探测湿陷性土暗穴技术研究成果.doc

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1、探测湿陷性黄土暗穴技术研究成果简本长安大学2004．3探测湿陷性黄土暗穴技术研究成果简本“探测湿陷性黄土暗穴技术研究”项目（合同编号：200131881213）系交通部西部交通建设科技项目的公开招标项目，由长安大学中标独立完成，研究时间为2001年10月至2003年12月，项目总经费250万元，其中部拨款200万元。根据科技攻关要求，本项目研究的主要内容为：（1）黄土暗穴的类型、分布规律、形成条件及成因机理；（2）黄土暗穴对公路工程的危害及分类研究；（3）黄土暗穴有效探测技术研究；（4）黄土暗穴对公路工程危害的定量评价和预测预报研究；（5）黄土公路暗穴防治措施研究；（

2、6）公路黄土暗穴的勘查、评价及防治技术指南编写。项目承担后，长安大学及时配套资金50万元用于购买仪器，并配置了专用办公场地和设备。成立了以地测学院院长、博士生导师彭建兵教授为负责人，联合工程地质、地球物理探测、地学信息等学科的教授、副教授及研究生等50余人组成课题组。另外，还成立了质量监督组和聘请了专家组，确保了项目高质量的完成。本项目严格实行目标责任制，根据研究内容，将项目分解为工程地质和地球物理探测等两个专题和7个子题。工程地质专题包括黄土暗穴分布规律及成因机制研究、黄土暗穴对公路工程危害及致灾机理研究、黄土暗穴对公路工程危害的定量评价研究、黄土暗穴防治技术研究；

3、工程物探专题包括黄土暗穴探测专用传感器研制、黄土暗穴的电法和电磁法探测技术研究、黄土暗穴的弹性波探测技术研究。在项目实施过程中，项目组严格执行西部交通建设科技项目管理中心的相关政策和规定，自觉接受管理中心检查和指导，先后向专家组汇报3次，提交了阶段工作报告，并进行了3次专家咨询会，4次培训和研讨会，为高水平地完成项目研究工作提供了有力的技术支持。本项目十分注重现场调查工作和试验，项目组成员50余人，先后20余次，累计200百余天在现场进行调研、试验和测试，课题组成员行程3万余公里，足迹遍及陕、甘、宁、青及山西黄土高原地区和黄土高原地区所有公路。测绘工程地质点3000余

4、个，重点解剖了陇西的白草原、陇东的董志原和陕北的洛川原，并在现场先后进行了渗水试验、冲刷试验及崩解试验，采取各种试验样品300余组。在现场工作的基础上，结合公路工程，先后在阎良－禹门口高速公路富平段、312国道静宁—定西段进行了电磁、弹性波类9种工程物探方法探测试验，累计试验地点8处、测线80余条、探测物理点10余万个。在室内资料处理解释的基础上，提出了在黄土地区探测湿陷性黄土暗穴的有效地球物理技术及最佳工作流程，解决了黄土暗穴探测的关键性难题。为给公路工程提供有效的防治黄土暗穴灾害方法，课题组先后在108国道澄县段、长安大学汽车试验场进行了注浆防治试验、土工格栅防治

5、试验、明挖回填防治试验，以及强夯、深层强夯防治等试验，以上各种资料和数据为本项目所取得的众多成果和创新奠定了基础。本项目研究总的指导思想是研究水平追求一流，因此在项目实施过程中，一是广泛收集国内外大量有关资料，追踪该方面的研究前缘；二是招贤纳士，广泛听取黄土专家、公路专家、水土保持专家的咨询，聘他们做顾问，在技术上把关，研究起点高，难度大，成果创新点多。通过两年多的系统扎实工作，项目主要取得了如下成果：1．调查和查明黄土高原地区黄土暗穴的分布规律，完成了黄土高原洞穴分布图的编制研究结果表明，湿陷性黄土地区黄土洞穴的分布往往呈集中地成片分布，其原因主要是由于洞穴侵蚀的区

6、域差异很大，地区性规律较差，反映出洞穴侵蚀影响因素的复杂多样性，尤其是新构造运动、大地形条件以及人为活动等非地带性因素的相互交叉影响，给黄土洞穴的分布规律研究带来了很大的困难。在这种情况下，为了反映整个黄土高原洞穴发育的情况，我们运用平行对比的方法，在各调查区选取洞穴比较发育的典型区域或公路路段，对黄土洞穴密度进行统计分析，发现黄土高原地区黄土暗(陷)穴的分布仍具有一定的规律性，其控制因素主要与所在区域及其地形地貌、土性、构造背景、降雨、生物活动等因素有关，是众多因素综合作用的结果。首先，以野外调查结果为主要依据，综合考虑黄土高原各地区的地貌条件、植被覆盖条件、土壤侵

7、蚀模数、降雨量及气候等主要影响黄土洞穴发育密度的各要素，将黄土高原地区黄土洞穴分布区按黄土洞穴发育密度划分为个6强度等级、39个分布区块。其次，根据野外调查统计结果以及黄土洞穴发育密度分区结果，发现黄土高原地区黄土洞穴在宏观上具有一定的地域分布规律,从而间接地反映了黄土暗穴分布的宏观地域规律。按照对各地黄土洞穴发育区进行平行对比的原则，由西北向东南的四条界限将黄土高原地区黄土洞穴的发育区按发育密度大致分为密集发育带、一般发育带、弱发育带、极弱发育带、不发育带等五个发育等级不同的发育带。该研究成果及图件，填补了国内外这方面的研究空白。2．首次对黄土洞穴