中国岩溶

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姜光辉, 郭芳, 覃建明, 黄永运, 陈颢云, 张勤军, 康志强, 张勇, 刘小明

2026, 45(3): 443-452. doi: 10.11932/karst20260301

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21

6

摘要:
极端降雨引发的群发型岩溶内涝呈现链式灾害传递的新特征，其水文机制与应急响应体系亟待深入研究。文章以2025年9—10月桂西南百色市岩溶内涝为对象，通过水文地质调查与监测、遥感解译及水化学追踪，揭示了台风引起的极端降雨条件下岩溶系统的内涝形成及灾害转移机制。研究发现：三次台风过程累计降雨量达689 mm，单日最大169 mm。强降雨引发岩溶含水层管道–裂隙空间的水量超饱和，致使内涝积水下降速度仅2~3 cm·d⁻¹。地下河洪水消退半衰期延长至9.8 d，衰退系数降至0.07 d⁻¹，消退速度慢于2023和2024年的最大洪水事件，显示极端水文条件下岩溶管道系统满水且慢流，致灾风险增加。内涝水体滞留最长35 d，导致叶绿素浓度升高，有色溶解有机质平均高于地下水、河流和水库，呈现明显的富营养化趋势。研究揭示了岩溶内涝灾害的气候–水文–水环境的传递机制，研究发现落水洞堵塞、采矿和工程干扰等导致的地下河水文级联响应以及排水功能衰退是加剧内涝的主因。内涝应急处置中抽排水发挥关键作用，单个洼地分级强排260万m³，总排水量500万m³，排水规模前所未有。文章提出了以地下河流域管理为核心的内涝治理框架，强调落水洞–岩溶管道–排泄点自上而下的疏通与流域协同调控的内涝治理方案。

单斜构造煤层采空区降雨淋滤渗流作用下重金属污染物迁移模拟试验

袁国宇, 覃荣高, 谢一鸣, 吴莹莹, 李泳, 王刚, 程芳玲

2026, 45(3): 453-465, 495. doi: 10.11932/karst20260302

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16

4

摘要:
文章基于云南某历史遗留煤矿采空区典型单斜构造水文地质条件特征，通过室内渗流与示踪迁移模拟试验和数值模拟相结合的方法，探讨单斜构造裂隙优势流和采空区降雨入渗淋滤强度对煤矿区浸出重金属特征污染物迁移的影响机制。结果表明：近距离煤层回填下煤层裂隙优势流加速了重金属Zn²⁺、Mn²⁺污染物的迁移扩散及积累效应，塌陷区陷落漏斗的存在加速了重金属污染羽状物的迁移。长期迁移模型中，在单斜裂隙优势流的作用下，重金属污染羽状物向下迁移的时间比自然迁移提前了8 a，而水平迁移的距离增加了29.85 m。在塌陷采空区的影响下，重金属污染羽状物向上迁移扩散的距离增加了9.65 m。

湘西南典型煤矿区地表水和地下水水化学特征及控制因素

许真, 郑杰, 戴亮亮, 李腾

2026, 45(3): 466-480. doi: 10.11932/karst2026y006

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457

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摘要:
为探究湘西南典型煤矿区地表水和地下水水化学特征和控制因素，采集13组地下水（含4组矿井水）和16组地表水样品，采用数理统计方法、Piper三线图、Gibbs图以及离子比例系数等多元分析手段，对湘西南典型煤矿区地表水和地下水的水文地球化学特征进行了系统分析，并探讨了其水化学特征的空间演变特征。结果表明：湘西南典型煤矿区地表水和地下水呈弱碱性，水化学主导类型为HCO₃·SO₄-Ca型水。研究区地表水系主要水化学指标呈现石桥溪（北支）>石燕溪（下游）>石井溪（南支）的空间分布格局，而pH和${\rm{HCO}}_3^{-}$浓度则呈相反趋势。南支石井溪未受到矿井水明显影响，水化学类型为HCO₃·SO₄-Ca型。北支石桥溪受矿井水影响明显，水化学类型为SO₄-Ca型。岩石风化溶解作用和人类活动两大因素控制着研究区水化学演化。水岩作用以碳酸盐矿物的溶解为主，碳酸盐岩的溶解制约Ca²⁺、Mg²⁺和${\rm{HCO}}_3^{-}$等离子的变化，${\rm{SO}}_4^{2-}$主要来源于石炭系梓门桥组灰岩层石膏夹层溶解和煤系地层中硫铁矿氧化。地表水和地下水中Cl⁻、${\rm{NO}}_3^{-}$主要是来源于生活污水和农业活动。该研究阐明了湘西南典型煤矿区地表水和地下水水化学演化特征及其驱动机制；多指标综合分析矿井水为区域地表水和地下水水化学演变规律分析提供了较为系统的方法，可为类似区域研究提供借鉴。

人类活动影响下亚热带岩溶区河流水化学驱动机制与化学风化增强机制——以滃江流域为例

王松, 刘凡, 侯涛, 周振钊, 李明, 王子博, 陈坚庆, 郭芳

2026, 45(3): 481-495. doi: 10.11932/karst2025y031

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448

300

摘要:
为探讨高强度人类活动干扰下河流的水化学驱动机制及化学风化增强机制，以珠江水系北江一级支流滃江流域为研究对象，综合运用水化学和同位素图解，以及离子比值等方法，分析人类活动对亚热带季风气候区岩溶河流水化学的影响，使用外源阳离子干扰条件下的离子来源解析方法，剖析人类活动对水文地球化学的响应特征和风化过程的驱动作用，并揭示其对化学风化的增强机制。结果表明，枯水期地下水对河流的补给比例增大，水化学呈现蒸发浓缩效应；碳酸盐岩风化主导水化学离子组成，人类活动的贡献在枯水期显著增加；计算得出流域化学风化速率为78.7 t·km⁻²·a⁻¹，硫酸的参与使风化速率提升了19.8%。该研究系统分析了高强度人类活动与地质背景、季节性水文变化之间的复杂协同作用，揭示了人类活动干扰下的流域水化学驱动机制和化学风化增强机制，为亚热带岩溶流域的地球化学循环提供科学参考。

山东省沂源县螳螂河流域水体氢氧同位素对蒸发效应的指示作用

朱晓燕, 张卓, 黄芬

2026, 45(3): 496-507. doi: 10.11932/karst20260303

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11

2

摘要:
以山东省沂源县螳螂河流域为研究区，基于2024年8月丰水期、2025年4月枯水期地下水与地表水的δD、δ¹⁸O数据，分析水体同位素组成特征，探讨δ¹⁸O与氘盈余（d-excess）对流域蒸发过程的指示意义。结果表明：（1）丰水期各水体δD-δ¹⁸O趋势线接近于全球大气降水线（GMWL），斜率和截距均高于当地大气降水线（LMWL），大气降水为流域主要补给源，螳螂河属雨源型河流；枯水期各水体同位素普遍偏重，蒸发效应显著。（2）地下水δD、δ¹⁸O分布范围窄且季节变化不明显，反映其补径排过程调蓄与时空均化作用强，水文动态稳定；地表水同位素季节差异显著，丰水期偏负而枯水期偏正，按数值均值排序为丰水期：地下水>河流>水库，枯水期：河流>水库>地下水，表明直接受大气降水补给，丰水期径流迅速且滞留时间短，季节信号未被充分混合均化，枯水期水库蒸发强烈。（3）δ¹⁸O与水温呈显著负相关，且相关性优于d-excess。（4）2025年枯水期螳螂河干流蒸发比例为4.62%~19.40%，自上游至下游递增，受地下水补给与河面变化影响。

外源酸输入对岩溶碳汇过程响应特征与核算方法优化——以广西刁江流域为例

覃露慧, 李建鸿, 唐湘玲, 甘智杰, 肖琼, 孙平安

2026, 45(3): 508-524. doi: 10.11932/karst2026y018

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16

2

摘要:
积极开发和利用岩溶碳汇是中国实现碳达峰碳中和目标的重要途径之一，但外源酸（如硫酸、硝酸）输入和硅酸盐岩风化会干扰碳通量的评估精度。为揭示外源酸输入和硅酸盐岩风化对岩溶碳汇的动态影响规律，亟需建立碳汇计量修正方法。文章以广西刁江流域为例，基于一个水文年的水文地球化学监测数据，结合碳同位素端元混合模型与碳酸盐岩–硅酸盐岩风化的化学计量关系，修正水化学–径流法，并估算流域碳汇通量。结果显示：（1）流域水化学类型呈现空间分异特征：上游车河断面的水化学类型为SO₄·HCO₃-Ca型，中下游九思、百旺断面的水化学类型为HCO₃-Ca型，反映地质背景与人类活动的协同影响；（2）研究区的[Ca²⁺+Mg²⁺]/[${\rm{HCO}}_3^{-}$+${\rm{SO}}_4^{2-}$]当量比值接近于1，证实硫酸参与碳酸盐岩风化；（3）车河断面硅酸盐岩参与风化贡献比例平均值为2.9%，九思断面硅酸盐岩参与风化贡献比例平均值为1.6%，百旺断面硅酸盐岩参与风化贡献比例平均值为1.4%，标准差均为0.003；车河断面硫酸参与风化贡献比例平均值为33.4%，标准差为0.149，九思断面硫酸参与风化贡献比例平均值为26.4%，标准差为0.118，百旺断面硫酸参与风化贡献比例平均值为21.3%，标准差为0.066；（4）修正后，车河断面全年碳汇量为2.26×10⁵ kg C，九思断面全年碳汇量为1.96×10⁶ kg C，百旺断面全年碳汇量为3.00×10⁷ kg C，与未修正结果相差较大。

广西岩溶区2002—2022年岩溶无机碳汇时空分布特征与控制机制

田换杰, 肖琼, 孙平安, 陈发家, 张馨瑶

2026, 45(3): 525-538. doi: 10.11932/karst2026y016

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25

2

摘要:
碳酸盐岩化学风化过程是一个大气或土壤CO₂汇的过程，其降低了大气CO₂浓度和土壤碳排放速率。目前对岩溶碳汇还缺乏精确、系统的评估，对碳汇产生的机制仍存在争议。文章根据广西岩溶地质背景、溶解性无机碳（DIC）浓度实测数据、高分辨率遥感数据，利用机器学习模拟2002—2022年的岩溶地下水DIC含量，结合流量数据，采用水化学径流法评估岩溶无机碳汇，使用地理探测器讨论其控制机制。结果表明：（1）2002—2022年广西岩溶区累积无机碳汇量为5.03×10⁷ tCO₂，年均无机碳汇量为2.40×10⁶ tCO₂·a⁻¹；（2）2002—2022年广西年均无机碳汇量整体呈增加趋势，2008年峰值（3.56×10⁶ tCO₂·a⁻¹）为最低值（2009年）的2.5倍；（3）岩溶无机碳汇强度均值为30.24 tCO₂·km⁻²·a⁻¹，较高的碳汇强度出现在研究区的中部和东北部，而较低值出现在西南部和东南部；（4）降水量是影响广西岩溶无机碳汇时空分布的首要因子，各因子间交互作用均表现为增强作用，其中气温和降水量发挥核心作用。

云南省岩石风化碳汇通量估算及时空演变分析

黄训朝, 叶江霞, 殷晓洁, 王妍, 柳增, 唐继敏

2026, 45(3): 539-552. doi: 10.11932/karst20260304

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11

1

摘要:
岩溶地区特有的岩石风化碳汇，被认为是全球碳失汇的重要方面，进行岩石风化碳汇估算和时空演变特征分析，有助于岩溶地区碳评估与政策制定。文章基于云南省可溶性岩石类型划分，利用GEM-CO₂模型估算2001—2020年云南省岩石风化碳汇通量，进而分析岩石风化碳汇时空演变格局及趋势，估测云南省岩石风化碳汇未来变化趋势。结果表明：（1）2001—2020年，云南省年均消耗CO₂通量187.79×10³ mol·km⁻²·a⁻¹，消耗CO₂总质量63116.4×10³ t，C总质量17377.4×10³ t；不同岩石年均消耗CO_-2通量由大到小依次为：碳酸盐岩（582.91×10³ mol·km⁻²·a⁻¹）>页岩（207.22×10³ mol·km⁻²·a⁻¹）>酸性火山岩（87.55×10³ mol·km⁻²·a⁻¹）>砂岩（56.29×10³ mol·km⁻²·a⁻¹）>变质岩和深成岩（51.2×10³ mol·km⁻²·a⁻¹）。（2）空间格局上，岩石风化碳汇通量呈现为“四周高，中部低”，其中，滇东地区自北向南逐渐增加，滇西靠近边境区域较高，滇中、滇北地区岩石风化碳汇通量较低；全省岩石风化碳汇通量变异系数在0~0.64之间，其中，强变异区域占全省比例为14.75%；变异性呈现为“四周低，中部高”，由滇中向四周逐渐降低。（3）Hurst指数为0.30~0.63，2001—2020年岩石风化碳汇的反向持续发展趋势略高于正向持续发展趋势，预测未来云南省滇东及滇西北地区岩石风化碳汇通量将呈现增加趋势，约占云南省总面积的39.86%，滇东北和滇东部分地区将持续减少，约占34.86%。

基于PLUS-InVEST的雪宝顶地区生态敏感性评价及预测

王力辉, 王佳妮, 刘延国, 蔡江荣, 蒋瑞阳, 尹思颉, 安德军, 唐淑, 李琼芳, 代群威

2026, 45(3): 553-567. doi: 10.11932/karst20260305

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14

1

摘要:
生态敏感性是指在不损失或不降低环境质量情况下，环境因子对外界压力或干扰适应能力，其实质反映了区域生态环境问题发生的难易程度与可能性。位于青藏高原东缘的雪宝顶地区，岩溶景观丰富，生态系统类型独特，对气候变化与人类活动高度敏感，是研究生态敏感性演变规律的理想区域。文章以雪宝顶地区为研究对象，基于PLUS-InVEST模型模拟土地利用变化和分析生境质量的动态变化，系统评估2000—2020年环境质量，并对2030年的生境质量进行预测，运用地理探测器量化环境因子，通过质量变化研究生态敏感性。结果表明：（1）2000—2020年土地利用结构变化呈现出“两减四增”，即草地、耕地减少，建设用地、林地、水域和未利用地增加。（2）2000—2020年间，生境质量均在85.2%以上，研究区生境质量总体较高，生态结构相对稳定。但建设用地以每年8.4%的速度扩张，引起局部生境下降。（3）2030年生境质量将有所下降，未来流域生态环境面临较大的压力。（4）该流域生态环境质量由自然环境因素（高程、坡度、温度、降水因子）起主导作用，未来更应关注流域气候变化引起的生态环境效应。研究结果揭示了该区域生态系统在土地利用变化背景下的响应机制，对于优化保护区管理策略、推动地区人与自然和谐共生具有重要科学价值与现实意义。

岩溶石漠化区不同造林模式下土壤有机碳和微生物群落结构的变化特征

杨会, 朱同彬, 文冬妮, 杨霖, 邱成

2026, 45(3): 568-579. doi: 10.11932/karst20260306

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4

1

摘要:
研究不同造林模式下土壤有机碳和微生物群落结构的变化可有效指示土壤质量，对于石漠化修复具有重要的指导意义。文章选择岩溶石漠化区退耕造林后种植10 a的桂花树（Osmanthus fragrans Lour.）林、马尾松（Pinus massoniana Lamb.）林和槐树[Styphnolobium japonicum (L.) Schott]林作为研究对象，并以果树砂糖桔(Citrus reticulata Blanco cv.'Shatangju')林作为对照，研究了不同造林模式下土壤有机碳和微生物群落结构的变化特征。结果表明：相比于果树林土壤，退耕还林后槐树林和桂花树林土壤的有机碳含量分别提高126.0%和47.6%，马尾松林土壤变化不显著；槐树林和桂花树林土壤的有机碳化学结构以烷氧碳比例最高，而马尾松林土壤芳香碳所占比例最高，这表明槐树林和桂花树林土壤易利用有机碳高于马尾松林土壤。3种造林模式下土壤的总磷脂脂肪酸（PLFAs）丰度，细菌、放线菌和丛枝菌根真菌的PLFAs丰度显著增加，真菌仅在桂花树林和槐树林土壤中显著增加。三种造林模式下槐树林和桂花树林比马尾松林对土壤质量的改善效果更显著，更有利于土壤生态系统的恢复。

广西弄岗喀斯特区不同生态系统土壤有机碳矿化对温度和水分变化的响应

黎俊, 杜馨如, 王少涵, 龙继凤, 裴广廷, 王爱华, 贺同鑫, 张伟东, 朱同彬, 孙建飞

2026, 45(3): 580-592. doi: 10.11932/karst20260307

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4

2

摘要:
为探明广西喀斯特主要生态系统土壤有机碳（SOC）矿化对温度和水分变化的响应特征及其影响因素，文章以农田、草地、灌丛、次生林和原始林5种生态系统的土壤为研究对象，进行不同温度（20 ℃、25 ℃、30 ℃）和水分梯度（田间持水量的30%、50%、70%）的室内培养实验，分析SOC矿化变化特征及其影响因素。结果表明：（1）升温显著促进SOC矿化速率、累积矿化量和潜在矿化量的增加，而水分增加对SOC矿化的促进作用较弱，且其效应受温度调控。温度是驱动SOC矿化的主导因子。（2）不同生态系统的SOC矿化特征差异显著，表现为次生林和原始林较高，农田最低。土壤铵态氮、硝态氮、pH和交换性钙是影响矿化过程的关键因子。（3）温度敏感性（Q₁₀值）范围为1.16~2.26，其中农田和草地的温度敏感性显著高于灌丛、次生林和原始林。水分对Q₁₀的影响因生态系统而异，草地Q₁₀随水分增加显著降低。硝态氮和SOC含量是调控Q₁₀的主要因素。

机器学习法在岩溶水库渗漏评价中的应用

樊柱军, 刘志伟, 王纪元, 张勇, 黄奇波, 李腾芳

2026, 45(3): 593-602. doi: 10.11932/karst2026y008

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379

290

摘要:
岩溶地区水库的渗漏问题受多重复杂因素影响，对渗漏量进行定量预测评价一直是工程地质领域的难点。传统评价方法难以有效处理多源异质数据间的非线性关系，而机器学习算法凭借其强大的数据挖掘和模式识别能力，在水库渗漏评价中展现出显著优势。文章构建了基于随机森林（RF）、人工神经网络（ANN）和支持向量机（SVM）的岩溶水库渗漏预测模型，通过对比分析发现三种模型均能取得较好的预测效果。其中，随机森林模型表现出最优的预测性能，在训练和验证阶段，其模拟值与实测值具有高度一致性，能够精确捕捉渗漏量的动态变化规律。该模型不仅预测精度高，且稳定性好，可作为岩溶地区水库渗漏评价的首选预测模型。优选出岩体渗漏性、断层发育程度、渗漏通道形态、水动力条件4个指标为水库渗漏的主要影响因子。该研究可为岩溶地区水库渗漏风险评估提供新的技术手段和支撑。

下伏溶洞桩基竖向承载特性研究

杨柏, 肖康, 潘宗源, 覃超, 黄翔

2026, 45(3): 603-614. doi: 10.11932/karst2025y027

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6

2

摘要:
为了研究下伏溶洞桩基承载特性，开展了模型试验和数值模拟研究，并将两种方法的研究结果进行对比分析。结果表明：（1）桩与岩土体呈复合破坏模式：在岩土层中发生圆柱面剪切破坏，溶洞顶板发生喇叭形冲切破坏；下伏溶洞桩基荷载–位移曲线为陡变型，无溶洞桩基荷载–位移曲线为缓变型。（2）下伏溶洞桩基为端承桩，桩身阻力整体呈现为“L”型。在各级荷载作用下，桩身轴力沿深度方向逐渐衰减，岩层中的桩身轴力衰减速率远大于土层；土层中桩侧阻力随着竖向荷载的增加很快充分发挥，岩层中桩侧阻力和桩端阻力随着竖向荷载的增加不断增大。（3）数值模拟结果与模型试验结果较吻合，桩基极限承载力相对误差为−22.2%~15.8%；基桩极限承载力随顶板厚度增加而增大，随嵌岩比增大而减小，当顶板厚度超过6D或嵌岩比达到0.6后，极限承载力变化趋势逐渐变缓。

世界超级洞穴苗厅“空–地–洞”一体化测量应用研究

周文龙, 宋小庆, 罗辑, 李怀兵, 杨家芳, 赵世启, 莫贵芬

2026, 45(3): 615-627, 642. doi: 10.11932/karst2026y001

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摘要:
紫云苗厅因巨大的空间尺寸和复杂的地质结构给传统测量方法带来了巨大挑战。文章探索了“空–地–洞”一体化测量技术体系，集成无人机航测、地面激光扫描等多种先进测量技术，构建完整的空间数据采集与多源数据融合配准处理体系，首次实现了对苗厅地表喀斯特与地下多层溶洞三维立体空间信息的高精度、全方位测量与融合配准，并进行技术总结与数据应用研究，得到如下结论：（1）采用SLAM技术对此前苗厅点云偏差进行纠正，结合RTK连接千寻CORS服务，重新认知苗厅的发育演化过程提供了可靠的数据支持；（2）结合已融合配准的空间立体信息，运用点云切片分析工具，可直观掌握地表喀斯特与地下多层溶洞之间的位置关系；（3）“空–地–洞”一体化测量可有效解决传统技术在巨型洞穴探测中的局限性；（4）苗厅发育主要受到4组不同方向、不同等级的节理控制，且目前相对稳定，其地表古水流流向至少分为中洞和小穿洞两路通行，现代地表径流仍可通过喀斯特管道和裂隙不同程度地补给苗厅；（5）“空–地–洞”一体化测量技术体系在紫云苗厅的成功应用，为以类似巨型地下空间和复杂地质结构为研究对象的地表–地下立体空间测量提供了新的范式。

广州市岩溶空间分布特征统计分析

王顺生

2026, 45(3): 628-642. doi: 10.11932/karst2026y017

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摘要:
随着城市地下空间开发强度不断加大，岩溶地质问题已成为制约广州工程安全建设的重要因素。广花盆地作为广州市岩溶发育最典型的区域，其岩溶分布广泛、形态复杂、埋藏条件多变，对地基处理与风险控制提出更高要求。文章基于区域大量钻探数据，从岩面埋深、溶洞空间分布特征、水文地质条件、充填特征及岩溶发育强度等方面开展统计分析。结果表明：研究区以浅覆盖型岩溶为主，岩面埋深集中于10~70 m，平均值为29.8 m；溶洞高度范围以0.5~42.4 m居多，平均约为3.3 m，顶板厚度多在0.5~6.0m之间，平均值2.8 m，普遍存在“高洞–薄顶”结构；充填状态以半填充（54.1%）和无填充（32.2%）为主，充填物主要为软塑黏土（59.0%）；线溶率和见洞率分别为24.6%与54.5%，岩溶发育程度整体偏高。

矿山采动诱发陡立柱状溶蚀山体崩塌致灾过程——以贵州一字岩崩塌为例

邓志南, 杨亮, 江兴元, 吴迪, 杨义, 王昌辉

2026, 45(3): 643-654. doi: 10.11932/karst2026y020

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摘要:
为揭示矿山采动作用下陡立柱状溶蚀山体的崩塌致灾机理，以贵州金沙县一字岩典型“上硬下软、上陡下缓”型崩塌体为研究对象，采用底摩擦物理模拟试验，结合PhotoInfor数字照相系统对边坡变形与位移进行定量监测。结果表明：采动作用诱发斜坡变形呈现四阶段演化规律。初始卸荷与离层裂隙发育阶段，采空区上方顶板发生卸荷回弹形成离层裂隙与冒落带，位移区域呈半月形分布且对坡表影响较小；覆岩整体沉降与坡表响应阶段，顶板发生整体垮塌引起地表坡面明显下沉，覆岩变形持续加剧并延伸至坡顶区域；裂隙扩展与应力重分布阶段，采动诱发顶板二次卸荷回弹，离层裂隙与冒落带进一步向上发育，促使坡顶原有溶蚀裂缝重新活动并扩展增宽；剪切破坏与倾倒崩塌阶段，岩体底部压剪应力高度集中形成贯通剪切破坏面，坡表压剪破坏强烈，后缘拉裂持续加剧，最终陡立柱状危岩向临空面发生倾倒破坏。剪应变场演化显示开采过程中最大剪应变从初始1.2逐步增大至1.7，应力集中区从垮落带内部扩展至坡顶裂隙周边及多层采空区垂向重叠区域。本研究证实多次采动引起的覆岩累进性变形与应力重分布是控制柱状危岩失稳的关键机制，底摩擦试验结合数字图像测量技术能够有效揭示采动作用下"初始卸荷–覆岩沉降–裂隙扩展–剪切倾倒"的四阶段演化规律，明确了各阶段的变形特征及力学响应机制。

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2026年第45卷第3期

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