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沙漏型岩溶地面塌陷物理模型

罗小杰 罗 程

罗小杰, 罗 程. 沙漏型岩溶地面塌陷物理模型[J]. 中国岩溶, 2017, 36(1): 88-93. doi: 10.11932/karst20170111
引用本文: 罗小杰, 罗 程. 沙漏型岩溶地面塌陷物理模型[J]. 中国岩溶, 2017, 36(1): 88-93. doi: 10.11932/karst20170111
LUO Xiaojie, LUO Cheng. Physical model of ground collapse of hourglass type in karst region[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2017, 36(1): 88-93. doi: 10.11932/karst20170111
Citation: LUO Xiaojie, LUO Cheng. Physical model of ground collapse of hourglass type in karst region[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2017, 36(1): 88-93. doi: 10.11932/karst20170111

沙漏型岩溶地面塌陷物理模型

doi: 10.11932/karst20170111
基金项目: 武汉地铁岩溶专题勘察项目

Physical model of ground collapse of hourglass type in karst region

  • 摘要: 为了进一步研究覆盖型岩溶地面塌陷的发生条件和机理,在作者关于土体塌陷理论的基础上,着重研究了渗漏型地面塌陷的地质现象、地质模型、物理模型及其数学表达式。根据地质现象和砂性土中砂颗粒在塌陷过程中的运动学响应特征,建立沙漏型岩溶地面塌陷的地质模型。在此基础上,概化出物理模型,并根据物质守恒定律推演沙漏型塌陷的数学表达式。由此探讨了沙漏型塌陷规模与岩溶和水文地质条件的关系,认为沙漏型塌陷历时与砂性土的摩擦系数的平方、水力坡降的平方根及可溶岩洞径的8/3次方根成反比,与塌陷坑深度的立方成正比。文章从地质现象→地质模型→物理模型→数学表达式来研究沙漏型岩溶地面塌陷,地质理论依据充分,物理过程可靠,数学逻辑严密,所推导出的数学表达式较好地反映了沙漏型地面塌陷的基本规律。经工程案例验证,该物理力学模型与实际情况较为吻合。

     

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