线性工程岩溶土洞（塌陷）监测预警技术研究.pdf

“百人计划”研究工作总结报告

研究项目名称：线性工程岩溶土洞（塌陷）监测预警技术研究

受资助人：蒋小珍

所在单位：中国地质科学院岩溶地质研究所

起止时间：2006年9月～2009年9月

国土资源部

二○一○年十月十八日

i

目录

一、研究领域及资助研究项目概况1

(一)

研究领域1

(二)

研究项目概况3

二、研究领域国内外发展趋势和前沿3

三、研究工作总结9

(一)

合同计划实施情况9

1.

现状评述9

2.

TDR仪器、BOTDR仪器的引进及调试9

3.

TDR同轴电缆室内试验10

4.

BOTDR光缆室内试验10

5.

野外监测站的野外调查、资料收集10

6.

TDR同轴电缆野外铺设技术方法对比10

7.

地质雷达的扫描11

8.

野外监测站仪器的安装与监测11

9.

研究成果总结、报告编写11

(二)

研究工作取得的主要成果和创新点12

1.

主要研究成果、取得的重大突破和创新12

2.

发表论文、论著情况26

3.

获奖励情况27

4.

资助期间承担的其它科研项目情况27

四、所在单位审核意见28

(一)

单位对受资助者给予的支持28

(二)

单位学术委员会对受资助者研究成果的评价28

(三)

对受资助者资助期间总体工作情况的评价29

ii

一、研究领域及资助研究项目概况

(一)研究领域

研究领域：线性工程岩溶土洞（塌陷）监测预警技术研究

我国岩溶区面积363万平方公里，占我国国土面积的三分之一以上，

其中西南地区是我国最大的连片岩溶强发育区，包括贵州、云南、广西、

湖南、四川、重庆、湖北、广东等省(市、区)，岩溶区面积达105.5万平方

公里。据统计，全国已有公路位于岩溶区的里程有42420km，而位于地面

塌陷极高危险区、高危险区的公路里程分别达7349km、5735km。随着经济

的发展，高速铁路、高速公路、输油管线等线性工程不可避免的经过岩溶

区，岩溶问题将更加突出。

岩溶土洞（塌陷）在我国西南岩溶区极具普遍性，它是覆盖土层在岩

溶水长期作用下所产生，进一步发展将产生地面塌陷，造成灾害。此外，

岩溶土洞（塌陷）的发育在空间上具有隐蔽性、发育过程具有时间性、塌

陷的发生又具有突发性的特点，是覆盖型岩溶区线性工程路基面临的而且

又难以解决的主要岩溶病害问题，严重影响线性工程的建设和安全运营。

例如：2009年浙江衢州高速公路塌陷（6米深，直径8.3米）；广西桂林－

阳朔高速公路K11～K23路段在路基施工时揭露有200多个土洞，土洞最

密集的达40个／百米，路基完成后发生塌陷5起，塌陷直径都大于5m，

成为困扰工程施工的一大难题；湖南常德－张家界高速公路在慈利段穿越

岩溶洼地，由于土洞和塌陷发育，不得不由填石路基改为桥跨，造成投资

1

的大幅上升；2003年7月16日，江西昌傅－金鱼石高速公路K469＋040

公里处在施工过程中发生路基岩溶塌陷，形成直径约20米、深14米的大

坑，给工程建设带来严重影响；2004年10月建成通车的广西水任－南宁高

速公路，受岩溶水的影响，在2005年6月7日发生路基掏空现象，所幸发

现及时，未造成更严重的后果。同样武汉至广州铁路