曲靖马龙区通泉镇单层阻水型盖层地面塌陷成因研究

摘要

论文以曲靖市马龙区通泉镇内已发生的塌陷为研究对象，在充分认识研究区地质背景、水文地质条件、塌陷地质原型的基础上，重点针对塌陷区典型的单层阻水型地面塌陷成因机制开展研究。首先，基于相似理论构建了单层阻水型覆盖型塌陷室内地质物理模型，并开展了符合实际的实验工况，模拟不同地下水位降速下的溶洞内压强变化和单层阻水型盖层变形演化规律，并提出了溶腔压强与地下水位降速的关系式。在此基础上，基于极限平衡理论，对单层阻水型盖层进行受力分析，提出了考虑溶洞真空压强与地下水位降速关系的盖层稳定性的判别公式。研究表明：(1)地下水位下降在溶洞中形成负压带，由此产生的真空吸蚀在塌陷过程中起主导作用；(2)实验尺度下，马龙区通泉镇单层阻水型盖层发生塌陷的临界水位降速约为0.98 m/d,当超过该临界值时形成塌陷。

关键词

岩溶塌陷 / 模型试验 / 单层结构 / 地下水位下降 / 致塌机理