抽水引起岩溶区路基塌陷的机理分析及其控制

抽水引起岩溶区路基塌陷的机理分析及其控制

谢忠球　 万志清　 钱海涛　

摘　要：土洞的形成与扩展是产生覆盖型岩溶地面塌陷的前提,为了研究人工抽水引起的岩溶区路基塌陷的机理,用解析法分析了土洞扩展的条件,提出了剥落力的概念,认为土洞的向上扩展是剥落力大于土体抗拉强度的结果.剥落力σb是时间和空间的函数,土洞周边不同的点,受抽水引起的剥落力是不同的.土洞一旦开始向外围扩展,由于剥落力越来越大,所以土洞呈现发展趋势.当抽水使地下水位下降时,剥落力σb增大.因此,岩溶区抽水时必须控制水位降深、流量,从而最大限度地避免路基土洞和岩溶塌陷的产生.
关键词：土洞;扩展条件;岩溶塌陷;剥落力;解析法
分类号：TU44 　文献标识码：A
文章编号：0451-0712(2006)07-0025-04

A Study on Mechanism of Karst Collapse of Subgrade Induced by Pumping and It's Control

XIE Zhong-qiu　 WAN Zhi-qin　 QIAN Hai-tao　



基金项目：湖南科技计划项目(04sk3072);中南林学院引进高层次人才基金(0133)
作者单位：谢忠球（中南林学院土木建筑工程学院,长沙市,410004）　
　　　　　万志清（中国科学院工程地质力学重点实验室）　
　　　　　钱海涛（中国科学院工程地质力学重点实验室）　

参考文献：

[1]万志清,等.土洞形成的机理及起始条件[J].岩石力学与工程学报,2003,22(8).
[2]杨健.鞍山市岩溶地面塌陷机制及其环境地质质量评价[D].长春:长春科技大学,1999.
[3]龚晓南.土塑性力学[M].杭州:浙江大学出版社,1997.
[4]T M THARP.Cover-collapse sinkhole formation and piezometric surface drawdown[A].Geotechnical and Environmental Applications of Karst Geology and Hydrology[C].Beck &Herring(eds),2001.
[5]T M THARP.Mechanics of upward propagation of cover-collapse sinkholes[J].Engineering geology,1999,52.