【摘要】：我國國土面積約有1/3為可溶巖覆蓋區(qū),由于近年來城市化進程不斷加快,人地矛盾尖銳導(dǎo)致工程建設(shè)不得不向巖溶區(qū)擴展,促使地面沉降塌陷不斷發(fā)生制約了工程項目的建設(shè)。涂山湖區(qū)域位于重慶市南岸區(qū),區(qū)域內(nèi)人口密集,經(jīng)濟活躍。為了改善室內(nèi)交通狀況,不斷有大型的隧道工程在該區(qū)域營建,一方面改善了區(qū)域交通狀況,另一方面也使得區(qū)域內(nèi)地面塌陷不斷發(fā)生。本文針對涂山湖區(qū)域巖溶發(fā)育和塌陷形成情況進行地質(zhì)調(diào)查和資料收集,運用物探、鉆探等勘察手段揭示出研究區(qū)巖溶發(fā)育和塌陷形成特征,通過靜力學和土力學等相關(guān)知識,對不同時段的塌陷體的致塌力和抗塌力進行分析,揭示出研究區(qū)塌陷形成機制,并選取了地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、覆蓋層情況、隱伏巖溶發(fā)育和地下水水文條件等12個影響因素,構(gòu)建了巖溶發(fā)育評估模型對研究區(qū)的塌陷危險性等級進行分區(qū),繪制了涂山湖區(qū)域巖溶塌陷危險性等級圖,可為后續(xù)治理以及工程規(guī)劃提供一定的參考性意見。本文主要的研究成果分述如下:(1)通過收集資料、水文地質(zhì)調(diào)查、物探和鉆探等調(diào)查手段,揭示了研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征與地下水水文環(huán)境特征,表明了巖溶發(fā)育由背斜核部向兩翼逐漸減小并沿暗河排泄方向呈串珠狀分布;通過物探和鉆探對比分析得到了研究區(qū)發(fā)育了7處巖溶發(fā)育集中區(qū)域,區(qū)域為隱伏巖溶和塌陷密集分布區(qū)域,為地表水主要的下滲通道;并通過抽水試驗得到的數(shù)據(jù)計算分析表明研究區(qū)計算的巖層滲透系數(shù)值遠大于試驗室測定的巖石的滲透系數(shù)經(jīng)驗值,揭示出研究區(qū)上部巖層破碎,利用地下水的垂直向下排泄。(2)通過實地調(diào)查明確了區(qū)域隧道分布狀況,利用隧道涌水量變化圖并計算了研究區(qū)地下水補給量,確定了南山隧道為研究區(qū)地下水漏失的主要原因,并根據(jù)地下水漏斗范圍和可溶巖分布情況劃定了地下水漏失的影響范圍,通過地下水漏斗與原有地下水的距離大小劃定了地下水漏失強度等級圖;根據(jù)收集資料和水文調(diào)查成果,系統(tǒng)的研究了地下水與基巖面距離、地下水水位變幅和地下水漏斗對塌陷的影響,并根據(jù)塌陷的分布情況、地形地貌特征以及地下水水文環(huán)境特征劃定了三種因素的強弱等級圖。(3)通過地質(zhì)調(diào)查統(tǒng)計了研究區(qū)塌陷分布情況、形成時間和平面尺寸等數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)分析揭示出巖溶塌陷形成規(guī)律為以塌陷群的形式發(fā)育并與降水時段同步響應(yīng)不斷加深。根據(jù)與降水時段是否同步響應(yīng)的特征確定了兩種類型的塌陷,并利用靜力學和土力學等相關(guān)學科知識,分析了兩種類型塌陷的致塌力和抗塌力的不同,通過實例計算揭示出研究區(qū)塌陷在不同時段的形成機制不同,即非降雨時段的塌陷的形成機制為真空吸蝕機制,降雨時段形成機制為潛蝕致塌機制。(4)根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果和室內(nèi)研究成果,確定了基巖、巖溶發(fā)育程度、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、覆蓋層厚度、地下水與巖土分界面等12個巖溶塌陷的影響因素,利用層次分析法、灰色關(guān)系分析法和集對理論構(gòu)建了研究區(qū)巖溶塌陷危險性評價體系,通過集對理論種對立度、差異度和同一度的大小排序關(guān)系對塌陷的危險性等級進行分區(qū),利用ArcGIS平臺繪制了研究區(qū)塌陷的危險性分區(qū)圖,并通過區(qū)域塌陷點個數(shù)對危險性分區(qū)圖進行了可信度驗證,驗證結(jié)果合理,可為后續(xù)的工程治理和以后的工程規(guī)劃提供一定的參考。(5)依據(jù)南山涂山湖區(qū)域并結(jié)合相關(guān)地區(qū)的研究成果和治理經(jīng)驗,隧道涌水和降雨入滲是造成巖溶塌陷的誘發(fā)因素;基于此類經(jīng)驗提出了隧道規(guī)劃和修建過程中的建議。
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P642.25;U452.11
【圖文】：

區(qū)域交通位置示意圖

圖 3.1 高密度電法探測原理圖電磁法[29]也稱時間域電磁法，簡稱 TEM，它是一種建立在電磁感應(yīng)時間域人工源電磁探測方法，遵循電磁感應(yīng)原理，其機理就是導(dǎo)電化的電磁場激發(fā)下而產(chǎn)生的渦流場效應(yīng)，即利用一個不接地的回線也可以用接地線源電偶極子）向地下發(fā)射脈沖電磁波作為激發(fā)場源 ），根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，脈沖電磁波結(jié)束以后，大地或探測場（即 一次場 ）的作用下，其內(nèi)部會產(chǎn)生感生的渦流，這種渦流有間特性。其大小與諸多因素有關(guān)，如目標體的空間特征和電性特征征等，而且因為熱損耗的緣故會逐漸減弱直至消失。人們雖然不能渦流的大小，但是可以利用專門儀器觀測這種渦流產(chǎn)生的電磁場（）的強弱、空間分布特性和時間特性。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙博超;朱蓓;王弘元;賴柄霖;;淺談巖溶塌陷的影響因素與模型研究[J];中國巖溶;2015年05期

2 游永彬;劉麗艷;荊瑞俊;;基于加權(quán)集對分析的嵌入式計算機性能評價模型[J];西北工業(yè)大學學報;2014年04期

3 孫麗;;論述巖石抗拉強度與單軸抗壓強度兩者之間的聯(lián)系[J];農(nóng)業(yè)科技與信息;2012年14期

4 馬少斌;;基于區(qū)間聯(lián)系數(shù)理論的網(wǎng)絡(luò)安全風險評估方法及應(yīng)用[J];自動化與儀器儀表;2011年04期

5 焦彥杰;吳文賢;楊劍;李富;楊俊波;;云南巖溶石山區(qū)物探找水方法與實例分析[J];中國地質(zhì);2011年03期

6 周延年;朱怡安;;基于組合權(quán)重的嵌入式計算機綜合性能灰色關(guān)聯(lián)評價算法[J];西北工業(yè)大學學報;2011年01期

7 姚治華;王紅旗;郝旭光;;基于集對分析的地質(zhì)環(huán)境承載力研究——以大慶市為例[J];環(huán)境科學與技術(shù);2010年10期

8 張成平;張頂立;王夢恕;李倩倩;劉勝春;;城市隧道施工誘發(fā)的地面塌陷災(zāi)變機制及其控制[J];巖土力學;2010年S1期

9 侯艷娟;張頂立;李鵬飛;;北京地鐵施工安全事故分析及防治對策[J];北京交通大學學報;2009年03期

10 王濱;賀可強;;巖溶塌陷臨界土洞的極限平衡高度公式[J];巖土力學;2006年03期

相關(guān)會議論文 前1條

1 蒙發(fā)強;丁堅平;;層次分析法和灰色關(guān)聯(lián)法在巖溶地下水水質(zhì)評價中的應(yīng)用——以修文縣為例[A];貴州省巖石力學與工程學會2014年學術(shù)年會論文集[C];2014年

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 李勇峰;深圳大運中心場地巖溶地面塌陷危險性評價研究[D];中國地質(zhì)大學;2013年

2 程曄;巖溶區(qū)高速公路路橋基礎(chǔ)穩(wěn)定性評價方法與應(yīng)用研究[D];湖南大學;2005年

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 丁慶忠;弱透水蓋層巖溶塌陷的水—氣壓力致塌機理物理模型研究[D];成都理工大學;2016年

2 胡婷;重慶地區(qū)地下工程建設(shè)誘發(fā)巖溶塌陷的機制研究[D];重慶交通大學;2014年

本文編號：2740319