土洞型岩溶塌陷发育过程气体示踪试验研究——以广州金沙洲为例
李卓骏1
蒙彦2
董志明3
贾龙2
潘宗源2
管振德2
周富彪2
1.自然资源部/广西岩溶动力学重点实验室,中国地质调查局岩溶塌陷防治技术创新中心,中国地质科学院岩溶地质研究所,广西 桂林 541004;中国地质大学(北京),北京1000832.自然资源部/广西岩溶动力学重点实验室,中国地质调查局岩溶塌陷防治技术创新中心,中国地质科学院岩溶地质研究所,广西 桂林 5410043.华杰工程咨询有限公司,北京 100029
摘要：运用气体示踪进行土洞型岩溶塌陷监测预警是一种比较新的技术方法,其原理是通过气体在不同形状、规模的土体孔隙、裂缝和土洞中的运移规律研究,分析气体特征值与土体变形破坏的关系,进而间接判断土洞的发育情况,实现岩溶塌陷监测预警.本文以广州市金沙洲岩溶塌陷区为例,通过室内物理模型试验再现了土洞发育、形成到地面塌陷的全过程.运用气体示踪技术,按照土洞形成、土洞发育、土洞堵塞、土洞扩大和土洞塌陷五个过程,研究气体浓度、气体聚集时间等参数指标与土洞不同发育阶段的关系.结果表明:①土洞型岩溶塌陷发育程度与示踪气体浓度存在对应关系,气体浓度升高反映了土体变形破坏的进一步发育;②土体变形破坏程度与示踪气体浓度总体呈正相关关系,距离地面塌陷点越近浓度越高;③土体变形破坏程度与示踪气体浓度达到峰值浓度时间存在对应关系,距离地面塌陷点越近,气体浓度达到峰值的时间越快.根据以上试验结果,运用气体示踪技术进行土洞型岩溶塌陷监测预警是可行的,后期应探索预警阈值并进行野外现场实际验证.
关键词：岩溶塌陷模型试验气体示踪监测预警广州金沙洲
分类号：P642.25(水文地质学与工程地质学)
资助基金：国家自然科学基金(41877300)国家自然科学基金(41302255)中国地质调查局地质调查计划(1212011220192)中国地质调查局地质调查计划(DD20190266)广西壮族自治区项目(2018GXNSFAA294020)
论文发表日期：2021-04-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 238-245 )
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