导作用㊁比较稳定㊁可量化表示的参评因子是评价工作的关键㊂岩溶塌陷从孕育㊁发展㊁再到最终发生,主要受下伏碳酸盐岩岩溶发育程度㊁地质构造条件㊁覆盖层特征㊁地下水动力条件等因素的影响和制约,已形成的岩溶塌陷则是受上述各因素综合影响的结果㊂因此,本次岩溶塌陷易发性评价综合考虑以下影响因子㊂(1)岩溶发育程度:包括基岩岩性(K1)和地质构造(K2,与断裂距离)㊂(2)覆盖层特征:包括土层结构(Q1)和土层厚度(Q2)㊂(3)地下水动力条件,包括水位变幅(W1)㊁水位与基岩面关系(W2)和开采模数(W3,地下水开采强度)㊂(4)塌陷历史条件,即与已知塌陷点距离(D1)㊂2.3评价模型岩溶塌陷易发性评价模型采用一元多项式,综合考虑各影响因素的重要性,运用层次分析法确立各指标的权重,并按照各指标对塌陷的影响进行等级划分,利用M a p G I S空间分析工具将各评价因子的指标权重进行叠加,评价模型如下:P=ðn i=1X i C i式中:P 易发性评价综合指数;X i㊁C i 分别为易发性因子取值及权重㊂3岩溶塌陷影响因素分析及评价指标量化根据评价因子对岩溶塌陷易发性的影响程度,以数值1㊁4㊁7分别进行赋值,赋值越大代表对影响程度越大㊂3.1岩溶发育程度可溶岩类岩溶发育是岩溶塌陷形成的前提条件,而岩溶发育程度则与地层岩性及构造发育程度密切相关㊂(1)基岩岩性岩石性质㊁结构及化学成分的不同导致岩溶发育程度的差异,岩性是控制岩溶发育的基本条件㊂㊃㊃第39卷第2期山东国土资源2023年2月质纯㊁厚层且均匀分布的灰岩地层岩溶发育较强,白云岩岩溶发育次之,碳酸盐岩与碎屑岩互层的地层及泥质碳酸盐岩类岩溶发育较弱㊂据资料分析,研究区内岩溶塌陷与地层岩性密切相关㊂马家沟群㊁三山子组及炒米店组灰岩㊁白云质灰岩㊁泥质灰岩,线岩溶率高,塌陷发生数量多㊂综上,本次对各下伏基岩地层按其岩溶发育程度进行了划分,并对其赋值(表2,图3)㊂表2 岩溶塌陷易发性评价因子取值表易发性评价A B 强中等弱KK 1奥陶纪马家沟群㊁寒武纪三山子组寒武纪炒米店组㊁张夏组寒武纪馒头组㊁崮山组741K 2强影响区(距断裂<100m )中等影响区(距断裂100~300m )弱影响区(距断裂>300m )741QQ 1二元结构多元结构一元结构741Q 210~25m5~10>25或<5741WW 1>52~5<2741W 2水位在基岩面附近波动地下水位在基岩面以上5m 以内波动地下水位在基岩面以上5m 以外波动741W 3开采模数>30ˑ104m 3㊃a1㊃k m 2>30开采模数10~30ˑ104m 3㊃a1㊃k m2开采模数<10ˑ104m 3㊃a 1㊃k m 2741DD 1强影响区(距已知塌陷点<100m )中等影响区(距已知塌陷点100~300m )弱影响区(距已知塌陷点>300m )7411 强岩溶发育区;2 中等岩溶发育区;3 弱岩溶发育区图3 岩溶发育程度分区(2)地质构造岩溶发育程度除与地层岩性密切相关外,还受地质构造的控制㊂在岩性相同情况下,断裂及其影响带成为地下水的良好赋存空间和运移通道,地下水与岩石密切接触,溶蚀作用更强;而非构造发育带,相应的岩溶发育程度比构造带的发育要弱㊂距离断层越近,岩体越破碎,岩溶越发育,对岩溶塌陷的影响程度越大㊂根据区内断层对岩溶塌陷影响程度,对断层进行缓冲区分析,将断层缓冲区分为0~100m ㊁100~300m ㊁>300m 共3个区,并分别赋值(图4,表2)㊂3.2 覆盖层特征(1)土层结构覆盖层的岩性结构对岩溶塌陷的产生有较大影响,覆盖层土体结构一般由黏性土㊁砂及砾石等组成㊂资料统计显示,研究区塌陷主要发生在二元结构区(上部黏性土,下部砂性土),其次为多元结构区(黏性土与砂性土互层),一元结构区(粉质黏土为主)最不易塌陷[14]㊂根据区域地质资料以及铁路勘察资料,将研究区内土层结构分为二元结构㊁一元结构及多元结构,并对其赋值(表2)㊂(2)土层厚度在相同的水文地质条件下,上覆土层厚度小,有利于地下水的潜蚀和掏空作用,使土洞扩展到地表的进程缩短,使塌陷易于发生㊂但覆盖层厚度大时,其自重力也大,致塌力也相应的增大,土层破坏失稳形成土洞的可能性也会增大[25]㊂据资料统计,研究㊃㊃第39卷第2期生态修复与灾害治理2023年2月1 距断裂<100m ;2 距断裂100~300m ;3 距断裂>300m图4 与断裂距离分区区约4%的塌陷点覆盖层厚度小于5m ,约26%的塌陷点覆盖层厚度5~10m ,约68%的塌陷点覆盖层厚度10~25m ,约2%的塌陷点覆盖层厚度大于25m 区㊂因此,本次将土层厚度按10~25m ㊁5~10m ,>25m 或<5m3个分区进行赋值(表2)㊂3.3 地下水动力条件(1)地下水位变幅短时间㊁大幅度的水位下降,会使覆盖层受到的浮托力快速消失,覆盖层自重增大;水位下降还会增大孔隙水与岩溶水的水头差,使其补给岩溶水的强度增加,潜蚀作用增强,进而使致塌力增大㊂岩溶地下水位的升降还会引起岩溶空腔及土洞内的气压产生变化,导致塌陷发生㊂综合分析研究区塌陷历史与地下水位变幅关系,将地下水位变幅划分为3个类型,并进行赋值(表2)㊂(2)岩溶地下水位与基岩面的关系岩溶地下水位在基岩面附近波动的情况下,土体最易塌陷㊂据统计,研究区所在的旧县羊娄塌陷区在岩溶塌陷的始发期地下水位在基岩面以上0~+2m ,盛发期岩溶地下水位在基岩面附近10m~+2m 波动,持续发展期岩溶地下水位在基岩面附近11m~+4m 波动,高发期岩溶地下水位在基岩面附近10m~+10m 波动,低发期岩溶地下水位在基岩面以上0~+10m ㊂结合其他研究成果[14],本次将岩溶地下水位与基岩面关系划分为3个等级,并进行赋值(表2)㊂(3)岩溶地下水开采模数研究区大部分已发的岩溶塌陷为旧县水源地集中供水而引发,高强度岩溶地下水开采活动是导致岩溶塌陷的主要原因之一㊂据统计,研究区所在的旧县羊娄塌陷区,在岩溶塌陷盛发期㊁持续发展期及高发期,水源地集中开采量均达到4万m 3/d 以上,2006年水源地限采之后,开采量平均2.4万m 3/d,岩溶塌陷发生频率明显降低㊂本次将岩溶地下水开采模数分为3个类型,并进行赋值(表2)㊂3.4 岩溶塌陷历史岩溶塌陷历史反映了该地区塌陷发育强度及活跃程度㊂与已知塌陷距离越近,表明影响塌陷的其他因素指标分值越高,在同等条件下发生岩溶塌陷的可能性越大㊂综合分析研究区塌陷历史资料,本次将与已知塌陷点距离分为3个等级,并分别赋值(图5,表2)㊂1 距已知塌陷点<100m ;2 距已知塌陷点100~300m ;3 距已知塌陷点>300m图5 与已知塌陷点距离分区㊃㊃第39卷第2期山东国土资源 2023年2月4 岩溶塌陷易发性评价4.1 评价指标权重通过构建判断矩阵来确定各评价指标的权重,采用 1~9 比率标度法确定㊂通过对各评价指标相对重要性的比较,最终计算得出各指标权重(表3 表8),C R 值均满足一致性检验(<0.1)㊂表3 判断矩阵的标度及含义标度含义1表示两个因素相比,具有相同重要性3表示两个因素相比,前者比后者稍重要5表示两个因素相比,前者比后者明显重要7表示两个因素相比,前者比后者强烈重要9表示两个因素相比,前者比后者极端重要2,4,6,8表示上述相邻判断的中间值倒数若因素i 与因素j 的重要性之比为X i j ,那么因素j 与因素i 的重要性之比X j i =1/X i j表4 分区因子判别矩阵目标层条件层目标层KQWDF i (i =1,2, )K 12130.35Q 1/211/220.20W 12130.35D1/31/21/310.10注:C R =0.0039<0.1;F i 表示各因子权重;i 代表因子代号㊂表5 分区因子判别矩阵岩溶发育程度(K )KK 1K 2F i (i =1,2, )K 1120.60K 21/210.40注:C R=0.0000<0.1;F i 表示各因子权重;i 代表因子代号㊂表6 分区因子判别矩阵岩溶发育程度(Q )QQ 1Q 2F i (i =1,2, )Q 1120.60Q 21/210.40注:C R =0.0000<0.1;F i 表示各因子权重;i 代表因子代号㊂表7 分区因子判别矩阵岩溶发育程度(W )WW 1W 2W 3F i (i =1,2, )W 1111/20.20W 2111/30.30W 32310.50注:C R =0.0176<0.1;F i 表示各因子权重;i 代表因子代号㊂4.2 易发性评价结果应用M a pG I S 的空间分析模块,对研究区进行岩溶塌陷易发性评价㊂按照A H P 法将建立的各单指标影响分区图进行叠加计算,得到研究区岩溶塌陷易发性评价结果㊂评价分值越高,岩溶塌陷的易发性越高,评价标准表9㊂表8 评价指标权重一览表目标层条件层因子层条件层相对目标层权重因子层相对条件层权重岩溶塌陷易发性评价K K 1K 20.350.210.14Q Q 1Q 20.200.120.08W W 1W 2W 30.350.070.1050.175DD 10.10.1表9 岩溶塌陷易发性分级标准序号综合分值易发性级别1P ȡ5.2易发性高23.5ɤP <5.2易发性中等3P <3.5易发性低1 易发性高区;2 易发性中等区;3 易发性低区图6 岩溶塌陷易发性评价分区图根据综合评价得分,将评价区划分为岩溶塌陷易发性高区㊁易发性中等区和易发性低区(图6)㊂易发性高区面积为10.98k m 2,占比37.6%㊂拟建铁路里程桩号C K 60+400~C K 61+810段㊁C K 62+280~C K 62+950段㊁C K 63+500~C K 64+850段位于易发性高区内;易发性中等区面积为9.60k m 2,占比32.9%㊂拟建铁路里程桩号C K 61+810~C K 62+280段㊁C K 62+950~C K 63+500段㊁C K 64+850~C K 65+740段位于易发生中等区内;易发性低区面积为7.82k m 2,占比26.8%㊂拟建铁路里程桩号C K 65+640~C K 67+450段位于该区㊃㊃第39卷第2期生态修复与灾害治理2023年2月内㊂通过对已发岩溶塌陷数量的统计,可检验岩溶塌陷易发性评价结果的准确性[11]㊂易发性高区㊁易发性中等区㊁易发性低区内发生的岩溶塌陷数量占比分别为74%㊁22%㊁4%,绝大多数塌陷发生在易发性高区和易发性中等区㊂同时,由勘察及监测资料可知,易发性高区岩溶强发育,断裂较密集,区域控水构造岱道庵断裂位于本区内,第四系覆盖层厚度一般10~25m,土层多为二元结构,地下水变幅中等,地下水位变幅较大且多在基岩面附近波动;易发性中等区多为岩溶中等发育,构造多为次级断裂,第四系覆盖层厚度一般小于10m或大于25m,土层多为二元结构,地下水变幅小中等;易发性低区多为岩溶弱中等发育,本区大部分地区与断裂距离大于300m,第四系覆盖层厚度一般小于5m,土层多为一元结构,地下水变幅小中等㊂5结论及建议(1)将拟建高铁沿线岩溶塌陷易发分区分为高㊁中㊁低3种类型,其中:易发性高区面积为10.98 k m2,占比37.6%㊂拟建铁路里程桩号C K60+400 ~C K61+810段㊁C K62+280~C K62+950段㊁C K63+500~C K64+850段位于易发性高区内;易发性中等区面积为9.60k m2,占比32.9%㊂拟建铁路里程桩号C K61+810~C K62+280段㊁C K62+ 950~C K63+500段㊁C K64+850~C K65+740段位于易发生中等区内;易发性低区面积为7.82 k m2,占比26.8%㊂拟建铁路里程桩号C K65+640 ~C K67+450段位于易发性低区内㊂(2)本文应用A H P法与G I S空间分析,从岩溶发育程度㊁覆盖层特征㊁地下水动力条件及历史条件4个方面对研究区进行了岩溶塌陷易发性评价工作,为拟建高铁线路方案的确定及工程处理措施提供了地质依据㊂(3)线路工程大部分位于岩溶塌陷风险性高区,因路基结构抵抗沉降变形的能力弱,故不建议路基通过,建议设计采用桥梁桩基形式;建议铁路建设前期开展岩溶地下水安全开采的防控研究,提出岩溶地下水限采或禁采措施㊂参考文献:[1]康彦仁.岩溶地面塌陷的形成条件[J].中国岩溶,1988,7(7):917.[2]罗小杰,沈建.我国岩溶地面塌陷研究进展与展望[J].中国岩溶,2018,37(1):101111.[3]雷明堂,项式钧.近20年来中国岩溶塌陷研究回顾[J].中国地质灾害与防治学报,1997(S1):913.[4]吴亚楠,周绍智,王延岭,等.国内外岩溶塌陷监测方法综述[J].山东国土资源,2018,34(12):16.[5]王子江,蒋良文,王茂靖,等.复杂岩溶区高速铁路减灾选线理论研究[J].铁道工程学报,2018(4):1115.[6]蒙彦,雷明堂.岩溶塌陷研究现状及趋势分析[J].中国岩溶,2019,38(3):411417.[7]陈菊艳,朱斌,彭三曦.基于A H P和G S的矿区岩溶塌陷易发性评估:以贵州林歹岩溶矿区为例[J].自然灾害学报,2021,30(5):226236.[8]江思义,吴福,黄希明,等.基于专家层次分析法的岩溶地面塌陷易发性评价:以广西平桂区为例[J].矿产勘查,2021,12(11):22942305.[9]江思义,吴福,刘庆超,等.基于G I S与A H P法的岩溶地面塌陷易损性评价及其在城市建设规划中的意义[J].矿产勘查, 2020,11(3):616622.[10]李海良,江思义,潘兴鱼.基于G I S与A H P法的岩溶塌陷危险性评价[J].资源信息与工程,2021,36(3):118121. [11]吴远斌,刘之葵,殷仁朝,等.基于A H P和G I S技术的湖南怀化地区岩溶塌陷易发性评价[J].中国岩溶,2022,41(1):2133.[12]戴建玲,雷明堂,蒋小珍.线性工程岩溶塌陷危险性评价研究[J].中国岩溶,2012,31(3):296302.[13]曾斌,杨木易,邵长杰,等.基于层次分析法的杭长高速岩溶塌陷易发性评价[J].安全与环境工程,2018,25(1):2938.[14]吴亚楠,王延岭,周绍智,等.基于综合指数法的泰莱盆地岩溶塌陷风险性评价[J].中国岩溶,2020,39(3):392399. [15]汝亮,张业智,朱裕振,等.泰安市岩溶塌陷特征及探测方法研究[J].山东国土资源,2020,36(10):6572.[16]李晓波,赵新卓,郄亮,等.基于G I S空间分析的地质环境承载能力评价:以泰安市高新区为例[J].山东国土资源,2020,36(11):4854.[17]苏宝成.泰安市地质灾害现状及易发程度分区评价[J].山东国土资源,2021,37(10):7075.[18]马振民,裴现勇,邢立亭.泰安岩溶水系统地下水水量水质模拟与预测[J].济南大学学报(自然科学版),2003,17(4):301304.[19]马振民,段珙庆,刘赠夕.泰安岩溶水系统地下水动力环境演化规律研究[J].济南大学学报(自然科学版),2003,17(1):13.[20]焦玉国,陈伟清,程凤.山东泰安市岩溶塌陷易发性评估与防治对策[J].中国地质灾害与防治学报,2014,25(1):3843.[21]贺可强,王滨,杜汝霖,等.中国北方岩溶塌陷[M].北京:地质出版社,2005:129133.[22]王延岭,陈伟清,蒋小珍,等.山东省泰莱盆地岩溶塌陷发育特征及形成机理[J].中国岩溶,2015,34(5):495506. [23]成世才,郭加朋,马海会,等.泰安市岩溶地面塌陷动力诱导因㊃㊃第39卷第2期山东国土资源2023年2月素分析[J].山东国土资源,2009,25(12):4245. [24]王滨,李治广,董昕,等.岩溶塌陷的致塌力学模型研究:以泰安市东羊娄岩溶塌陷为例[J].自然灾害学报,2011,20(4):119125.[25]罗小杰,罗程.覆盖型岩溶地面塌陷综合地质预测与危险性评估[J].中国岩溶,2016,35(1):5159.K a r s t C o l l a p s eR i s k sE v a l u a t i o no f aH i g h s p e e dR a i l w a y i nC e n t r a l S h a n d o n g B a s e d o nA H P M e t h o dY U C u i c u i1,L I U L a n y u1,L IC h u a n s h e n g1,C H E N X i n g h a i2(1.S h a n d o n g G e o l o g i c a l S u r v e y i n g a n d M a p p i n g I n s t i t u t e,S h a n d o n g J i'n a n250002,C h i n a;2.C h i n aR a i l-w a y E r y u a nE n g i n e e r i n g G r o u p L i m i t e dC o r p o r a t i o n,S i c h u a nC h e n g d u610031,C h i n a)A b s t r a c t:H i d d e nk a r s t i sw i d e l y d i s t r i b u t e di nc e n t r a lS h a n d o n gp r o v i n c e,a n dk a r s tc o l l a p s ed i s a s t e r s h a v e o c c u r r e d f r e q u e n t l y f o rm a n yy e a r s.I th a sb r o u g h tm o r ed i f f i c u l t i e s t o t h e s u r v e y,c o n s t r u c t i o na n d o p e r a t i o nm a n a g e m e n t o f h i g h s p e e d r a i l w a y i n t h e r e g i o n.B a s e d o n t h e s u mm a r y a n d a n a l y s i s o f g e o l o g-i c a l s t r u c t u r e,h y d r o g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s a n dk a r s t c o l l a p s ed e v e l o p m e n t s t a t u s o f t h e c r o s s i n g s e c t i o no f t h e l i n e,t a k i n g a p r o p o s e d h i g h s p e e d r a i l w a y i n e a s t e r nT a i'a n a r e a a s t h e r e s e a r c h o b j e c t,s e l e c t i n g e i g h t k a r s t c o l l a p s e i m p a c t f a c t o r s a s e v a l u a t i o n i n d i c a t o r s,t h ew e i g h t o f e a c h e v a l u a t i o n i n d i c a t o r h a s b e e n c a l-c u l a t e db y u s i n g A H Pm e t h o d,a t a r g e t e d e v a l u a t i o n i n d i c a t o r s y s t e mh a s b e e n c o n s t r u c t d,a n d t h e v u l n e r-a b i l i t y o f k a r s t c o l l a p s e h a s b e e n e v a l u a t e db y u s i n g G I S s p a t i a l a n a l y s i sm e t h o d.I t i s s h o w e d t h a t t h e a r e a o f h i g h v u l n e r a b i l i t y a r e a i s a b o u t11.0k m2,a c c o u n t i n g f o r37.6%,t h e a r e a o fm e d i u mv u l n e r a b i l i t y a r e a i s a b o u t9.6k m2,a c c o u n t i n g f o r32.9%,a n d t h e a r e ao f l o wv u l n e r a b i l i t y a r e a i s a b o u t7.8k m2,a c c o u n t i n g f o r26.8%.I t i sn e c e s s a r y t o t a k e f u r t h e r p r e v e n t i o na n dc o n t r o lm e a s u r e s i nt h e p r o c e s so fh i g h s p e e d r a i l w a y c o n s t r u c t i o n.I tc a n p r o v i d e g e o l o g i c a lb a s i sf o rt h ed e t e r m i n a t i o no fh i g h s p e e dr a i l w a y l i n e s c h e m e a n d e n g i n e e r i n g t r e a t m e n t,a sw e l l a s r e f e r e n c e s f o r t h e p l a n n i n g,c o n s t r u c t i o na n dd i s a s t e r p r e-v e n t i o na n dm i t i g a t i o nm a n a g e m e n t o f h i g h s p e e d r a i l w a yp r o j e c t s i n s i m i l a r c o v e r e dk a r s t a r e a s.K e y w o r d s:K a r s t c o l l a p s e;s u s c e p t i b i l i t y a s s e s s m e n t;A n a l y t i c H i e r a r c h y P r o c e s s m e t h o d;h i g h s p e e d r a i l w a y s u r v e y㊃㊃第39卷第2期生态修复与灾害治理2023年2月。

岩溶区引发岩溶地面塌陷的预测评估(模糊综合评判方法)

岩溶区引发岩溶地面塌陷的预测评估—模糊综合评判方法（AHP－FUZZY）铁路工程建设引发岩溶地面塌陷主要是在岩溶发育区增加地面荷载（包括路基荷载和铁路本身荷载及机车车辆荷载），同时考虑到岩溶地面塌陷是由多种因素共同作用的结果及本次评估的研究程度，要较全面掌握上述岩溶塌陷评价要素的半定量—定量指标是有困难的。

为了简化评估过程，但也尽可能涵盖主要影响要素，最大限度降低评估的随意性和模糊性，提高评估结果的合理性和可信度，为此，本次对铁路沿线的岩溶分布路段采用定性－半定量评价方法。

即采用层次分析—模糊综合评判方法（AHP－FUZZY）对岩溶地面塌陷作出综合评判，并依据评判结果进行岩溶地面塌陷发育强弱分区，进而对未来岩溶塌陷发展趋势作出预测与评估。

1）评估因子的确定评估线路地质环境条件较为复杂，难以确切把握岩溶塌陷的主导因素，因此评价因素应尽量涵盖岩溶产生及塌陷形成的主要条件，且充分利用本次野外实际调查的资料，将影响岩溶塌陷稳定性的影响因素（通常可用安全系数Fs 表示）,其是一系列影响参数的函数，不同的因素对地质灾害的影响程度是不同的，既不可能将所有因素都加以考虑，又必须反映本工程特征及线路用地范围内的地质条件，据此，本次模糊评判仅选取其中5个重要的影响因素作评估因子即：Fs={U1、U2、U3、U4、U5}={岩溶条件、覆盖层条件、地形地貌条件、水文地质条件、环境条件}；本次评多级模糊多级目标决策方法将5个子因素集用二级因素表示如下：岩溶条件U1={X11、X12}={基岩岩性、岩溶发育程度}；覆盖层条件U 2={X 21、X 22、X 23}={厚度、结构、工程地质性质}；地形地貌条件U 3={X 31、X 32}={所属地貌单元及部位、地形变化}；水文地质条件U 4={X 41、X 42、X 43}={地下水位变幅、地表水入渗强度、地下水渗流强度}；环境条件U 5={X 51、X 52}={抽水强度、加载或振动强度}。

某岩溶塌陷成因分析及危险性预测

土工基础
ＳｏｉｌＥｎｇ．ａｎｄＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ
Ｖｌ０１．２７Ｎ０．４
Ａｕｇ．２０１４
某岩溶塌陷成因分析及危险性预测
刘宝臣，唐黔，邱孟尧
（１．桂林理工大学土木与建筑工程学院，广西桂林５４１００４；２．武汉铁路局，武汉４３００７１）
目前国内外对岩溶塌陷的预测评价方法多种多样，如定性分区、多元统计、图层迭置分析等Ｉｓ８］。由于研究区地质环境和影响因素复杂，能够充分考虑众多影响因素的预测的方法最为适合。选择模糊综合评价法作为主要评价方法对研究区进行危险性预
控口］，多数分布于碳酸盐岩分布的岩溶强烈和中
道曾发生一个地面塌陷，直径约１５～１８１ＴＩ，后进行了填筑处理，对旁边受影响破坏的一栋民房进行了撤除，塌陷坑处现地面又下沉约２０ｃｍ。２０ｌ２年５～６月，镇政府旁街道边沟、居民房层阶坎以及至鱼泉公路内侧边沟处先后发生两处地面塌陷，集镇街道多处产生下沉现象。该镇集镇一带发生的多处岩溶塌陷，造成自来水池、街道、民房、排水设施以及耕地破坏，直接经济损失约３５０万元，还引起集镇人心动荡和恐惧。近期产生的地面塌陷多分布于集镇地

线性工程路基岩溶土洞(塌陷)监测技术与方法综述

线性工程路基岩溶土洞(塌陷)监测技术与方法综述蒋小珍;雷明堂;顾维芳;张美恒【期刊名称】《中国岩溶》【年(卷),期】2008(27)2【摘要】土洞(塌陷)的监测预警问题一直是国际上极具挑战性的课题.近年来,随着新技术的发展,特别是光电传感技术的应用,岩溶土洞(塌陷)预警监测已取得可喜的进展.本文通过对地质雷达监测法、剖面沉降监测法、InSar监测法、时域反射(TDR)同轴电缆监测法、基于岩溶管道裂隙水(气)压力监测的触发因素监测法、BOTDR及OTDR光纤传感监测法等适合于线性工程岩溶土洞(塌陷)的监测预报方法进行了系统分析比较,结果发现:单一方法在岩溶土洞(塌陷)的监测预警中都有其局限性;分布式TDR及BOTDR技术可有效确定岩溶塌陷的空间位置,但在埋设方面需进一步的研究;岩溶土洞(塌陷)的监测预警是一个系统工程,应考虑多种方法的综合运用.【总页数】5页(P172-176)【作者】蒋小珍;雷明堂;顾维芳;张美恒【作者单位】中国地质大学(北京),北京100083;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林541004;西南有色昆明勘测设计院股份有限公司,云南,昆明,650051;广西第六地质队,广西,贵港,537100【正文语种】中文【中图分类】X43【相关文献】1.基于分布式光纤传感技术的铁路路基岩溶土洞塌陷监测 [J], 何建平;徐骏2.岩溶塌陷灾害监测预报技术与方法初步研究--以桂林市柘木村岩溶塌陷监测为例[J], 雷明堂;李瑜;蒋小珍;甘伏平;蒙彦3.岩溶地面塌陷监测技术与方法 [J], 李瑜;朱平;雷明堂;蒋小珍;戴建玲;蒙彦4.岩溶(土洞)塌陷TDR监测试验研究 [J], 蒋小珍;雷明堂;戴建玲;管振德;高明;王永辉5.路基施工中岩溶土洞塌陷的原因分析与防治 [J], 蔡全辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

岩溶塌陷危险性的预判及溶洞处理初探

Ａｂｓｔｒａｃｔ: ＢｙｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｓｏｍｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｐｉｔｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｉｎＨａｎｇｚｈｏｕｒａｉｌｔｒａｎｓ￣
ｐｏｒｔａｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎꎬ ｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｅｆｆｅｃｔｉｎｔｈｅｄｒａｉｎａｇｅａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｗｈｅｎｔｈｅｆｏｕｎｄａ￣
关键词:岩溶ꎬ地面塌陷ꎬ溶洞处理ꎬ桩基ꎬ基坑
中图类号:ＴＵ４３４
文献标识码:Ａ
１概述
在广东省等沿海地区ꎬ可溶性岩石尤其灰岩分布较为
普遍ꎬ灰岩岩体由于受构造改造及影响ꎬ岩体普遍发育节
理、裂隙ꎬ为地下水的流动提供了良好通道ꎬ因此ꎬ伴随节
理、裂隙或断层的发育ꎬ灰岩等可溶性岩类普遍发育不同规
模的溶洞、溶槽、溶沟及溶蚀裂隙等ꎬ甚至形成地下河ꎮ 在
考虑基坑工程开挖施工的止水ꎬ综合考虑ꎬ在基坑设计时采用了基坑止水措施与溶洞帷幕注浆方案相结合的处理方案ꎬ并局部对
止水帷幕附近发现的土洞、溶洞进行预处理ꎬ该工程已完成竣工验收ꎬ从最终的实施效果来看ꎬ无论是对周边建筑物的变形控制还
是投资成本分析ꎬ无疑是较经济合理的方案ꎬ亦为类似工程提供较成功的借鉴案例ꎮ
８４
第４６卷第１６期
２０２０年８月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏｌ. ４６Ｎｏ. １６
Ａｕｇ. ２０２０
文章编号:１００９￣６８２５(２０２０)１６￣００８４￣０４

岩溶塌陷调研报告

岩溶塌陷调研报告岩溶塌陷调研报告引言：岩溶塌陷是指在岩溶地貌地区，由于地下溶蚀作用导致的地质层发生塌陷现象。

该现象在许多岩溶地区广泛存在，给当地的生产活动和生活带来了巨大的影响。

本调研报告旨在对岩溶塌陷进行深入调查和研究，以便更好地了解其成因和对当地环境的影响。

一、调研目的：1. 了解岩溶塌陷的成因和特征；2. 分析岩溶塌陷对当地环境的影响；3. 提出防治岩溶塌陷的对策和建议。

二、调研内容：1.实地考察：通过实地考察，观察并记录岩溶塌陷现象的特征，如地面下陷、地下沉降等。

了解当地地质结构、水文情况、土壤条件等基本情况，并收集相关的地质和水文数据。

2.数据分析：利用所收集的数据进行分析，确定岩溶塌陷的成因。

可能的成因包括地下水溶蚀、地下水过度开采、地下管网渗漏等。

通过分析地下水位、水质、水流速度等指标，评估岩溶塌陷的危险程度，为防治提供依据。

3.环境影响评价：根据调研数据和分析结果，评估岩溶塌陷对当地环境的影响。

可能的影响包括地表水资源的减少、土壤侵蚀、建筑物和道路损坏等。

通过评估对当地经济和生态环境的影响程度，提出可行的对策和建议。

三、调研结果与分析：1. 岩溶塌陷成因：通过实地考察和数据分析，发现岩溶塌陷主要是由于地下水溶蚀引起的。

在岩溶地貌地区，地下水经过长时间的溶蚀作用，会使地下岩石变得脆弱，导致塌陷现象的发生。

2. 环境影响评价：岩溶塌陷对当地环境造成了严重的影响。

首先，地下水位的下降导致地表水资源的减少，给农业灌溉和工业生产带来不便。

其次，地面的下陷和沉降会导致建筑物和道路的损坏，给人们的生产和生活带来了安全隐患。

此外，岩溶塌陷还会导致土壤侵蚀，影响农业生产。

四、防治对策和建议：1. 加强水资源保护：采取合理的水资源管理措施，限制地下水的过度开采，避免地下水位的过快下降。

2. 建设地下管网：加强城市地下管网的维护和管理，防止管网的渗漏，减少地下水对岩石的溶蚀。

3. 加强监测和预警：建立岩溶塌陷的监测和预警系统，及时掌握地下水位和地下岩石状态的变化，并采取相应的措施，以防止塌陷的发生。

岩溶塌陷地质灾害的评价方法探讨_王维理

第19卷　第3期地质灾害与环境保护Vol.19,　No.32008年9月Journal of G eological Hazards and Environment PreservationSeptember 2008文章编号:　1006-4362(2008)03-0078-04收稿日期:　2008202218 改回日期:　2008206204岩溶塌陷地质灾害的评价方法探讨王维理1,李文平2(1.北京市勘察设计研究院,北京　100038;2.中国矿业大学,徐州　221008)摘要:　利用层次分析法确定了岩溶塌陷地质灾害危险性评价指标的权重,并采用综合指数模型计算了岩溶塌陷地质灾害的危险性指数,通过量化的危险性指数分级,划分了岩溶塌陷的危险性大小,这种方法对今后地质灾害危险性评估中岩溶塌陷的评价具有一定指导意义。

关键词:　岩溶塌陷;层次分析法(A HP );危险性指数中图分类号:　P642.26 文献标识码:　A 岩溶塌陷地质灾害的评价一直是地质灾害研究领域的重点,目前采用的评价方法主要有灰色模糊理论、人工神经网络原理以及GIS 技术等。

这些方法在理论、实践中无疑发挥了巨大作用,但对于目前方兴未艾的地质灾害危险性评估工作来说,上述方法在经济性和便捷性等方面不能满足现实工作的需要。

因此,本文拟在探讨一种实用性更强的评价方法。

1　岩溶塌陷的影响因素从现有的研究成果来看,认为岩溶塌陷的产生主要取决于岩溶条件、地下水条件、覆盖层条件、地形地貌条件以及环境条件等。

其中岩溶条件包括岩性、岩溶发育程度和岩体结构;地下水条件包括地下水与岩面垂距、地下水位变幅、地下水p H 值和地下水径流强度;覆盖层条件包括覆盖层厚度、覆盖层结构即不同成因的土层数和工程地质性质;地形地貌条件包括地貌单元和地形特征(坡度);环境条件包括人工抽水强度和其他人类活动。

众多的影响因素错综复杂,在岩溶塌陷危险性评价过程中,首先要明确这些因素对岩溶塌陷的贡献大小。

岩溶塌陷地质灾害的评价方法探讨

岩溶塌陷地质灾害的评价方法探讨摘要：在众多地质灾害点中，岩溶塌陷不容小觑。

既会对生态系统造成严重破坏，还会成为工程建设的一大障碍。

要想最大限度降低岩溶塌陷地质灾害的影响，需要选择适当评价方法。

目前常用的评价方法有三种，分别是GIS法、AHP 法、模糊数学法。

本文分别阐述每种方法的评价因素及步骤，以供相关人员参考。

关键词：岩溶塌陷；地理信息系统方法；层次分析法；模糊数学法前言这些年，地质灾害频发，引起社会各界的高度关注。

为消除不良情绪，需要有效控制地质灾害。

说起来容易，做起来难。

在开展防治工作前，需要对灾害的危害性及稳定性进行评价。

结果是否准确，关键要看方法选取是否妥当。

在如今的社会上，评价方法有很多，如何选择及使用就显得尤为重要。

基于此，本文以岩溶塌陷为例，对几种常用方法进行研究。

一、地理信息系统方法（一）评价因子GIS法的评价因子多达九个，虽然说处理因子有些麻烦，但能保证结果的准确性。

第一，基岩地层。

主要关注的内容有：溶蚀裂隙多寡，溶沟宽度大小、溶槽发育数量、岩面起伏状况。

将这些因素和岩溶塌陷数量进行比对，判断出是正相关，还是负相关。

接下来，对各地层的可溶性进行分析，以结果为依据划分评价单元。

评价单元的等级越小，赋值就越低。

第二，岩溶发育程度。

对岩溶塌陷的危险性进行分析，以便区分出强弱。

随即，判断危险性和岩溶发育程度的关系。

多数情况下，呈正比关系。

岩溶发育程度可划分成四个等级，最低一级是不发育，最高一级是强发育[1]。

等级越低，赋值越小。

第三，地质构造。

地质构造和岩溶空间有着密切的联系。

常见的构造类型有两种，一种是断层，另一种是褶皱。

地质构造的发育状况良好，赋值就越高。

第四，地表入渗。

测量水流入渗量，数值越大，赋值越高。

第五，抽吸地下水。

过度开采地下水，就会形成“低槽带”，极易发生岩溶塌陷。

在赋值时，需要关注抽水量。

数值越大，赋值越大。

第六，地下水径流度。

岩溶水在运动过程中会产生波动，超过临界值，土体就会崩解，最终形成崩塌。

探究崩塌危岩体稳定性评价

探究崩塌危岩体稳定性评价
崩塌危岩体稳定性评价是指对岩体进行综合分析和评价，以确定其在自然力作用下是
否存在崩塌危险以及崩塌的可能性和程度的一种方法。

崩塌危岩体的评价是岩体工程稳定
性评价的一项重要内容，能够为危岩防治提供科学依据和技术支持。

崩塌危岩体稳定性评价的基本思路是综合考虑岩体岩性、结构、节理、断裂、地下水位、坡度等相关因素，通过对各种因素的分析和综合判断，评估岩体的稳定性。

其具体步
骤如下：
1. 收集岩体相关资料：包括岩石性质、构造节理、地质地貌、地下水位等相关信息，为后续评价提供参考。

2. 选择评价方法：根据岩体的特点和工程要求，选择适合的评价方法。

常用的评价
方法包括定性评价和定量评价等。

3. 定性评价：根据岩体的岩性、构造节理、地貌地质等特点，进行岩体稳定性的初
步评估，评估结果为“稳定”、“可能不稳定”、“不稳定”等。

4. 定量评价：对评价结果为“可能不稳定”、“不稳定”的岩体，进行进一步的定
量评价。

常用的定量评价方法包括稳定系数法、单元法、衰减法等。

5. 分析评价结果：根据定量评价的结果，对岩体的稳定性进行综合分析和判断。

根
据岩体的崩塌危险性，确定相应的防治措施和监测措施。

崩塌危岩体稳定性评价需要综合考虑多种因素，其中最关键的是岩体的岩性和节理。

岩性是指岩石的物理和力学性质，包括岩石的抗压强度、弹性模量、断裂韧度等。

节理是
指岩石中存在的裂缝或断层，在岩体稳定性评价中起着重要作用。

节理的特性包括节理的
数量、长度、间距、倾角、面状度等。

岩溶地面塌陷危险性模糊评价方法

（ｕｎｚｏｅｌｉｌｕｖｙｕｎｚｏ５０４）ＧａｇｈｕＧｏｇｃｒ。Ｇａｇｈｕ１４０ｏａＳｅ
ＡｂｔａｔＴｅｅａｕｔｎｏａｓｏｌｐｅｒｋｓａｃｍｐｅｎｍｐｒｔｓｕ．Ａｔｒｎｒｌｃｏｌｕｃｉｎｉｓｒｃｈｖｌａｉｆｋｒｔｌｓｉｓｉｏｌｘａｄｉｏｔｓｅｆｅｏｍａｓｈｏｎｔｓｏｆｃａｓｎａｉｆｏ
ｆｚｙｓｎｅｃｊｄｍｅｔｔｅｒａｄｔｅａａｔｉａｃｙｐｃｓ－ｈｒｒｕｖｕｔｎｒｓｌ－ｓｂｌｙｕｚｙｔｔｇｎｏｙｎｎ￣ｃｈｅｒｈｒｅｓ．Ｔｅｅａｅｆｒｅａａｏｅｕｔｔｉｔ－ｈｉｕｈｈｉｒｏｏｌｉｓａｉ
ｇｈｏｚｕ
响，各因素之间相互作用，因而，岩溶地面塌陷的产
１引言
我国国土面积的３％以上为岩溶区，０随着经济不断发展，工程建设日益频繁，随之引发的岩溶地面
生是一个十分复杂的过程，岩溶危险性评价也是一个非常棘手的问题。国内外的许多学者对此进行了深入的探讨。邱向荣… 采用灰色模糊理论评判岩溶的稳定性；袁腾方＿等采用二级模糊评判模型分２
＋收稿日期：０６ｏ —１；２０一４１收到修改稿日：００１．期２６— ７— ４０
第一作者简介：曾玉莹（９６一，，士，１７）女硕岩士工程专业．ｍｉｓｖｎＥａ：ｅｅｉｌｔａ＠１３ｃｌ６．ｏｎ
维普资讯
ｒｓｌｈｗｔｔｅｍｔｏｌｌａｄｈｓｓｎｆａｔｎｎｅｉｄａａｅｃｖｕｓｅｕｔｓｏａｔｅｈｄｉｒｉｅｎａｉｉｃｇｅｒｇａｃｄｍｉａｅ．ｓｈｈｓｅａｂｇｉｎｅｉｎｎｌ