武汉纸坊−庙山老黏土区岩溶地面塌陷形成演化与监测

陈标典, 李喜, 熊启华, 李彧磊, 涂婧, 刘鹏瑞, 叶疆. 武汉纸坊−庙山老黏土区岩溶地面塌陷形成演化与监测[J]. 中国岩溶, 2023, 42(2): 361-369. doi: 10.11932/karst20230207
引用本文: 陈标典, 李喜, 熊启华, 李彧磊, 涂婧, 刘鹏瑞, 叶疆. 武汉纸坊−庙山老黏土区岩溶地面塌陷形成演化与监测[J]. 中国岩溶, 2023, 42(2): 361-369. doi: 10.11932/karst20230207
CHEN Biaodian, LI Xi, XIONG Qihua, LI Yulei, TU Jing, LIU Pengrui, Ye Jiang. Evolution and monitoring of karst ground collapse in the Zhifang-Miaoshan paleo-clay area of Wuhan[J]. Carsologica Sinica, 2023, 42(2): 361-369. doi: 10.11932/karst20230207
Citation: CHEN Biaodian, LI Xi, XIONG Qihua, LI Yulei, TU Jing, LIU Pengrui, Ye Jiang. Evolution and monitoring of karst ground collapse in the Zhifang-Miaoshan paleo-clay area of Wuhan[J]. Carsologica Sinica, 2023, 42(2): 361-369. doi: 10.11932/karst20230207

武汉纸坊−庙山老黏土区岩溶地面塌陷形成演化与监测

  • 基金项目: 武汉市多要素城市地质调查示范项目(WHHC-2020-ZC001)、武汉市地质灾害一级专业监测点建设项目(WHWZ-ZC-2021-1C020)、湖北地质灾害形成机理、早期识别与监测预警研究(KJ2021-7)
详细信息
    作者简介: 陈标典(1990-),男,硕士,工程师。主要从事水工环地质及岩溶地质灾害方面的研究。E-mail:593192274@qq.com
    通讯作者: 李喜(1989-),女,博士,工程师。主要从事滑坡、岩溶地质灾害机理研究。E-mail:lixi525@163.com
  • 中图分类号: P642.26

Evolution and monitoring of karst ground collapse in the Zhifang-Miaoshan paleo-clay area of Wuhan

More Information
  • 为查明武汉纸坊−庙山一带老黏土区岩溶地面塌陷成灾机理,并选取合适方法手段进行监测预警,有效减轻岩溶地面塌陷造成的危害,通过岩溶专项调查,查明了区内可溶岩分布及其地质结构,分析了岩溶地面塌陷形成演化过程及不同塌陷阶段监测方法的选取,调查分析结果表明:该区多为单层结构老黏土分布区,根据盖层黏性土、软弱土、非可溶岩(红层)的上下组合关系,将可溶岩分布区地质结构划分为3类(①、②、③)。不同的地质结构根据土体物理力学特征差异,其发生岩溶地面塌陷的形成演化机理不同:①类结构主要发生土洞型塌陷,②类结构主要发生泥流+土洞复合型塌陷,③类结构由于红层的阻隔,黏性土土洞无法形成,一般不会产生塌陷。结合塌陷的演化过程,土洞的形成演化阶段,重点是采用光纤等技术监测土洞的形成扩展情况,同时也要对地下水位、水气压力等诱发因子进行监测;土洞顶板变形塌陷阶段,因临塌前地表往往会产生少量沉降变形,主要采用精密水准测量或GPS监测等技术监测地表形变。

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  • 图 1  研究区基岩地质图

    Figure 1. 

    图 2  研究区水文地质剖面图

    Figure 2. 

    图 3  研究区岩溶地质结构类型分区图

    Figure 3. 

    图 4  B-B’高密度测线综合解译成果示意图

    Figure 4. 

    图 5  土洞型塌陷成灾演化过程示意图

    Figure 5. 

    图 6  泥流+土洞复合型塌陷成灾演化过程示意图

    Figure 6. 

    表 1  研究区岩溶区地质结构类型划分

    Table 1.  Classification of karst geological structures of the study area

    类型模型图结构特点主要分布
    黏性土直接覆盖于可溶岩上;可发生土洞型塌陷 工作区西北角洪山区八斗丘,多属一级阶地后缘;中部纸坊翟家村—周寺咀—魏家湾—张家湾、节义祠—黄家湾—龙塘湾、东南角梦天湖山庄—土库湾—半甲杨、西南角,多属长江二级阶地剥蚀垄岗区
    黏性土和可溶岩之间夹有厚度大于1 m的软弱土(红黏土底部);软塑−流塑红黏土先期流失形成泥流型土洞,逐渐发展破坏,地表反映为土洞型塌陷 工作区中部纸坊古堤湾—豹子山—红旗村—往南至渔牧村;多属于长江二级阶地剥蚀垄岗区
    黏性土+红层直接覆盖于可溶岩上;一般不会发生岩溶地面塌陷 工作区中部纸坊大桥镇林场—铁家湾—纺织大学;属于长江二级阶地剥蚀垄岗区
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    表 2  研究区岩溶地面塌陷类型分类表

    Table 2.  Classification of karst ground collapse in and around the study area

    序号发生时间塌陷名称(地点)塌陷规模塌陷灾情地质结构诱发因素塌陷机理
    12014.5.2江夏区大桥新区鹏湖湾二期工地中型二人死亡,一台钻机失踪。后期搜救动用10台挖掘和运输车辆,清土方8 000多方,动用大量人力,包括武警水电部队钻探、载荷泥流+土洞
    复合型
    22016.2.25江夏区原武汉东方明浒混凝土场有限公司厂区小型毁坏厂房地面,造成混凝土厂暂停营业载重车辆荷载泥流+土洞
    复合型
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出版历程
收稿日期:  2022-05-24
刊出日期:  2023-04-25

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