Phân tích cơ chế phá hủy, sập lở các hang Karst bằng chương trình UDEC

Bài viết Phân tích cơ chế phá hủy, sập lở các hang Karst bằng chương trình UDEC giới thiệu các nguyên nhân dẫn đến các hiện tượng phá hủy hang Karst, phân tích các cơ chế phá hủy bằng chương trình UDEC. Mời các bạn tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích cơ chế phá hủy, sập lở các hang Karst bằng chương trình UDECT¹p chÝ KHKT Má - §Þa chÊt, sè 47, 7/2014, tr.43-51PHÂN TÍCH CƠ CHẾ PHÁ HỦY, SẬP LỞ CÁC HANG KARSTBẰNG CHƯƠNG TRÌNH UDECNGUYỄN QUANG MINH, NGUYỄN QUANG PHÍCHTrường Đại học Mỏ - Địa chấtTóm tắt: Trong các hiện tượng trụt lở đến mặt đất thường xảy ra trong nhiều năm gần đâyở nước ta, có một nguyên nhân là hậu quả của các quá trình sập lở trong các hang karst.Sập lở trong các hang karst là một dạng tai biến địa chất nguy hiểm tại các khu vực cókarst. Để có thể dự báo được các hiện tượng phá hủy, sập lở cần thiết phải tìm hiểu cơ chếphá hủy và các phương pháp cho phép có thể nghiên cứu các hiện tượng này. Bài viết giớithiệu các nguyên nhân dẫn đến các hiện tượng phá hủy hang karst, phân tích các cơ chế pháhủy bằng chương trình UDEC.của các hệ khe nứt trong khối đá, kết hợp với1. Đặt vấn đềKarst là tổ hợp các quá trình và hiện tượng các biến đổi địa chất theo thời gian, như tácđịa chất xuất hiện trên bề mặt hoặc trong lòng động phong hóa, rửa lũa…đất chủ yếu là do hòa tan hóa học đất đá, tạo Sập lở do uốn, khi khẩu độ hang đủ lớn,nên các hang rỗng, làm phá hủy và biến đổi cấu các lớp trong khối đá bị phá hủy, sập lở dotrúc, trạng thái đất đá, cơ chế nước ngầm, đặc trọng lượng bản thânthù địa hình, cơ chế mạng thủy văn. Hang karstSự phá hủy, sập lở các hang karst có thể làcó mặt trong nhiều vùng lãnh thổ của nước ta, một trong những nguyên nhân gây ra các “hố tửnhiều nơi đã được khai thác cho mục tiêu của thần” tại các khu vực có hang karst ở nước ta.nền kinh tế du lịch. Tuy nhiên, nếu chú ý theo Ngoài ra, nếu các hiện tượng phá hủy, sập lởdõi các hang karst, như các hang Đầu Gỗ, Thiên xảy ra ở quy mô lớn, trong một thời điểm nhấtCung nổi tiếng ở Vịnh Hạ long trong thời gian định, có thể gây ra rung chấn kích thích. Vì vậydài, cho thấy tại các hang này đã từng xảy ra tìm hiểu về cơ chế phá hủy, sập lở (cơ học) củacác hiện tượng phá hủy, sập lở và cũng đã được các hang karst, cũng như các phương pháp môgia cố. Nghiên cứu để dự báo, ngăn ngừa, phỏng, dự báo các hiện tượng này là cần thiết,phòng tránh các hiện tượng phá hủy của các để từ đó có thể có được các giải pháp đề phònghang karts do vậy là rất cần thiết.hợp lý.Nói chung, các hang động karst tồn tại lâu 2. Phá hủy hang karst do ứng suất tập trungdài có thể bị phá hủy, sập lở ở nhiều dạng khácKhi trong khối đá có các khoảng trống, tựnhau, do các tác động khác nhau. Một trong các nhiên, hay nhân tạo thì ngay với giả thiết lànguyên nhân gây phá hủy, sập lở là tác động khối đá không bị phân cách mạnh bởi các hệdưới dạng cơ học, có thể nghiên cứu, đánh giá thống khe nứt, cũng như áp lực đá ban đầutheo các quan điểm trong cơ học đá. Về mặt cơ không lớn, thì vẫn có thể xuất hiện trạng tháihọc, các hang karst là một dạng đặc biệt của cơ học trong khối đá xung quanh khoảng trống,khoảng trống ngầm tự nhiên trong lòng trái đất. có cường độ ứng suất vượt sức chịu tải của khốiCác hiện tượng phá hủy, sập lở có thể xuất hiện đá và dẫn đến các hiện tượng phá hủy [1]. Cácở một trong ba dạng sau:kết quả nghiên cứu trong cơ học đá đã cho thấy, Sập lở do biến đổi cơ học, cụ thể do hiện phá hủy các khoảng trống ngầm do tập trungtượng tập trung ứng suất cục bộ, kết hợp với ứng suất xảy ra phụ thuộc chủ yếu vào các yếusuy giảm về độ bền của đá, khối đá theo thời tố sau:gian; Trạng thái ứng suất nguyên sinh, nghĩa Sập lở các khối nêm (khối nứt) do cấu là trạng thái ứng suất tồn tại trước khi xuất hiệntrúc địa chất, cụ thể do giao cắt không thuận lợi các hang hốc,43 Hình dạng và kích thước của các hanghốc Độ bền hay khả năng chịu tải của đá Độ bền hay khả năng chịu tải của khốiđá Nước ngầm và tính chất của nước ngầm Khoảng cách của hang karst tới mặt đất Thời gianTrạng thái ứng suấtnguyên sinhĐịa hình, địa mạo; trọng lực; lực kiếntạo; đặc điểm địa chất, thủy văn; tínhchất cơ học của đá, khối đáNhư vậy, các quá trình biến đổi cơ họcphức tạp và trạng thái của hang karst cần đượcphân tích, đánh giá theo sơ đồ trên hình 1 bằngcác phương pháp lý thuyết khác nhau, có thểtham khảo trong [1], với lưu ý là phân bố lạiứng suất và dịch chuyển luôn có ảnh hưởng đếnnhau.Hình thành khoảngtrống ngầmTự nhiên, nhân tạo; biếnđổi theo thời gianTrạng thái ứng suấtthứ sinhĐiều kiện hóalýTrạng thái ứng suất nguyên sinhvà các yếu tố liên quan; quá trìnhhình thành khoảng trống và cácyếu tố tác động liên quan; Hìnhdạng, kích thước khoảng trốngNhiệt độ, độ ẩm;Nước ngầm vàcác dạng tác độngPhân bố lại ứng suất,Dịch chuyển, biến dạngHẬU QUẢ+ổn định lâu dài+ ổn định theo thời gian, cần gia cốHình 1. Sơ đồ phân tích quá trình biến đổi cơ học, các yêu tốảnh hưởng và hậu quả về mức độ ổn định của hang karstTrạng thái ứng suất nguyên sinh được hiểulà trạng thái ứng suất tồn tại trước khi xuất hiệnhang hốc, đặc trưng bởi các thành phần ứngsuất theo phương thẳng đứng và các phươngngang, trong ...