【摘 要】
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多发的城市地面塌陷主要是土洞塌陷,基岩覆盖层的黏土颗粒含量对土洞稳定性有重要影响.选取以高岭石为主要矿物成分的黏土颗粒,混合粉砂粗颗粒,组成黏土颗粒含量百分比不同的土盖层,测得黏土颗粒含量与土层渗透系数之间的曲线关系,依据渗透系数将试验土盖层划分为透水型和阻水型两种基本类型.通过室内模型试验研究这2种土盖层中不同半径的土洞稳定性,试验结果表明:不含黏土颗粒的砂土盖层中不能形成稳定土洞;透水土盖层中的土洞稳定性差,不能形成大型土洞;阻水土盖层中的土洞的稳定性随着黏土颗粒含量的增加而增加,可形成接近临界顶板厚
【机 构】
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中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉430071;中国科学院大学,北京100049;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001
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多发的城市地面塌陷主要是土洞塌陷,基岩覆盖层的黏土颗粒含量对土洞稳定性有重要影响.选取以高岭石为主要矿物成分的黏土颗粒,混合粉砂粗颗粒,组成黏土颗粒含量百分比不同的土盖层,测得黏土颗粒含量与土层渗透系数之间的曲线关系,依据渗透系数将试验土盖层划分为透水型和阻水型两种基本类型.通过室内模型试验研究这2种土盖层中不同半径的土洞稳定性,试验结果表明:不含黏土颗粒的砂土盖层中不能形成稳定土洞;透水土盖层中的土洞稳定性差,不能形成大型土洞;阻水土盖层中的土洞的稳定性随着黏土颗粒含量的增加而增加,可形成接近临界顶板厚度的大型土洞,黏土颗粒含量接近30％的土洞稳定性最佳.基于试验结果和工程现象,将常见的覆盖层地面塌陷分为碟状塌陷和筒状塌陷2种,并阐释了其破坏机制与危害性.
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