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江西莲花县城区岩溶塌陷发育条件及成因分析

2017-11-07刘建兵黄永泉危洪波储晓东

中国地质灾害与防治学报 2017年3期
关键词:土洞盖层溶洞

刘建兵,黄永泉,杨 曼,危洪波,储晓东

(1. 江西省地质环境监测总站,江西 南昌 330095;2. 江西省东土地质环境工程有限公司,江西 南昌 330012)

江西莲花县城区岩溶塌陷发育条件及成因分析

刘建兵1, 2,黄永泉1,杨 曼1,危洪波1,储晓东1

(1. 江西省地质环境监测总站,江西 南昌 330095;2. 江西省东土地质环境工程有限公司,江西 南昌 330012)

通过岩溶工程地质剖面和地质钻孔资料对岩溶发育特征与强度、第四系覆盖层厚度及物质组成、地下水动力条件等进行分析;并以此为基础,根据莲花县城区岩溶塌陷形成特点,结合岩溶塌陷点发生时的降雨量和地下水位变化记录等资料进行综合研究。结果表明:莲花县城区岩溶塌陷主要以水流潜蚀、高压气蚀、负压吸蚀、下渗旋吸、土体软化、重力加载等破坏作用叠加效应形成的土洞型塌陷为主;地下水位循环交替是引发岩溶塌陷的主要原因,而降雨强弱又直接影响着地下水动态变化;地下水循环交替不同阶段表现出对盖层的各类破坏作用的特征不同,一般在经多期次地下水循环交替过程后形成地面塌陷;部分地面塌陷因农田囤水、地面加载或振动而诱发。该文研究成果可为莲花县岩溶塌陷预警预报及防治提供科学依据,其他南方岩溶发育相近地区具有参考意义。

岩溶塌陷;发育条件;成因分析;地下水动态变化;莲花县城区

0 引言

我国岩溶分布广泛,可溶岩分布约占国土面积的1/3,其中西南及南方地区岩溶发育最为强烈,引发了大量的地面塌陷灾害,造成了较大损失[1~3]。江西省莲花县属我国南方典型的岩溶塌陷灾害严重县、多发县,其城区岩溶塌陷具有突发性、群发性、持续性、不可预知性、危害性大等特点,在我国南方岩溶塌陷地区具有典型代表性,深入研究该县城区岩溶塌陷灾害具有重要意义,可为研究类似岩溶塌陷发育地区提供参考借鉴价值。

岩溶塌陷诱发因素较多,一般主要因素有地形地貌、地质构造、第四系覆盖层特征、岩溶发育程度、降雨与地下水特征、人类工程活动等。文章依据各类岩溶塌陷诱发因素,结合城区以往岩溶塌陷调查资料、地质钻孔资料、降雨量及地下水位记录资料等,在前人所做的莲花县地质灾害调查与区划工作的基础上进行总结分析,对莲花县城区岩溶塌陷发育条件及岩溶塌陷形成因素进行研究,为政府部门提出科学的预报条件与防治措施,预防或减少重大人员伤亡和财产损失。

1 城区概况

莲花县位于江西省西南湘赣交界地,隶属萍乡市,莲花县城区位于县域中南部的琴亭镇、升坊镇,处于319国道与省道莲吉公路交叉处。建成区面积约22 km2,其中城南工贸新区面积约3 km2,规划建设区面积约6 km2,琴亭镇为老城区,建成区多为地面建筑,规划区多为农田、水利设施。该地属中亚热带湿润季风气候区,气候温和、雨量充沛、四季分明,年平均气温为17.6 ℃,年平均降雨量为1 592.6 mm(1961~2005年),降雨多集中在4~6月。莲花县城区发育有莲江及其两条主要支流(白马河、云龙溪),水网较发达,莲江又称琴水河,年平均流量为25.05 m3/s,城区生产生活用水均取自莲江及其支流,历年来无较大规模抽采地下水现象。

莲花县城区历年来累计发生地质灾害27处,其中岩溶塌陷有19处,占已发地质灾害总数的70.4%,密度达0.86处/km2,以中、小型居多,为城区主要地质灾害类型,多为塌陷坑群,已知塌陷坑64个,单坑平面多呈圆形,直径一般1~4 m,深度一般1~10 m,坑群多呈长列式,因岩溶塌陷灾害已造成2人受伤,损毁房屋49间,直接经济损失达120万元[4]。随着全球气候变暖影响,极端天气频发,在厄尔尼诺现象与拉尼娜现象逐年增强的趋势下,低洼洪泛与持久干旱越来越频现,莲花县城区岩溶塌陷发展趋势也在加剧。

2 地质环境条件

莲花县城区位于罗霄山脉中段,武功山南部和陈山南端的西部,周边地势东、西、北三面高,成掌状向南倾斜,形成长条形带状的丘陵—盆地地形。城区在琴水盆地中部,多处于莲江河谷平原Ⅱ级阶地,地面标高165~190 m,地形较平坦,城区西侧为垅岗,地形略有起伏,属侵蚀堆积河谷平原地貌单元。

莲花县城区主要分布有石炭系、二叠系及第四系地层。莲江两岸呈带状分布第四系全新统,老城区及城南工贸新区多为第四系更新统,其下部多有古溶沟堆积物。石炭系中上统壶天群(C2+3)在城区仅有零星出露,但在白岭以东丘陵区大片出露,一般广泛隐伏于城区第四系下部,岩性为灰色-深灰色中厚层状灰岩或白云岩,第四系全新统分布区隐伏灰岩层面埋深一般10~12 m,第四系更新统分布区隐伏灰岩层面埋深一般10~30 m。石炭系下统(C1)一般出露于城区外围的莲江南部丘陵山区。城南工贸新区西侧有二叠系下统栖霞组(P1q)出露,岩性为深灰色-灰黑色薄层状灰岩或白云岩,在城区西北侧第四系更新统下部隐伏,层面埋深一般17~43 m;县城金城大道西侧低丘陵区出露大片二叠系下统茅口组下段(P1m1),岩性多为泥岩或钙质页岩;城南工贸新区西侧出露的二叠系上统龙潭组(P2l)在城区外围。

莲花县城区地质构造较复杂,所处萍乡—乐平坳陷带的西端南缘,罗霄山北北东向构造带与武功山近东西向构造带的复合部位,断裂构造以北北东向为主。有3条北北东向性质不明断裂,分别为①城南工贸新区西侧断裂,北端被第四系覆盖,隐伏延伸至城区北,②升坊—莲花村断裂及③石江—白岭断裂,均属隐伏型,沿莲江两侧展布。该区北北东向断裂均具有良好的导水性,与莲江走向基本一致,并控制着岩溶发育走向。

莲花县城区石炭系中上统壶天群(C2+3)与二叠系下统栖霞组(P1q)岩性质地均较纯,遇水溶蚀作用强烈,并受断裂构造控制,形成琴水岩溶盆地。该区地下溶洞、暗河、宽大溶隙分布较广,岩溶形态规模普遍较大,浅部溶洞、暗河多为开口型,并多呈管网状分布,构成地下网状含水系统。该区地下可溶岩在接近侵蚀基准面时,岩溶发育强烈,并且在上亿年地质演变过程中经多期次升降运动、河流下切作用及顺垂向裂隙溶蚀作用,形成了多层溶洞、暗河,地下60 m以内岩溶极为发育,下部随深度增加而减弱。受地层岩性、断裂构造及溶洞、暗河走向等控制,该地河谷平原区多出现条带状分布的岩溶塌陷、岩溶湿地、岩溶洼地及地表水体骤涨骤降等现象。

3 岩溶塌陷发育条件

研究莲花县岩溶塌陷发育条件主要从岩溶发育特征及程度、第四系覆盖层厚度及物质组成、地下水动力条件进行分析[5]。根据以往岩溶塌陷调查资料和收集的地质钻孔资料,在城区岩溶塌陷集中区布置3条典型岩溶工程地质剖面(图1),并绘制莲花县老城区溶洞垂向分布剖面图(图2:Ⅰ-Ⅰ′剖面),花塘村—杨枧村溶洞垂向分布剖面图(图3:Ⅱ-Ⅱ′剖面),老城区—升坊镇溶洞垂向分布剖面图(图4:Ⅲ-Ⅲ′剖面)。

图1 莲花县城区岩溶地质剖面部署及地面塌陷分布图

3.1岩溶空洞条件

岩溶空腔的存在是形成岩溶塌陷的基本条件,而岩溶空腔又与该地岩溶地层及其发育程度密切相关。莲花县城区已知的16处岩溶塌陷下伏基岩地层为石炭系中上统壶天群(C2+3)灰岩,该地层在老城区至升坊一带广泛隐伏分布,根据地质钻孔资料,地下溶洞、暗河极为发育,其活动性强,开口性和连通性好,单孔岩溶率10%~33%,多呈管网状水平展布,主体走向自北西向南东,由老城区至升坊岩溶发育强度递降。

图2 Ⅰ-Ⅰ′ 溶洞垂向分布剖面图

图3 Ⅱ-Ⅱ′溶洞垂向分布剖面图

图4 Ⅲ-Ⅲ′溶洞垂向分布剖面图

城区已知的3处岩溶塌陷下伏基岩地层为二叠系下统栖霞组(P1q)灰岩,其岩溶发育强度不均,根据地质钻孔资料,单孔岩溶率3%~20%,上部多有厚层古溶沟堆积物。

城区外周边地层有二叠系上统龙潭组(P2l)、二叠系下统茅口组(P1m)、石炭系下统大塘组(C1d)、石炭系下统大节湖(C1y),地层岩性可溶性差,未见地面塌陷发生。但是,在壶天群(C2+3)与茅口组下段(P1m1)接触地带,岩溶发育强烈。由于侵蚀基准面较低,在城区地下标高100 m以下仍见灰岩溶蚀现象。

由三条溶洞垂向分布剖面可知,城区溶洞垂向分布自上而下共有4层:第1层溶洞,标高150~160 m,埋深15~43 m,为充填或半充填,充填物为淤泥、砂砾石等,单洞高5~15 m,该层规模较大、分布较广;第2层溶洞,标高在140 m上下,埋深50~55 m,均为无充填,洞高一般5 m;第3层溶洞,标高在130 m上下,埋深60 m,均为无充填,洞高一般3 m;第4层溶洞,标高在100 m上下,埋深70 m,均为无充填,洞高一般5 m,主要分布在县城近莲江地带。

因此,莲花县城区地下开口溶洞、暗河的极度发育存在大量储物空腔与物质运移通道,为形成岩溶塌陷灾害提供基础条件[6]。

3.2盖层条件

城区19处岩溶塌陷上覆土层均具有二元结构,上部为粉质粘土,厚度一般1~5 m,下部为砾卵石、砂卵石、泥卵石等粗颗粒物质,厚度一般3~10 m。城区冲积平原地段第四系较薄,厚度一般10~20 m,易产生岩溶塌陷,城区外围岗埠地带第四系厚度较大,厚度一般20~30 m,地面塌陷相对较少。

3.3地下水动力条件

城区地下水主要以岩溶隙裂隙水为主,其次为松散岩类孔隙水。散岩类孔隙水赋存于全新统冲积层的下部砂卵石层中,一般受大气降水垂直补给和下伏碳酸盐岩内的岩溶水升涨补给,水位埋深一般3~5 m,含水层厚度8~10 m,第四系透水性较好,粘性土渗透系数为 0.03~0.063 m/d,砂卵石为4~53 m/d,砾卵石为10~67 m/d;岩溶隙裂隙水主要赋存于壶天群(C2+3)灰岩中,一般受第四系孔隙水的入渗补给和莲江及其支流的侧向补给,单井涌水量一般15 L/s·m,水位埋深一般13~17 m,年水位变幅约±4 m。地下水总体流向受莲江水流控制自北而南,其水位受降雨及地下水补排影响,水位变幅较大,第四系孔隙水与地下岩溶水循环交替较强烈,并且第四系孔隙水与下伏岩溶水存在普遍的越流现象,为诱发岩溶塌陷提供不利的地下水动力条件。

根据地面塌陷处地下水类型,城区有15处岩溶塌陷主要受岩溶水动力作用,其地下水位埋深一般在1~10 m,其他4处主要受岩溶水与第四系孔隙水的混合水动力作用影响,并以岩溶水动力为主导,其地下水位埋深一般在3~8 m。

4 岩溶塌陷成因分析

岩溶塌陷的形成受多种条件控制,部分因素间又相互影响而加剧,几种因素叠加又可促使或加速岩溶塌陷的发生。综合考虑,岩溶塌陷形成的主要因素有:地形地貌、地层岩性、地质构造、岩溶发育程度、降雨特征、地下水变化和人类活动等[8]。其中地形地貌、地层岩性、地质构造和岩溶发育程度属该地基本的静态特征,在没有外动力的作用下,发生岩溶塌陷的可能性极小;降雨、地下水和人类工程活动是在不断的动态变化,其变化过程或几种变化的叠加可能诱发岩溶塌陷的发生。依据已发的19处岩溶塌陷相关基本特征(表1)[9],以下就降雨特征、地下水动态变化、人类活动三类因素进行分析。

4.1地下水因素分析

根据地下水位长观监测资料、地面塌陷坑点发生年的地下水位记录资料绘制了莲花县城区地面塌陷点与地下水位关系示意图(图5)。可以看出,历史上(1961~2005年)地下水位变化剧烈,平均变幅±4 m,最大变幅达±6 m,其中1962年、1970年、1982年、1991年、1997年出现极高值,而1963年、1971年、1978年、1988年、1999年出现极低值,短时形成骤涨骤降非常明显,一般在地下水位高峰当年、低谷当年或滞后一定时间出现塌陷坑数高值,因此地下水位剧烈变化与发生地面塌陷的关系十分明显。

表1 莲花县城区地面塌陷相关基本特征表Table 1 Basic characteristics of ground collapse in Lianhua County

注:本表依据《江西省莲花县地质灾害调查与区划成果报告》整理而成,表中地下水位指埋深水位、陷坑个数为灾点始发年至2005年间总数。

图5 莲花县城区地面塌陷点与地下水位关系图

地下水动态变化过程是水位不断上涨和下降循环交替的过程,地下水位在不同升降位置对盖层破坏作用的类型和强弱不同。根据地下水位所处位置,并结合莲花县城区地质环境条件和岩溶塌陷发育条件,上涨过程按时空变化顺序分解为岩溶空腔阶段、岩土接触面附近阶段、盖层含水层阶段、盖层二元结构界面阶段,下降过程与上涨过程相反,以下就地下水位时空动态变化过程与岩溶塌陷形成的关系进行分析。

4.1.1地下水上升过程

其过程是随水位上涨而对顶部盖层不断加压气蚀破坏的过程,同时伴随其他破坏作用。

(1)当地下水位从最低水位上升至充满岩溶空腔阶段(岩溶空腔段),上部水体不断沿盖层土体空隙、岩溶垂向导水裂隙下渗补给开口岩溶空腔,最大负压逐渐减弱至消失,高压产生并逐渐加强。因此,盖层受负压吸蚀破坏作用减弱,而受高压气蚀破坏作用加强,并出现顺垂直导水通道入渗的旋涡水流,对盖层产生旋吸力。盖层所受破坏作用不断变化及叠加,软化后与重力加载作用促使泥卵石层崩解塌落形成土洞或扩大土洞,发展到一定规模接近地表时,盖层无法承受重力加载而自然冒顶形成岩溶塌陷。

(2)当地下水位上升至灰岩与盖层接触面(岩土接触面)附近时,已充满开口岩溶空腔,对盖层的气蚀破坏作用加强,对盖层旋吸力逐渐减弱并消失;在岩土体薄弱部位存在垂直向下入渗的水动力和岩土界面存在近水平流动的水动力,其潜蚀作用产生;盖层重力破坏作用持续,促使泥卵石层崩解塌落土洞扩大,当盖层土洞发展到一定规模接近地表时,盖层无法承受重力加载而自然冒顶形成岩溶塌陷。

(3)当地下水位从岩土界面上升至盖层二元结构界面阶段(盖层含水层段),上部水体入渗逐渐放缓或消失,垂向入渗的水动力逐渐减弱或消失,而水平流动的水动力对盖层的潜蚀作用逐渐加强,盖层中具有空腔的土洞内部高压进步加强至峰值,与重力作用逐渐抵消一部分,并随地下水位抬升,产生了对盖层的浮托力,因此盖层逐渐趋于稳定,地面塌陷形成逐渐放缓。

(4)当地下水位上升至盖层二元结构界面时,地下水受上部水体补给结束,水平流动的水动力对盖层的潜蚀破坏作用继续加强,盖层中具有空腔的土洞内部高压达到峰值,高压托顶应力(对盖层的浮托力)通过盖层孔隙等通道逐渐缓慢释放,与盖层重力加载平衡,因此盖层基本趋于稳定,地面塌陷发生的可能性减小。

4.1.2地下水下降过程

其过程是随水位下降而对顶部盖层不断减压吸蚀破坏的过程,同时伴随其他破坏作用。

(1)当地下水位下降至盖层二元结构界面时,盖层中具有空腔的土洞内高压从峰值开始减弱,对盖层的浮托力开始减弱,水平流动的水动力对盖层的潜蚀破坏作用开始放缓,盖层平衡状态开始破坏,因此盖层具有欠稳定发展趋势,但此时地面塌陷发生的可能性较小。

(2)当地下水位从盖层二元结构界面下降至岩土界面阶段(盖层含水层段),盖层中具有空腔的土洞内部高压气蚀破坏作用逐渐减弱至消失,负压吸蚀破坏作用产生并逐渐加强,盖层土体逐渐脱水,对盖层的浮托力随地下水位下降而逐渐消失,水平流动的水动力潜蚀破坏作用逐渐减弱。盖层受吸蚀破坏作用增强,与重力加载破坏作用叠加,促使泥卵石层崩解塌落形成土洞或扩大土洞,土洞发展到一定规模接近地表时,盖层无法承受重力加载而自然冒顶形成岩溶塌陷。

(3)当地下水位下降至灰岩与盖层泥卵石接触面(岩土接触面)附近时,具有空腔的地下开口溶洞、暗河等内部真空负压继续加强,对盖层吸蚀破坏作用加强,并与岩土界面近水平流动的水动力潜蚀破坏作用、盖层重力加载破坏作用叠加,促使泥卵石层崩解塌落形成土洞或扩大土洞,当土洞发展到一定规模接近地表时,盖层无法承受重力加载而自然冒顶形成岩溶塌陷。

(4)当地下水位从灰岩与盖层接触面下降至最低地下水位阶段(岩溶空腔段),真空吸蚀破坏作用持续加强至峰值,与盖层重力加载破坏作用叠加,盖层中土洞持续扩大,土洞发展到一定规模接近地表时,盖层无法承受重力加载而自然冒顶形成岩溶塌陷。

4.1.3地下水循环交替过程

地面塌陷是在多期次的地下水循环往复的交替过程之后产生的,每一个循环周期都经历着水流潜蚀、高压气蚀、负压吸蚀、下渗旋吸、土体软化、盖层重力加载等作用。通过每一个地下水升降过程对盖层破坏作用的不断积累,在各种破坏作用叠加的效应下,地下土洞形成并不断扩大,当盖层难以承受重力加载,逐渐冒顶塌落形成塌陷。从图5得知,在大循环过程中存在着多个小循环,地下水位变化相对较小,小循环过程可促使所在大循环某一阶段破坏作用效应加剧。

当地下水位在下降过程的岩溶空腔段与上升过程的含水层段时,多种破坏作用表现强烈,此阶段极易发生地面塌陷,如1978年所处下降过程岩溶空腔段,1982年、1998年所处上升过程含水层段,都表现出塌陷坑出现峰值现象。当地下水位在盖层二元接触面时,破坏作用表现较弱,地面塌陷发生的可能性较小。当地下水位在岩土界面附近时,岩土结构比较脆弱,潜蚀破坏作用极度强烈,但一般历时相对较短,发生地面塌陷的可能性也较大。

4.2降雨因素分析

通过历年降雨量与历年地下水位相关性分析(图6),研究大气降雨是如何影响地下水位循环交替引发岩溶塌陷。造成地下水位降低一般为持久干旱、地下水抽采和岩溶自然漏水,但莲花县城区不存在后两者现象,因此造成地下水位下降主要是持久干旱产生的,而强降雨下渗补给是造成地下水位升高的主要因素。

图6 莲花县城区降雨量与地下水位关系图

依据降雨量与地下水位动态变化的相关性分析,地下水位变化与降雨量变化基本一致。一般丰水年地下水位较高,枯水年地下水位偏低,且年水位高峰值或低谷值与年降雨量高峰值或低谷值总体具有滞后2~4个月;地下水位与过程降雨量的关系十分明显,过程降雨量历时长短与降雨量大小相互影响着地下水位变化,当历时短且降雨量大时,地下水位加速上涨,当历时长且降雨量小时,地下水位加速回落,当长期零降雨时,地下水位降落至低谷,均与降雨过程有一定滞后性,一般滞后数天至数周。

地面塌陷主要高发于1998年、1982年、1978年等,其中1998年、1982年属丰水年,1978年属枯水年,与地下水位剧烈变化高发年基本一致,在降雨量高峰或低谷的年分时地面塌陷发生的可能性较大;在高发年或相对高发年后均有3~4 a相对平稳期,此阶段年降雨量较平稳,基本未出现大涝大旱年份,从图5、图6中也可以看出此规律。

从莲花县城区地面塌陷发生前的10 d过程降雨量特征看,有63%的地面塌陷发生在10 d过程降雨量大于60 mm的过程之后,有16%的地面塌陷发生在10 d过程降雨量为20~60 mm的过程之后,有21%发生在零降雨过程,因此过程降雨量直接或间接影响着地面塌陷的发生。

莲花县城区强降雨期地下水位上升,持久干旱期下降至地下溶洞、暗河底部,经过多期次降雨—干旱气候变化过程,与之产生多期次地下水位循环交替动态变化过程。在这种变化过程中因降雨强度影响地下水位频繁升降波动产生了压强变化、入渗变化、潜流变化、土体软化等,并对开口溶洞、开口溶隙、土洞等空腔上覆土体(盖层)产生水流潜蚀、高压气蚀、负压吸蚀、入渗旋吸及盖层土体软化、自重加载等破坏作用,各种破坏作用的叠加及多个过程的累积,促使盖层土体不断崩解塌落,形成地下土洞或土洞逐渐扩大,当盖层变薄后难以承受自重及加载而发生地面塌陷。由于地下水位变化在降雨后有一定的滞后性,一般岩溶塌陷主要发生在强降雨结束后期和持久干旱末期。所以,降雨是岩溶塌陷的主导促发因素。

4.3人为因素分析

莲花县城区有4处岩溶塌陷发生在农田内,农田囤水造成土体软化,地表水体下渗,潜蚀作用增强,下伏有开口溶洞的松散土体中土洞扩展加快,当顶板盖层重力加载大于其抗剪强度时,从而形成地面塌陷;因建筑加载和汽车振动诱发的地面塌陷有2处 ,当土洞顶部松散覆盖层无法承受地表加载重量时,可能出现地表沉降或坍塌而引发地面塌陷;当振动频率与土洞顶部盖层固有频率一致时,将会出现共振现象,引发地面塌陷。因此,农田囤水耕作,地表加载与震动也是诱发岩溶塌陷的因素之一,人为因素诱发地面塌陷均是在自然形成的极浅土洞或溶洞突然破坏欠稳定状态的情况下发生的。

5 结论及建议

(1)地下水循环交替周期升涨与降落过程中不同阶段表现出对盖层的水流潜蚀、高压气蚀、负压吸蚀、下渗旋吸及盖层软化、重力加载等破坏作用特征不同,并相互影响产生叠加效应,一般经多期次地下水循环交替,土洞持续扩大,当盖层变薄难以承载自重力和地表加载形成地面塌陷。

(2)研究区地下水循环交替是引发岩溶塌陷的主要因素,而过程降雨强度直接影响着地下水动态变化。当地下水位在下降过程的岩溶空腔段与上升过程的含水层段时,多种破坏作用表现强烈;当地下水位在岩土界面附近时,岩土结构较脆弱,潜蚀破坏作用强烈;强降雨过程后、持久干旱末期发生地面塌陷的可能性也较大。

(3)研究区有必要进行详细的岩溶空洞、暗河探查,采取钻探、物探等勘查手段详细查明地下岩溶空腔分布范围、规模、埋深、盖层等特征,划分工程建设区段等级,指导城市规划与工程建设活动。随着地质灾害预警预报研究的深入与进展,研究区可率先建立岩溶塌陷预报机制,根据地域岩溶发育特征及成灾机理分析研究预警等级,为指导和服务岩溶塌陷预警预报工作。

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KarstcollapsedevelopmentalconditionsandgeneticanalysisintheurbanareaofLianhuaCounty,Jiangxi

LIU Jianbing1, 2,HUANG Yongquan1,YANG Man1,WEI Hongbo1,CHU Xiaodong1

(1.Geo-environmentalMonitoringStationofJiangxi,Nanchang,Jiangxi330095,China;2.JiangxiDongtuGeologicalEnvironmentalEngineeringCo.,Ltd,Nanchang,Jiangxi330012,China)

Articles comprehensive analyzed karst geological profiles and geological drilling samples against karst development features, strength, quaternary cover layer thickness, material composition and groundwater dynamic conditions. According to Lianhua county karst collapses trend rainfall capacity and groundwater level records. Results shows that: Lianhua county karst collapse mainly are by these damage additive effects flow under erosion, high pressure gas erosion, negative pressure suck erosion, infiltration cyclonic convey, soil softening, and gravity loading. Underground water level cycling intense are main cause, rainfall capacity directly affect with groundwater dynamic variation; Groundwater stage performance on cover layer of various damage, Generally collapse after several period times of groundwater cycling; Others due to holding water in farmland, ground loads or vibration-induced. This study results not only can be reference to ground subsidence disaster forewarning, forecast and prevention, but also to the other southern karst area.

karst collapses;conditions;analysis;underground water dynamic change;Lianhua County

P694

A

1003-8035(2017)03-0058-08

10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.2017.03.09

2016-09-30;

2016-12-06

国土资源大调查项目:县(市)地质灾害调查与区划(200316000013);国土资源大调查项目:江西省重点地质灾害易发区地质灾害监测预警示范(1212010541103)

刘建兵(1981-),男,江西丰城人,本科,主要从事水文地质、工程地质、环境地质及生态环境方面的调查、评价与研究工作。E-mail:137270413@qq.com

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