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期刊信息/Journal information
中国岩溶
中国地质科学院岩溶地质研究所
中国岩溶

中国地质科学院岩溶地质研究所

刘再华

季刊

1001-4810

carso@tom.com

0773-5812949

541004

广西桂林市七星路50号岩溶研究所

中国岩溶/Journal Carsologica SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊是由中国地质科学院主管、中国地质科学院岩溶地质研究所主办，旨在及时宣传和报道我国岩溶地质科技研究成果和动态的我国唯一国内外公开发行的岩溶学术刊物；是《中文核心期刊》、《中国期刊方阵“双效期刊”》、《中国科技核心期刊》成员刊和《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊评价数据库》、《中国科学论文统计与分析》等重要数据库来源刊，主要栏目有岩溶基础理论研究、岩溶地貌与洞穴、岩溶水文地质工程地质、岩溶环境保护和资源开发、岩溶矿产地质、岩溶勘探和测试技术等。
正式出版
收录年代

    湖南典型岩溶土壤CEC、机械组成与矿物类型的响应

    邢雨欣袁红吉香潼段承龙...
    1076-1087页
    查看更多>>摘要：为探究岩溶土壤CEC含量、机械组成与土壤矿物类型的关系,在湖南省典型岩溶区通过野外调查、挖掘、采集与描述石灰岩风化物母质发育的32个土壤剖面,室内分析146个样品的土壤理化性状,为岩溶土壤发育类型鉴定及改土培肥、生态修复奠定基础.结果表明:(1)湖南典型岩溶土壤CEC含量介于6.99～36.03 cmol·kg-1,土壤保肥能力中等偏强;土壤机械组成以粉粒、黏粒为主,质地黏重,通透性较差.(2)研究区岩溶土壤的主要矿物类型为:硅质混合型、伊利石混合型、高岭石型、高岭石混合型、混合型.五种矿物类型土壤均为酸性土壤,不同矿物类型土壤的pH、容重差异较小,但有机质含量差异较大;混合型土壤砂粒含量最高,硅质混合型土壤粉粒含量最高,高岭石土壤黏粒含量最高;CEC与ECEC含量在伊利石混合型土壤中最多,在混合型土壤中含量最少.(3)土壤CEC与粉粒含量呈极显著负相关关系,与黏粒含量呈极显著正相关关系(P<0.01),土壤粉粒含量的降低或黏粒含量的增加均可显著提高阳离子交换量值.土壤ECEC与粉粒、黏粒均无显著相关性,但其与土壤pH、有机质含量以及交换性Ca2+、交换性Mg2+均呈极显著正相关(P<0.01).土壤CEC与矿物类型无相关性,而ECEC与矿物类型呈极显著负相关(P<0.01).典型岩溶区不同发育程度的土壤可以通过调节土壤黏粒与粉粒含量的比例来改善土壤质地,增加土壤肥力.

    阳离子交换量土壤颗粒组成石灰岩母质

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    云南省一把伞水库主封堵区岩溶渗漏条件与管道特征分析

    宋晨潘晓东刘天云罗飞...
    1088-1098页
    查看更多>>摘要：水库渗漏是岩溶地区兴建水利枢纽关键的病害问题之一,以一把伞水库主封堵区为例,水文地质调查、地下水位动态监测、地球物理探测和钻探相互验证,分析主封堵区水文地质条件,识别岩溶渗漏管道位置及发育特征.结果表明:主封堵区岩溶渗漏带发育于泥盆系东岗岭组(D2d)较纯碳酸盐岩,SW至NE向压扭性断层构成南北隔水边界,东西两侧为透水地层,上游地下河至主封堵区汇流后又迅速分为南东、北东支流.岩溶渗漏带包括主管道以及北支管道,渗漏管道发育位置受断层作用控制显著.研究揭示了岩溶渗漏的季节变化规律,提出了主管道与北支管道的渗漏条件,并分析了渗漏管道分布特征、规模及充填性质,为一把伞水库主封堵区渗漏防范提供科学依据,并为岩溶地区类似渗漏病害问题的治理提供借鉴意义.

    岩溶渗漏管道特征地球物理探测断层构造一把伞水库

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    隐伏溶洞对机场地表稳定性影响模拟及处治技术

    余虔王成成张莎莎寇璟媛...
    1099-1109页
    查看更多>>摘要：广州白云国际机场扩建过程中岩溶强烈发育,严重影响机场施工安全.文章采用FLAC3D数值模拟软件分析隐伏溶洞在不同厚跨比、高跨比及道基填筑厚度下对机场场区稳定性的影响规律,并针对溶洞处治前后稳定性进行评价,最后通过现场试验比较溶洞充填自密实土、泡沫混凝土及低标号混凝土的优缺点并进行处治效果评价.结果表明:当厚跨比及高跨比减小,道基填筑高度增大时,溶洞位移及应力呈现增加趋势,整体趋近于不稳定状态;当厚跨比>1或高跨比>2时,地基稳定;对典型工况溶洞注浆处治后,顶板竖向位移量最大为0.6 mm,降低99.11％,应力集中现象极大减弱.在广州白云机场溶洞处理施工中应优先采用低标号混凝土作为填充料进行大面积施工,其次采用泡沫混凝土;钻孔取芯法及孔内波速测井法检测表明溶洞处理效果良好.

    隐伏溶洞机场应力变化数值模拟稳定性评价混凝土注浆

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    基于颗粒流的覆盖型岩溶地面塌陷动态演化特征研究

    师海贾智磊白明洲张晔...
    1110-1120页
    查看更多>>摘要：为揭示铁路周边覆盖型岩溶土洞扩展的动态演化规律和细观致塌机理,以京沪高铁(江西段)某典型岩溶塌陷点为依托,通过颗粒流(PFC2D)压缩试验对塌陷土体的强度参数进行标定,引入接触黏结模型,建立覆盖型岩溶地面塌陷流固耦合模型,从细观角度揭示了岩溶地面塌陷的动态演化过程与变形特征,探究不同溶洞开口大小、覆盖层厚度、地下水位高度对覆盖型岩溶地面塌陷变形特征的影响.研究表明:地表沉降、土体孔隙率等随塌陷演化发展而逐渐增大;地下水位高度越高,土洞扩展越快,地表沉降越明显,塌陷也越易发生;溶洞开口越大,地面沉降深度和范围随之增大,塌陷越易发生;覆盖层厚度越小,地表沉降变化越明显;从细观角度可知,塌陷过程中颗粒间接触力变化过程近似为"应力平衡-应力拱形成-应力拱破坏-应力再次平衡-…-应力拱断裂"的规律.研究从细观角度揭示了岩溶地面塌陷演化的全过程,可为高速铁路建设、运营期周围环境覆盖型岩溶地面塌陷的防灾减灾提供参考.

    覆盖型岩溶土洞扩展颗粒流数值模拟动态演化

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    三维高密度电法对岩(土)层界面及岩溶塌陷的响应研究

    张建太宗传攀李付全程龙...
    1121-1132页
    查看更多>>摘要：在岩溶发育区开展三维高密度电阻率法勘察,建立理想的地电模型,并对已完成的三维高密度电法区开展数值模拟.采用有限差分和阻尼最小二乘法进行正、反演计算,分析其电场响应特征,并选择部分工程勘察孔进行验证,并反复推演,提升模拟成果准确度.将回填土与基岩界面、岩溶以三维方式表达.结果表明:采用数值模拟计算在物性差异明显情况下,高密度电法对界面、岩溶的刻画详细;三维高密度电法包含大量地电信息,反演结果三维可视化更加直观,为下一步工程建设提供了依据.

    三维高密度岩溶塌陷响应特征数值模拟

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    岩溶区桥桩承载特性及溶洞变形机理研究

    赵桂清张吉禄周小涵刘新荣...
    1133-1143页
    查看更多>>摘要：为明确岩溶区桥梁建设过程中溶洞对桥桩承载特性的影响机理,以贵州某高速公路项目高架桥桩为依托,采用数值模拟的方法研究桥桩整体穿越溶洞、侧穿溶洞以及临近溶洞情况下桩基承载能力、桩身荷载传递规律以及溶洞稳定性.结果表明:(1)当桥桩穿越溶洞时,桥桩承载能力随溶洞埋深增加而降低,文中工况下承载力最大衰减量为16.5％～17.5％,而当桥桩临近溶洞时,溶洞对桥桩的影响随距离增加而减小,且当水平距离大于2D后(D为桩身直径)影响可忽略不计;(2)当溶洞位于桩身嵌岩段上部且桥桩侧穿溶洞或桥桩临近溶洞不足1D时,桥桩将产生较大差异沉降,进而影响上部结构稳定性;(3)溶洞的存在主要影响桩基临空段侧阻力的发挥,而对其他位置侧阻力的发挥影响不大,且溶洞对端阻力影响程度排序为:桥桩整体穿越溶洞>桥桩侧穿溶洞>桥桩临近溶洞;(4)桥桩整体穿越、侧穿以及临近溶洞引起的溶洞潜在破坏模式分别为顶板拉伸破坏、桩基位置附近剪切破坏以及承台的冲切破坏.

    桥桩溶洞承载特性稳定性岩溶区

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    警惕!极端干热气候正在增加岩溶石漠化区生态风险

    牛勇刘绍华
    1143页
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    佛山市富湾冲孔桩施工引发岩溶地面塌陷机理分析

    易守勇贾龙韩庆定罗锡宜...
    1144-1155页
    查看更多>>摘要：在岩溶区冲孔桩施工处置不当,往往会引起严重的地面塌陷.文章针对佛山富湾冲孔桩施工引发的岩溶地面塌陷事件,在野外调查和测量的基础上,采用钻探和物探等方法,对岩溶地面塌陷地质条件及其形成机理进行研究.研究表明其成因主要有:①基岩砾状灰岩纯度较高,地质构造作用强烈,溶洞极为发育.②第四系底部广泛分布含泥质砂层和残积土层,且砂层分布广、厚度大.③地下水位埋深浅、与地表水力联系强、位于地下水径流通道上,紧靠西江,地下水作用强烈.④受人类工程活动影响,冲孔桩施工振动作用直接引发地面塌陷.其形成过程可归纳为裂隙期→溶洞期→土洞期→塌陷期→群塌期等五个阶段.因此,在岩溶区冲孔桩施工之前,应开展岩溶专项勘查,针对性制定施工方案,在揭穿岩溶通道过程中,特别要加强对岩溶地下水的监测,以保证工程施工和人员安全.

    岩溶塌陷岩溶发育特征成因机理力学特征分析

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    基于决策树模型的岩溶隧道涌水可能性快速判断——以桂河高速泗顶特长隧道为例

    郭宝德张毅王新文陈志高...
    1156-1165页
    查看更多>>摘要：涌水突泥是岩溶区隧道建设面临的重大地质安全问题,常造成严重的经济损失和人员伤亡.在实际工作中,对隧道涌水的可能性判断是决定是否采取相应预防和处置措施的重要依据.由于隧道涌水的地质影响因素错综复杂,这项工作以往多凭借经验进行定性分析,误报漏报率非常高,如何通过定量分析提高判断准确性亟待解决.作为一种探索,文章以桂河高速泗顶特长隧道为例,在水文地质调查分析研究的基础上,构建了基于决策树模型的岩溶隧道涌水突泥可能性快速判断方法、指标参数和预测模型.结果表明,泗顶特长隧道各里程段涌水概率最高为88.1％,发生大型涌水突泥的可能性非常大,实际建设过程中也正是在预测概率最高段发生了涌水突泥.该方法可以为后期类似工程有针对性地开展超前预报提供借鉴.

    泗顶特长隧道岩溶决策树隧道超前预报概率涌水突泥

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    基于声发射技术的岩溶塌陷监测预警试验研究

    潘宗源戴建玲文日海蒙彦...
    1166-1178页
    查看更多>>摘要：岩溶塌陷是土体损伤孔洞发育并最终导致盖层失稳的动力地质过程,故查明土体损伤特征及演化过程是提出有效监测预警方法的重要前提.文章利用声发射与光纤光栅传感技术对岩溶塌陷形成过程展开模型试验,甄别与筛选声发射关键信号特征,并建立其与岩溶塌陷的响应机制.试验结果表明:(1)大雨条件下岩溶塌陷的形成演化过程里,覆盖层深部声发射信号振铃计数较浅部增大6.78～6.89倍,幅度增大1.02～1.12倍,能量扩大了4.45～16.60倍.在暴雨条件下,覆盖层深部声发射信号振铃计数较浅部增大14.85倍,幅度增大1.51倍,能量扩大了213.39倍;(2)大雨试验工况下是以土洞扩展并失稳破坏的蠕变破坏型岩溶塌陷,暴雨试验工况下是土层整体错断坍塌的压剪断裂型岩溶塌陷,不同塌陷类型的声发射信号特征有明显差异;(3)岩溶塌陷过程中会出现土体滑移、层面错动、孔洞发育和塌陷四类信号波形,信号波形释能幅值、上升与下降时间、波形持续时间等与岩溶塌陷演化过程土体变形密切相关;(4)岩溶塌陷过程中声发射频谱信号波形为高频窄脉冲,其中土体滑移、层面错动、孔洞发育和塌陷等四类信号频域能量分别集中在50 kHz和20 kHz左右的高频区段;(5)声发射累计振铃计数与覆盖层孔隙水压力、土压力和土体位移的变化过程存在紧密的关联性,在土体变形与塌陷时会导致声发射振铃计数增加或突发性跃迁现象,因此证明声发射技术用于岩溶塌陷监测预警是可行的.

    岩溶塌陷降雨条件声发射信号特征监测预警

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