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广花盆地岩溶地面塌陷灾害形成机理及风险评估研究

郑小战  
【摘要】: 地面塌陷是隐伏型可溶岩地区主要地质灾害之一。随着广州城乡一体化、城市建设的跨越式发展和人类活动的增强,广花盆地可溶岩区人为诱发地面塌陷灾害呈逐年增长势头,在局部地区已经严重制约了地方开发建设和经济发展。研究地面塌陷的形成机制和灾害风险评估,探讨城市安全的风险管理模式,对城市科学建设和可持续发展具深远意义。 本课题是以“广州城市地质调查”项目之“广州市地质灾害调查与危险性评价”子项目为依托,在对广州地质灾害的全面调查基础上,以广花盆地地面塌陷灾害为主要研究对象,建立地面塌陷地质灾害数据库,研究地面塌陷的形成机制,并进一步对广花盆地地面塌陷灾害进行风险评价。 运用地面沉降监测、地下水压力自动化监测技术,结合塌陷灾害的全面调查、地质环境条件和地下水动力分析,对地面塌陷的成因机制进行研究,总结了地面塌陷失托增荷、潜蚀机制、真空负压吸蚀和气爆致塌、负压吸蚀和液爆效应、机械贯穿机制、地震和振动致塌、荷载致塌、综合叠加机制等,提出了广花盆地较特殊的塌陷机械贯穿机制和负压吸蚀和液爆效应。 课题建立了地面塌陷灾害数据库,并运用层次分析法原理开发了地面塌陷风险评估系统。通过对塌陷灾害的地质背景因素、人为因素及已发塌陷灾害的频次进行相关性分析,确定评价目标的基础因子、响应因子、易损因子和诱发因子,并对相应因子进行赋权,构建风险评价指标体系,借助开发的风险评估系统,对塌陷灾害进行危险性、易损性、风险性进行评价,按大、较大、中等、小四级进一步对广花盆地进行风险分区。 结合对广花盆地地面塌陷成因机制和灾害风险评价分区研究成果,提出广花盆地可溶岩区城市开发建设过程中防治塌陷灾害的有效措施和塌陷灾害防治的风险管理,对地面塌陷的有效防治、监测预警和城市建设项目的选址、勘察、设计和施工具较强的指导意义。


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