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作者：苏永华;杨忠武;刘阳阳;罗彪;郭思源;
单位：湖南大学土木工程学院;
摘要：为探究岩溶区地下双空洞联合致塌演化过程的一般规律，设计一种可视化的模拟双空洞塌陷的试验装置。为此，设计并开展了改变双空洞洞口宽度、洞口间距、砂土含水率及地下初始水位高度的室内物理模型正交试验，并通过相机和位移计记录双空洞发育过程中的土体参数变化，分析其动态塌陷过程及最终塌陷模式，对渗流作用下地下双空洞联合致塌的灾变规律进行了探究。其次，根据塌陷发生的条件和影响因素，对各因素水平赋予一定权重，采用一种半定量的预测方法对试验塌陷模式进行预测，为岩溶区群落式地面塌陷灾害的研究提供了一定的思路。结果表明：双空洞塌陷以湿润锋为界限分为水下缓慢发育和水上加速破坏两个阶段，且前者约占塌陷破坏总历时的85%以上；洞口宽度与洞口间距是影响塌陷破坏模式的重要因素；双空洞连通程度的强弱，会导致其发育的空间形态不同，最终形成三种塌陷破坏模式；湿润锋以上土体的破坏形态与砂土自身强度有关，随含水率的增加，有从漏斗形到直筒形再到坛形的变化趋势，湿润锋以下土体的破坏形态基本为漏斗形，且破裂面出现在湿润锋的分界面上；砂土含水率与塌陷破坏总历时呈负相关关系，在4个因素中的影响效果最为显著；基于半定量法的预测模型预测的塌陷破坏模式与试验实际的塌陷破坏模式吻合较好，对今后岩溶区类似地面塌陷的预测和灾害预警有一定的参考意义。
关键词：安全工程;演化过程;物理模型试验;双空洞;岩溶塌陷;预测
基金资助：国家自然科学基金项目(52178330)
