本文以桂林市临桂区岩溶塌陷易发区域为地质背景，针对一元结构红黏土覆盖层，通过物理模型试验及数值模拟相结合的方式，模拟不同初始水位、不同排水速率条件下的水位升降波动作用诱发岩溶土洞塌陷的过程，建立了水位变动与覆盖层变形的关系，提出了地下水位升降波动作用对岩溶土洞塌陷的致塌机理。 （1）研究区地下水位变动是加速岩溶土洞塌陷的主要水动力因素。初始水位高度、排水速率不改变水位升降波动诱发岩溶土洞塌陷作用规律，只影响关键致塌因素的变化幅值，从而对岩溶土洞演化进程产生不同程度的影响。 （2）阐明了研究区覆盖层变形取决于水位升降波动引起的既有土洞内水气压力变化。覆盖层变形的动力响应与排水速率、初始水位高度呈正相关。排水速率快、初始水位高覆盖层变形及响应更快，且水位波动周期小，波动频次少，加快岩溶土洞演化进程。 （3）初始水位高度与上覆土体的软化程度正相关。初始水位越高，对覆盖层土体的浸泡软化作用越强，土洞更易在垂向渗流潜蚀作用下崩解塌落。排水速率与水位降幅呈正相关，排水速率越快，水位降深越大，对土洞上覆土体的负压吸蚀作用越强烈，土洞易形成塌陷。水位下降过程相较于水位上升土洞更易形成塌陷。 （4）建立了岩溶土洞模型，展示了两种水动力工况下岩溶土洞及上覆土体的位移、应力、塑性区的分布，并结合模型试验结论提出水位波动对岩溶土洞的作用规律。 （5）划分了水位升降波动作用诱发岩溶土洞发育演化的阶段。大致分为三个阶段，依次为土体软化阶段、缓慢塌落阶段和快速-整体塌陷阶段。 （6）阐明了水位波动作用诱发岩溶土洞塌陷形成是渗流潜蚀作用、真空负压吸蚀作用与正压气爆作用综合导致的结果，且三种致塌机理在土洞的演化过程中相对影响程度不同。
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