长江经济带岩溶塌陷分布、成因及其对工程建设的影响

[研究目的]岩溶塌陷是长江经济带主要环境地质问题之一,开展长江经济带岩溶塌陷分布、成因及其对工程建设的影响研究,对长江经济带立体综合交通走廊建设和新型城镇化建设地质环境安全保障具有重要意义。[研究方法]本文系统梳理了长江经济带岩溶塌陷研究成果,从岩溶环境特征、岩溶塌陷的成因类型和机制、发育及分布规律、对工程建设的影响及防控措施几个方面进行论述。[研究结果]研究结果表明,长江经济带岩溶塌陷易发区面积约25.4万km^(2),有记录的岩溶塌陷灾害2146处,矿山疏干排水、抽水、工程施工等是这一地区岩溶塌陷的主要诱发因素。长江经济带岩溶塌陷具有以下发育分布规律:一是具有区域性和地带性的分布特征;二是发育地层一般为均匀状纯碳酸盐岩,沿断裂破碎带、褶皱轴部裂隙发育带、可溶岩与非可溶岩接触地带等岩溶洞隙密集发育带分布;三是多发生在岩溶地下水强径流带、河流两岸等地下水位变化幅度大、水动力条件易发生急剧变化的地段;四是多发生在人类工程活动强烈的地区,塌陷的规模取决于人类活动的性质和强度。为了降低岩溶塌陷对工程建设和安全运营影响,本文同时提出了相关建议和对策。[结论]长江经济带岩溶塌陷分布广、危害大,高易发区内线性工程、重要城市群等规划建设应对这一环境地质问题引起重视,该研究成果可为长江经济带国土空间规划、地质灾害防治提供基础支撑和理论依据。

建设用地采空区地面沉降危险性评价方法探讨

地面塌陷是采空区内最主要的地质灾害,具有突发性、隐蔽性、不确定等特点,危害大且难以根本治理。本文通过阐述某矿区地面塌陷的特征,探讨其形成机理,对矿区外工业广场拟开发规划用地进行危险性评价,同时采用“定性+定量”评价方式,对该规划用地的地面塌陷危险性做出评价,从而提出相应的防治措施,保证人类工程活动和建筑物的安全。

空气潜孔锤在地热勘探中的应用

简单介绍了潜孔锤在地热资源勘探工程中的应用情况,说明了其在断层含水地层中施工参数调整的方法以及钻探施工技术,并通过现场特殊地质条件中采用新的动力参数及空压机调配等,充分展现其在施工效率、成井质量、经济效益等方面的优越性。

农民专业合作社成长的困惑与思考

农民专业合作社成立的目的是为了能够帮助农民解决生产中遇到的难题,以促进农村经济快速发展。我国是在20世纪80年代中期开始产生了农民专业合作社,但经过三十多年的发展,农民专业合作社还依然处于发展初期阶段,并且当前农民专业合作社在成长的过程中存在一定的困惑与问题,制约了其进一步的发展与壮大。现就通过分析农民专业合作社成长中的困惑,来思考其解决对策,并提出了一些建议措施,以供参考。

长沙市岳麓区军营村岩溶塌陷形成机理分析研究

以长沙市岳麓区军营村岩溶塌陷区为例,根据现场岩溶塌陷灾害调查、水文地质调查以及测绘工作,对该塌陷区的地质环境条件、塌陷特征进行了详细研究,并对该岩溶塌陷形成机理进行了分析,为塌陷区的治理提供了有利条件。

区域构造特征与岩溶发育空间分布关系研究——以长沙市煤炭坝地区为例

岩溶地层的岩溶发育程度主要受地层岩性、断裂构造、节理裂隙、断块运动等控制。本文以长沙市煤炭坝地区为例,以岩溶塌陷发育特征、岩溶构造条件等为研究基础,深入剖析区域构造运动与岩溶地层裂隙发育关系,确定区内岩溶构造与岩溶发育程度的关系。研究发现区内构造运动分为四个期次:前期造山运动、中期构造挤压破坏、后期区域断陷下沉、近期相对抬升,四个阶段的构造历程造就区内复杂的岩溶发育基础条件。结合前人资料分析提出:研究区内岩溶发育空间分布受区域构造运动作用明显,印支期花岗岩侵入,造就区域复式向斜轮廓,并形成区域断裂带,随之影响岩溶发育深度,向背斜褶皱带岩溶强发育特征明显;北东侧洞庭盆地的断陷沉降以及研究区的相对断陷及抬升,导致东部埋藏型岩溶区的岩溶强度总体自西向东变弱,而在北部及背斜中部地段加强,并形成地表径流主方向,从而形成了沿水系发育的岩溶增强带。

长沙市煤炭坝地区岩溶发育机理及空间分布规律研究

以长沙市煤炭坝地区为例,重点研究岩溶塌陷灾害的空间分布特征及岩溶发育程度控制因素。综合分析表明,区内岩溶发育强弱与岩溶塌陷灾害发育区域基本一致,平面上呈现“环状分布、北东向辐射”的特征,断裂带区域岩溶相对较发育;在垂向100 m深度范围内强发育,随深度增加而减弱,但靠近断层地带,岩溶局部强发育。

湘中灰山港-煤炭坝地区岩溶发育特征及其构造控制

湘中灰山港—煤炭坝地区岩溶塌陷发育,但对该地区岩溶发育总体特征及地质背景尚缺乏全面、深入地研究。文章依托1∶5万区域地质调查项目,结合相关资料,对该地区岩溶发育特征及其构造控制条件进行研究与总结。研究区可溶岩主要属于上古生界,少量发育于白垩系—古近系底部。地层潜在岩溶发育强度依次为马平组>大埔组>栖霞组和茅口组>百花亭组(仅指其中的灰岩质砾岩)>大隆组。平面上可划分为裸露型、覆盖型和埋藏型3种类型岩溶区,其中覆盖型岩溶区可进一步划分为强、中、弱3类。覆盖型和埋藏型岩溶区垂向上可分为浅部岩溶发育带、中部溶洞裂隙发育带和深部岩溶弱发育带。二叠统东吴抬升,中三叠世以来多次挤压和白垩纪—古近纪区域伸展等构造事件形成的褶皱、不同方向断裂裂隙系统、盆地基底构造,以及古近纪以来的差异升降运动等控制了岩溶发育特征。岩溶作用具有三个演化阶段:第一演化阶段形成龙潭组之下的溶孔、溶洞等古岩溶形态;第二演化阶段形成了岩溶低丘地貌;第三演化阶段形成覆盖型岩溶地貌。

地下水疏干区岩溶塌陷微地貌效应浅谈

岩溶塌陷是湘中地区常见的地质灾害类型之一。结合"湘中地区岩溶塌陷调查"工作项目调查成果,通过对湘中斗笠山、恩口、煤炭坝矿区地下水疏干漏斗影响范围内岩溶塌陷空间展布位置进行分析研究,归纳出该地区有别于断裂、岩性等控制因子的三种典型岩溶塌陷微地貌效应,分别为水源效应、老塌陷坑效应(简称老坑效应)和陡坎效应;同时利用工程地质分析法,对该三种微地貌效应原因进行了简要分析探讨。最后指出水源、老塌陷坑和陡坎微地貌可以作为岩溶塌陷地貌指示标志,建议具有类似工程地质条件的地下水疏干区在岩溶塌陷防灾减灾方面或土地开发利用方面可提前对此三种微地貌区加以规避或采取针对性预防措施。

矩形独立承台受柱冲切模型在岩溶塌陷计算中的应用

结合"湘中岩溶塌陷调查项目"成果及认识,将岩溶塌陷划分为土洞发育、地面塌陷、坑壁趋稳三个阶段;通过引入基础工程学领域的矩形独立承台受柱冲切计算模型,经一定推导得出岩溶地面塌陷阶段的计算公式,并对该公式的力学意义进行了简要分析;最后以湘中典型地区岩溶塌陷为实例,对该岩溶地面塌陷计算公式进行了验证。结果表明:公式计算结果与实际情况基本相符,表明该公式可以应用于岩溶地面塌陷的预测,但需进一步验证公式的适用性和正确性,以期为岩溶塌陷灾害的防治提供依据。

涟源市七甲村岩溶塌陷形成条件与机理分析

涟源市七甲村受斗笠山煤矿抽水影响,成为岩溶塌陷重灾区,已严重影响到当地居民生命财产安全。本文通过分析研究区资料,结合现场调查,认为岩土体条件、水文地质条件、岩溶发育程度、构造等因素是控制该区岩溶塌陷重要的地质背景条件。同时,基于塌陷坑调查资料,总结出研究区主要存在三种塌陷模式:(1)土洞塌陷;(2)岩洞塌陷;(3)落水洞塌陷。在三种塌陷模式中,地下水水位下降、岩溶管道填充物发生迁移及重新分配、土体自重及渗压效应起着重要作用,并将落水洞塌陷机理形象的概化为"沙漏模型"。最后,对研究区岩溶塌陷发展演化趋势进行了分析研究,认为受斗笠山煤矿继续往深部开采的影响,研究区会产生一些零星的新塌陷坑,同时一部分老塌陷坑会复活。

矿山闭坑后煤炭坝矿区岩溶塌陷特征分析

岩溶塌陷是湘中地区常见的地质灾害类型之一。根据湘中煤炭坝矿区大成桥、回龙铺、贺石桥、煤炭坝及岳家桥等岩溶塌陷地区的多年监测数据,对矿山闭坑后煤炭坝矿区岩溶塌陷特征进行了初步分析。结果表明:矿区闭坑后至地下水基本恢复阶段,岩溶塌陷事件时有发生且局部甚至会出现塌陷小高峰;塌陷数量、塌陷频率与场地岩土体性质、地下水恢复阶段及闭坑前原塌陷集中区分布位置等有关;矿山闭坑后地下水恢复过程中不同阶段岩溶塌陷表现出3种塌陷时空效应,分别为集聚效应(地下水位于可溶岩内)、界面效应(地下水恢复至可溶岩与非可溶岩或第四系界面附近)与顶板效应(地下水位高于隔水顶板)。研究结果对具有类似工程地质条件地区的岩溶塌陷防灾减灾工作将有着一定的指导意义。

湖南省岳家桥典型岩溶发育区电性特征及构造格架研究

为探讨湖南省益阳市岳家桥地质灾害现状,以区内典型岩溶发育区为研究对象,通过长剖面高密度电法、视电阻率联合剖面法等地球物理方法,研究了地层电性响应特点,利用钻孔数据和综合电法勘探数据建立了三维地层结构模型,揭示了典型区域近地表电性结构形态,构建了区内三维地层构造格架,圈定了岩溶发育范围,并评价了地质灾害程度。研究表明:因地制宜地利用综合电法勘探,有助于在我国南方含水较多的岩溶发育区快速、有效地进行灾害范围的圈定和评价。

基于湘西地区典型红层滑坡应急工程设计探讨

湖南省湘西地区地形起伏大,地质条件复杂,地质灾害较发育。随着近年极端天气多变,暴雨时期逐年增加,区内山地、丘陵一带的崩塌、滑坡等地质灾害成突发事态,造成财产损失逐年增加。本文以湘西地区山体滑坡为例,总结区内小型滑坡应急治理工程技术,建议区内红层滑坡易发地区以降雨预警为主,后期治理工程以应急治理为主,及时减灾防灾。

洞庭湖区浅层地下水水质指标空间分异及其控制因素研究

利用1258个地下水水样的水质指标数据,对洞庭湖区浅层地下水水质指标空间分异及其控制因素开展了研究。从地下水系统、氧化还原环境和第四纪沉积物物源角度,剖析了浅层地下水水质指标空间分布的内在影响因素。研究结果表明,洞庭湖区浅层地下水7个水质指标的空间分布都呈现出一定的规律性,自洞庭湖区外围至湖盆腹地,浅层地下水中的氨氮、铁元素、溶解性总固体和化学需氧量含量逐渐增大,硝酸盐氮含量的空间分布规律则与之相反,锰元素含量的空间分布独具特点,水体pH的分布呈现出西北—东南单向减小特征;洞庭湖区大范围浅层地下水中的氨氮、铁元素和锰元素含量超过Ⅲ类地下水该指标的限值,在洞庭湖区外围的零星区域,浅层地下水中的硝酸盐氮含量小幅度超标,其溶解性总固体和化学需氧量含量仅在大通湖附近的局部区域略超标;洞庭湖区的基底构造对浅层地下水系统的整体空间格局有重要影响,主要体现在对“四口”水系地下水系统、澧县盆地地下水系统、赤山隆起-大通湖地下水滞留区等的控制作用;独特的受构造格局控制的地下水系统格局宏观上决定了地下水化学场的空间分布;受地下水系统格局控制的浅层地下水水体的氧化还原电位对硝酸盐氮、氨氮、铁元素、锰元素和化学需氧量含量的空间分布有重要影响,平原区浅层地下水水体的氧化还原电位较低是氨氮、铁元素和锰元素含量大范围超标的主要原因;洞庭湖区浅层地下水的pH“西北—东南单向递减”的分布特征主要受湖区第四纪沉积物物源的空间差异的影响。