›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (9): 2589-2600.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

广州市白云区岩溶塌陷风险初探

潘 健1, 2,周 森1, 2, 3,林培源4,马 勇1, 2   

  1. 1. 华南理工大学 土木与交通学院,广州 510640;2. 华南理工大学 亚热带建筑科学国家重点实验室,广州 510640; 3. 广东省轻纺建筑设计院,广州 510080;4. 广东省土木建筑学会,广州 510160
  • 收稿日期:2012-06-27 出版日期:2013-09-11 发布日期:2013-09-13
  • 作者简介:潘健,男,1963年生,博士,副教授,硕士生导师,主要从事岩土工程设计方法和风险分析方面的研究工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 5080220)。

Preliminary study of risks of karst collapse in Guangzhou Baiyun district

PAN Jian1, 2,ZHOU Sen1, 2, 3,LIN Pei-yuan4,MA Yong1, 2   

  1. 1. College of Civil Engineering & Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China; 2. State Key Laboratory of Subtropical Building Science, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China; 3.Guangdong Design Institute of Light-Textile Industry & Architecture, Guangzhou 510080, China; 4.Guangdong Institute of Civil Engineering & Architecture, Guangzhou 510160, China
  • Received:2012-06-27 Online:2013-09-11 Published:2013-09-13

摘要: 识别出广州白云区岩溶塌陷风险因素,构建岩溶塌陷层次递阶结构模型,运用层次分析法的相关原理计算出基本风险因素对岩溶塌陷风险事件的影响权重。定义极易塌陷区Ⅰ、易塌陷区Ⅱ、次易塌陷区Ⅲ、不易塌陷区Ⅳ和稳定区Ⅴ共5个岩溶塌陷等级分区,建立各基本风险因素5个等级与岩溶塌陷等级分区的对应关系。为实现岩溶塌陷风险的定量评价,定义单因素致塌概率pi,引入伯努利试验建立岩溶塌陷概率计算模型,选取覆盖层厚度、岩溶发育程度、地下水位埋深、基岩岩性、覆盖层结构与底板岩性、地下水开采强度、地下活动强度和地表施工加载与振动等8个基本风险因素参与评价单元塌陷概率计算,并据此确定岩溶塌陷风险等级狭义标准,为区域岩溶塌陷等级分区的划分提供参考依据。岩溶塌陷风险等级分区表明:极易塌陷区集中在分析区内的江村、古楼岗、泉溪、西湖、社岗一带;易塌陷区和次易塌陷区主要分布在江高镇和原石井镇等地带。风险等级分区与白云区已有岩溶塌陷历史统计资料及塌陷危害程度评价结果较为吻合,从而验证了评价方法的有效性。

关键词: 白云区, 岩溶塌陷, 风险评价, 层次分析法, 概率计算, 风险等级分区

Abstract: The risk factors causing karst collapse in Baiyun district are recognized. The hierarchical structure model for evaluating karst collapse risk is formulated. Weight values of basic risk factors resulting in karst collapse regarded as a risk event is calculated by analytical hierarchy process. Karst collapse gradation division is defined as the most likely subsidence area Ⅰ, the more likely subsidence area Ⅱ, the likely subsidence area Ⅲ, the lower likely subsidence area Ⅳ and the stable area Ⅴ. 5 grades of each element whose influential degree on karst collapse is considered, are defined in accordance with karst collapse gradation division. To quantify risk evaluation of karst collapse, the single factor collapse probability pi is introduced and the probability calculation model of karst collapse is established on the basis of Bernoulli trials. Eight basic risk factors including overburden thickness, karst development degree, groundwater depth, bedrock lithology, overburden structure and bottom plate soil properties, groundwater exploitation intensity, underground activity intensity, ground surface construction load and vibration are chosen as the parameters involving in calculation of subsidence probability. Then a narrowly-defined grade criterion of karst collapse is determined, providing a reference for subsidence gradation division. It is indicated that Jiangcun, Gulougang, Quanxi, Xihu and Shegang are attributed to the most likely subsidence area, the more likely and likely subsidence areas distribute mostly in Jianggao town and Yuanshijing town. The risk gradation division results are adaptable to regional subsidence history statistical data and hazard degree assessment of subsidence, so as to prove the effectiveness of the comprehensive evaluation method in this context.

Key words: Baiyun district, karst collapse, risk evaluation, analytic hierarchy process, probabilistic calculation, risk gradation division

中图分类号: 

  • P 642
[1] 陈舞, 张国华, 王浩, 陈礼彪, . 基于粗糙集条件信息熵的山岭隧道坍塌风险评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3549-3558.
[2] 李 琦,石 晖,杨多兴,. 碳封存项目井喷CO2扩散危险水平分级方法研究[J]. , 2016, 37(7): 2070-2078.
[3] 姜德义 ,张军伟 ,陈 结 ,任 松 ,杨春和 , . 卤水浸泡环境下盐岩剪切特性影响因素分析[J]. , 2015, 36(2): 333-339.
[4] 张强勇 ,王保群 ,向 文,. 盐岩地下储气库风险评价层次分析模型及应用[J]. , 2014, 35(8): 2299-2306.
[5] 姜德义 ,宋书一 ,任 松 ,陈 结 ,杨春和 . 三轴应力作用下岩盐溶解速率影响因素分析[J]. , 2013, 34(4): 1025-1030.
[6] 任 松 ,文永江 ,姜德义 ,陈 结 ,屈丹安 ,杨春和 , . 泥岩夹层软化试验研究[J]. , 2013, 34(11): 3110-3116.
[7] 权 威 ,谭跃虎 ,李二兵 ,徐 辉 . 基于滑坡风险评价的卡拉水电站坝址比选研究[J]. , 2013, 34(1): 250-258.
[8] 孟凡奇 ,李广杰 ,王庆兵 ,秦胜伍 ,赵海卿 ,金 鑫. 基于功效系数法的泥石流灾害预警研究[J]. , 2012, 33(3): 835-840.
[9] 井文君 ,杨春和 ,孔君凤 ,纪文栋 . 盐岩地下储备库引发地表沉陷事故的风险分析[J]. , 2011, 32(S2): 544-550.
[10] 许振浩 ,李术才 ,李利平 ,侯建刚 ,隋 斌 ,石少帅. 基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估[J]. , 2011, 32(6): 1757-1766.
[11] 井文君 ,杨春和 ,陈 锋. 基于事故统计分析的盐岩地下油/气储库风险评价[J]. , 2011, 32(6): 1787-1794.
[12] 丁丽宏. 基于改进的灰关联分析和层次分析法的边坡稳定性研究[J]. , 2011, 32(11): 3437-3441.
[13] 付宏渊,殷苗苗,贺 炜. 防治公路岩溶塌陷的土工合成材料设计理论研究[J]. , 2011, 32(10): 2983-2989.
[14] 孟凡奇,李广杰,李 明,马建全,汪 茜. 逐步判别分析法在筛选泥石流评价因子中的应用[J]. , 2010, 31(9): 2925-2929.
[15] 单仁亮,黄宝龙,李广景. 基于灰色关联分析的综合评价模型在爆破方案选定中的应用[J]. , 2009, 30(S1): 206-210.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 姜领发,陈善雄,于忠久. 饱和土中任意形状衬砌对稳态压缩波的散射[J]. , 2009, 30(10): 3063 -3070 .
[2] 刘 斌,李术才,李树忱,钟世航. 隧道含水构造直流电阻率法超前探测研究[J]. , 2009, 30(10): 3093 -3101 .
[3] 刘小文,常立君,胡小荣. 非饱和红土基质吸力与含水率及密度关系试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3302 -3306 .
[4] 王朝阳,许 强,倪万魁. 原状黄土CT试验中应力-应变关系的研究[J]. , 2010, 31(2): 387 -391 .
[5] 万少石,年廷凯,蒋景彩,栾茂田. 边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论[J]. , 2010, 31(7): 2283 -2288 .
[6] 武 科,栾茂田,杨 庆,范庆来,王志云. 软黏土强度非均质性对复合加载模式下桶形基础破坏包络面的作用分析[J]. , 2009, 30(3): 779 -784 .
[7] 赵跃堂,林家炜,石 磊. 冲击荷载作用下层裂问题研究[J]. , 2011, 32(S2): 122 -126 .
[8] 袁敬强 ,陈卫忠 ,谭贤君 ,王 辉. 软弱地层注浆的细观力学模拟研究[J]. , 2011, 32(S2): 653 -659 .
[9] 季毛伟 ,吴顺川 ,高永涛 ,葛林林 ,李晓静 . 双连拱隧道施工监测及数值模拟研究[J]. , 2011, 32(12): 3787 -3795 .
[10] 刘 晓 ,唐辉明 ,熊承仁 . 边坡动力可靠性分析方法的模式、问题与发展趋势[J]. , 2013, 34(5): 1217 -1234 .