環(huán)境地質(zhì)學第_九講_地面塌陷-文庫吧在線文庫
【正文】 三、地面塌陷的形成條件及發(fā)生機理 中 國 地 質(zhì) 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG （ 3）地震 ? 一是地震力可使洞頂覆巖以及洞壁的裂隙進一步擴大，引起巖層破裂、位移加??； ? 二是洞隙上覆松散飽水細粒物質(zhì)發(fā)生“液化”，而形成地面塌陷。 在覆蓋型巖溶區(qū)，下伏存在溶蝕空洞，地下水經(jīng)覆蓋層向空洞滲流 (或地下水位下降時，水力梯度增大 )。使土拱承受更大的重量， 導 致塌陷。 四、巖溶塌陷穩(wěn)定性評價 中 國 地 質(zhì) 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 2．坍塌平衡法 土洞頂板土體的平衡條件（見圖）是： 式中， G ——— A B D C 土體自重； F ——— 側(cè)壁摩擦阻力； H 0 ——— 極限平衡時的頂板厚度（安全臨界厚度）； D ——— 土洞跨度； γ——— 土體密度； λ——— 側(cè)壓力系數(shù)； φ——— 內(nèi)摩擦角。 1hl ?（ 2）結(jié)構(gòu)力學近似分析法 ① 按洞隙頂板抗彎厚度計算 按板梁受力情況，其受力彎矩按下列情況計算： A．當頂板跨中有裂縫，頂板兩端支座巖石堅固完整時，按懸臂梁計逄： B．當裂隙位于支座處，而頂板較完整時，按簡支梁計算： C．若支座和頂板巖石均較完整、裂隙膠結(jié)良好時，按兩端因定梁計算： 214M ql?218M ql?2112M ql?四、巖溶塌陷穩(wěn)定性評價 中 國 地 質(zhì) 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 抗彎驗算： （ 對于矩形梁： ） 故 ? ?MW???? 26bhW ?6 []Mhb ??式中， M ——— 彎矩（ kN 中 國 地 質(zhì) 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 擬建的以巖溶水為開采對象的供水源地布設(shè)地點，場地選擇時，應事先進行致塌危險性的充分論證，并盡可能遠離村鎮(zhèn)和人口密集區(qū)。對道路路基而言，可選擇塌陷坑直徑較小的部位，采用整體網(wǎng)格墊層的措施進行整治。 鐵道部門用旋噴樁加固軟土地基防治巖溶塌陷 五、地面塌陷的防治 中 國 地 質(zhì) 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 二、礦山采空區(qū)地面塌陷的防治 （一）采空區(qū)地面塌陷危害的預防 礦山開采前應結(jié)合開采方式、開采進度，運用采動理論估算不同開采期，地面變形的范圍和程度，做出風險評估，必要時修改原有開采方式和流程。 對進入充分采動階段（冒落帶發(fā)育到地表）的地段，土地整理工作至少應在塌陷后兩年進行，由于殘余變形將持續(xù)很長時間，這些地段短期內(nèi)一般不宜建造永久性建筑物。 改進井巷頂板管理方法，在條件允許的情況下，盡可能采用充填法。灌注材料主要是水泥、碎料（砂、礦渣等） 和速凝劑（水玻璃、氧化鈣） 等。 五、地面塌陷的防治 中 國 地 質(zhì) 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 五、地面塌陷的防治 （二）巖溶地面塌陷的治理 （ 1）清除填堵法 常用于相對較淺的塌坑或埋藏淺的土洞。 除上述計算公式外，應用于土洞穩(wěn)定性評價的成拱分析法，坍塌平衡法及坍塌堵塞法等計算公式，也可利用。 洞隙穩(wěn)定性的評價一般采用定性評價與半定量評價相結(jié)合的方法。 （一）塌陷體的穩(wěn)定性評價 塌陷體的穩(wěn)定性主要根據(jù)塌陷的微地貌特征、堆積物的性狀及地下水埋藏與活動情況等因素進行定性評價見表。當土堆較薄時，土洞不能形成平衡。 中 國 地 質(zhì) 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 形成塌陷的原因很多。 汛期洪水位急劇上升的情況下，河、湖水將向地下水產(chǎn)生側(cè)向倒灌，地下水位隨之上升。 ? 地下井巷系統(tǒng)是最易引發(fā)地面塌陷的一種人工洞室。 其二，地下空洞為具有多個臨空面的空腔，空洞的頂、底板和側(cè)壁在周圍巖壓的作用下極易發(fā)生應力集中，而處于穩(wěn)定性很差的狀態(tài)，一旦受到外力干擾，容易失穩(wěn)而發(fā)生覆巖的冒落，甚至發(fā)生波及地表的塌陷。 裸露巖溶區(qū)和半裸露巖溶區(qū)的面積占碳酸鹽巖總面積的 %，主要分布于云南、貴州、四川、廣西、湖南、江西、湖北等省。 中 國 地 質(zhì) 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 二、我國地面塌陷分布的特點 （一） 巖溶地面塌陷分布 巖溶塌陷主要集中在揚子地臺和華北地臺的碳酸鹽巖分布
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