環(huán)境地質學第_九講_地面塌陷-文庫吧資料
2025-03-28 03:54本頁面
【正文】 KVVKKV F h V F hhhKV F h V F hhhK? ? ? ????? ? ????? ? ????巖 石 的 漲 余 系 數(shù)土 層 ＝巖 石 ＝假 設 為 柱 體 ， ＝假 設 溶 洞 為 圓 柱 體 ， 坍 塌 體 為 錐 體＝3．頂板坍塌堵塞法 對于頂板較破碎的洞隙或土洞頂板，在洞內無水流搬運遷移的情況下，坍落后其體積松脹，當坍塌到一定高度時，洞體將被完全堵塞，此時可認為洞體空間已被支撐，不再向上擴展。此時破裂拱高h 為： 式中， h —— 破裂拱高（安全臨界高度， m）； h0 —— 洞隙高度（ m ）； b —— 洞隙寬度之半（ m）； Φ—— 內摩擦角（度）； f —— 堅固系數(shù)（普氏系數(shù)）； R —— 巖石單軸飽和抗壓強度（ M Pa）； σn—— 粘性土剪切面上的正壓力； c —— 土的粘聚力。 四、巖溶塌陷穩(wěn)定性評價 中 國 地 質 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG （二）土洞穩(wěn)定性的評價 休止狀態(tài)的土洞其穩(wěn)定性主要取決于土洞頂板埋深或其與安全臨界厚度之比。 7 、其他效 應 振 動 效 應 、 荷 載 效 應 、酸液效 應 三、地面塌陷的形成條件及發(fā)生機理 中 國 地 質 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 巖溶塌陷穩(wěn)定性的評價包括： 塌陷堆積體（簡稱塌陷體）、土洞及淺埋巖溶洞隙 等三個方面的穩(wěn)定性評價。 5 、浮力效 應 巖土體位于地下水位之中， 當 地下水位下降 時 ，除 產 生 壓 強差效應 外，土體的浮托力也 隨 之 減 小， 產 生塌陷。 3 、 壓 強差效 應 壓 強差是指巖溶空腔 與 松散介 質 （或土洞）接 觸 面上下 側水、 氣 流體，因巖溶管道水位 變 化而 產 生相 應 的 壓 強差 值 . 中 國 地 質 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 自重效 應 雨水入滲后，蓋 層飽 和容重比干容重一般增加 30%40%。 三、地面塌陷的形成條件及發(fā)生機理 （ 二 ） 巖溶地面塌陷的機理 中 國 地 質 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 三、地面塌陷的形成條件及發(fā)生機理 真空吸蝕效應 我國徐衛(wèi)國等于 1979年提出的，國內也普遍接受這一論點。當土層較厚或有一定深度時，可以形成塌落拱而維持上伏土層的整體穩(wěn)定。在一定的水壓力作用下， 地下水對土體或空隙中的充填物進行沖蝕、掏空 。 潛蝕作用 潛蝕論是 1898年俄國學者巴浦洛夫提出。如潛蝕、真空吸蝕、振動、土體軟化、建筑荷載。 三、地面塌陷的形成條件及發(fā)生機理 中 國 地 質 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 三、地面塌陷的形成條件及發(fā)生機理 二、地面塌陷發(fā)生的機理 （一）礦山采空區(qū)地面塌陷的機理 ?第一階段為掘進和回采的初期，存在冒落帶、斷裂帶和彎曲帶 ； ?第二階段為地裂縫發(fā)展階段，僅存在冒落帶和斷裂帶； ?第三階段為地面塌陷階段，僅存在冒落帶。 人為活動的影響 人為激發(fā)活動主要表現(xiàn)在地面施加荷載、人為爆破和車輛振動、水庫蓄放水的人工調節(jié)等。這種現(xiàn)象稱之為洪水倒灌潛蝕塌陷，簡稱為 洪水塌陷 。這時巖溶地下水對洞隙上覆蓋層土體產生 正壓力或使浮托力增大 。 三、地面塌陷的形成條件及發(fā)生機理 中 國 地 質 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG （ 2）河、湖近岸地帶的側向倒灌作用 河、湖近岸地帶普遍分布著孔隙潛水與巖溶水組成的雙層含水介質。 ? 降雨強度大、歷時較長時，入滲的水流進入圍巖中的寬大裂隙，形成較大的動水壓力和沖刷作用。 三、地面塌陷的形成條件及發(fā)生機理 一般而論，當洞穴埋藏深度與洞穴高度之比大于 25： 1時，洞頂上部就會形成三個變形特點不同的帶，即冒落帶、裂隙帶和彎曲帶。 三、地面塌陷的形成條件及發(fā)生機理 中 國 地 質 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG 中 國 地 質 大 學 環(huán) 境 學 院 School of Environmental StudiesCUG （一）巖土體的內部條件 洞穴圍巖狀況 地下洞穴的受力狀況如同梁的受力，洞的頂板相當于承載上覆巖土體自重的梁，洞的兩側如同位于梁端的兩個支點。 洞穴愈大 ，塌陷規(guī)模也愈大；洞隙 開口愈大 ，塌陷速度愈快。 淺部巖溶洞 隙由于地
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