浅谈枣庄市岩溶塌陷的形成机理及其渗压致塌模型的研究

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1、青岛建筑工程学院硕士学位论文枣庄市岩溶塌陷的形成机理及其渗压致塌模型的研究姓名：王滨申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：贺可强20020401青岛建筑工程学院工学硕士学位论文捅要岩溶塌陷是覆盖型岩溶发育区重要的地质灾害之一。本文结合国土资源部下达的“枣庄市市中区地质灾害调查与区划”项目(地环院发[2000]114号文)，对枣庄市市中区1996年以来发生的近80个岩溶塌陷点进行了现场勘察、测量、填图和摄像，从地下水环境变化的角度，运用土力学、非饱和土力学、地下水动力学及弹塑性力学的方法，着重对枣庄市岩溶塌陷的形成条件、原因、塌陷力学机制、塌陷对资源环境

2、可持续发展的危害等进行了较为详细的分析研究，取得的具体研究成果如下：1)根据调查所得的枣庄市市中区岩溶塌陷的规律，从岩溶塌陷的三要素出发，特别是从地下水环境变化及其与雨水的交换关系角度，探讨了该地区岩溶塌陷的形成条件和诱发原因；2)从岩溶塌陷三要素组成的动态系统出发，对枣庄市岩溶塌陷进行了时段划分，并分析了不同时段岩溶塌陷的致塌因子，指出人工超采是第一次大规模塌陷的主要致塌因子，降雨入渗是第二次大规模塌陷的主要致塌因子；3)通过分析大规模采水区降落漏斗中心部位岩溶塌陷的原因，详细阐述了二十世纪九十年代后枣庄市岩溶塌陷的主要原因，提出了降雨入渗的渗压效应致塌

3、机制，并从吸水软化效应、静水增荷效应、垂直渗透效应和负压封闭效应等四个方面进行了研究分析；4)利用普氏平衡拱理论与极限平衡理论分别建立内部塌陷阶段的临界土洞高度公式与地表塌陷阶段的渗压效应致塌力学模型，对枣庄市市中区岩溶塌陷进行后验评价，评价分析结果与实际塌陷情况拟合较好：同时利用公式及模型，对该地区岩溶塌陷的可能性及塌陷难易程度进行了预测评价；5)结合枣庄市岩溶塌陷的实际情况，从岩溶塌陷损毁土地资源、污染地下水资源，破坏人类居住环境的角度，探讨了岩溶塌陷对资源、环境可持续发展的危害。并总结了枣庄市岩溶塌陷对资源、环境可持续发展的危害现状。同时针对该地区塌

4、陷的机理与规律，提出了划定“休水期”等防治岩溶塌陷的具体措施。关键词：岩溶塌陷、渗压效应、临界土洞、力学模型、资源环境、可持续发展．T．青岛建筑工程学院工学硕士学位论文AbstractKarstcollapseiSoneoftheprimarygeologichazardincovered—karstzone．AccordingtOtheproject“Investigation&RegionalLayoutonGeologicHazardinCenterZoneofZaozhuangCity”entrustedbyLand&ResourcesMinist

5、ry,80karstcollapses．whichoccurredafter1996inZaozhuangcity,wereinvestigatedandsurveyed。andsomelocationmapsofkarstcollapsewerealSOcompleted．Fromtheangleofchangingofgroundwaterenvironment，theformingoriginsandmechanismofkarstcollapseandtheharmtosustainabledevelopmentofresources&enviro

6、nmentcausedbykarstcollapsehavebeenstudiedsystematicallybymeansofsoilmechanics．unsaturatedsoilmechanics．groundwaterdynamicsandelasticmechanics．1、BasedonthekarstcollapselawsofcenterzoneinZaoZhuangcityandthethreeelementsofkarstcollapse，especiallytheexchangingrelationshipbetweenground

7、watersurroundingandrainwater，thispaperdiscussestheformingconditionandinducedfactors．210nthebasisofthedynamicsystemcomposedbythreeelementsofkarstcollapse．thekarstcollapsesinZaozhuangcityaredividedintotwophases．Thispaperputsforwardthattheprimaryinducingfactoristheover—pumpingbyhuman

8、inthefirstbigSCalecollapsephasean