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题名岩溶土洞演化及其数值模拟分析
被引量:20
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作者
贾龙
蒙彦
管振德
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机构
中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资料部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室
中国地质科学院岩溶塌陷防治重点实验室
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出处
《中国岩溶》
CAS
CSCD
2014年第3期294-298,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(41302255)
国家自然科学基金项目(41302288)
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文摘
土洞是覆盖型岩溶区一种隐伏的不良地质现象。土洞在水的作用下发育演化最终形成塌陷,可通过地下水位的变化来研究土洞发育和塌陷的形成。同时土洞的演化会造成覆盖土体不均匀位移和应力重分布,可通过覆盖土体位移和应力变化来进行研究土洞演化过程。采用FLAC3D三维有限差分程序,分析覆盖层垂向位移场表明:最大垂向位移出现在土洞顶部,使拱顶出现拉张破坏,并可根据洞顶土层位移的数值模拟结果,划分"等沉面"确定土洞扰动的土层深度。分析覆盖层剪切应力场表明:在土洞拱趾部位出现剪应力集中,会造成拱趾的剪切破坏,并可根据洞顶"剪应力低值区",判断覆盖层中土拱效应的存在。分析覆盖层塑性区表明:较为坚硬的黏土层中,土洞以拱顶塌落和拉张破坏为主,最终可以形成坑壁较为陡直的桶状或坛状塌坑。土层较为松散时,以拱趾的剪切破坏为主,最终可以形成锥碟形塌陷坑。利用"剪应力低值区","等沉面"和"塑性区"可综合判断土洞的稳定性以及覆盖层所能形成的极限土洞大小。岩溶土洞演化规律及数值模拟研究对岩溶塌陷(土洞)早期监测和评价有着重要的理论及工程意义。
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关键词
岩溶塌陷
土洞
FLAC3D
数值模拟
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Keywords
karat collapse
soil cave
FLAC3D
numerical simulation
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分类号
P641.25
[天文地球—地质矿产勘探]
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