本书通过对已有塌陷资料的抽象、归纳和总结，对铁路沿线铁路振动现象的实地测试，对室内水波动力学效应的试验，以及对典型塌陷类型的三维数值模拟，作者对岩溶地区的多发灾害——岩溶塌陷现象进行了系统研究。研究内容主要包括以下几个方面：

通过对已有塌陷资料的抽象、归纳和总结，对岩溶塌陷的地质概化模型进行了研究。研究包括对于岩溶塌陷的盖层及其组合类型的研究，地下水面位于盖层中不同位置时的研究，以及基岩介质中空隙分布类型不同的地质概化研究。

针对特定的岩溶致塌地质和力学环境条件，归纳和总结了致塌过程中的各种力学条件的相互作用和叠加组合机理，提出了相应的力学耦合模式。根据概化模型的研究和力学耦合模式的分析，提出了岩溶致塌机制。

典型机理模型的专门研究。从野外试验及室内试验着手，结合实例的数值模拟，对典型的塌陷类型进行专门性研究。

本书通过对不同地下水条件下岩溶塌陷机理分析，提出了岩溶致塌的地质概化模型；在此基础上对岩溶致塌的作用力及其相互叠加耦合方式进行了综合研究，总结出5种致塌机制和机理模型；结合现场测试对“土洞塌陷”、“岩溶气爆塌陷”等专题进行了专门研究，对致塌机理及敏感性因素进行了探讨；结合三维数值模拟方法对几种典型岩溶致塌机制进行了数值模拟试验研究及实例验证，特别是列车振动致塌模拟试验研究，为岩溶塌陷预测及评价提伊了新的研究方法，有一定的学术价值。本书可供从事岩溶地质、水文地质、工程地质、环境地质等相关专业科技人员及大专院校师生参考。

1 前言

 1.1 选题依据及研究意义

 1.2 国内外研究现状

1.2.1 岩溶塌陷的致塌机理

1.2.2 岩溶塌陷研究的主要方法及研究状态

1.2.3 岩溶塌陷研究的发展趋势

 1.3 研究技术路线

 1.4 主要研究内容及取得的主要成果

2 岩溶塌陷地质概化模型研究

 2.1 概述

 2.2 盖层的地质概化模型

2.2.1 单-阻水型盖层地质概化模型

2.2.2 单-透水型盖层地质概化模型

2.2.3 无盖层地质概化模型

2.2.4 阻-透型盖层地质概化模型

2.2.5 透-阻型盖层地质概化模型

2.2.6 阻-透-阻型盖层地质概化模型与透-阻-透型盖层地质概化模型

 2.3 岩溶介质的地质概化模型

2.3.1 概述

2.3.2 岩溶地下空隙的地质概化模型

3 岩溶塌陷致塌力的叠加耦合与机理模型

 3.1 概述

 3.2 单-阻水型盖层中水位下降时的应力耦合模式

 3.3 单-透水型盖层渗透力耦合模式

 3.4 岩溶致塌中水位恢复时的叠加耦合模式

 3.5 岩溶致塌中的动荷载叠加耦合模式

 3.6 岩溶塌陷的机理模型讨论

3.6.1 水位下降致塌机理模型

3.6.2 水位恢复致塌机理模型

3.6.3 动荷载致塌机理模型

3.6.4 静力加载致塌机理

3.6.5 地表水下渗致塌机理

4 静荷载条件下的土洞稳定性及其预测评价研究

 4.1 概述

 4.2 土洞稳定致塌机理拘讨论

 4.3 典型实例概况

 4.4 塌陷机理的数值模拟研究

4.4.1 模拟方法简介

4.4.2 计算模型的建立

4.4.3 成果分析

5 地下水位波动致塌的力学效应及其预测与评价分析

 5.1 地下水位受迫下降的力学效应分析

5.1.1 概述

5.1.2 岩溶演化与洞穴发育特征

5.1.3 基岩面以上地下水位受迫下降时的地表失稳效应

5.1.4 岩溶区地下水位受迫降至基岩面以下时的力学效应

 5.2 地下述位恢复时的力学效应研究

5.2.1 概述

5.2.2 气爆效应中的塌陷机制分析

5.2.3 关于压力耠放系数的讨论

5.2.4 水位恢复时的气压效应描述

5.2.5 “气爆塌陷”的发育条件及土层最大安全厚度的讨论

 5.3 典型实例的数值模拟研究

5.3.1 概述

5.3.2 实例

5.3.3 计算模型的建立

5.3.4 阻-透型盖层塌陷的数值模拟过程

5.3.5 单-阻水型盖层塌陷的数值试验研究

5.3.6 单-透水型盖层塌陷的数值模拟研究

5.3.7 多个土洞行在时的数值模拟研究

5.3.8 岩溶水流的模拟讨论

6 振动致塌效应及其预测与评价研究

 6.1 概述

 6.2 铁路动荷载的数学力学模型

6.2.1 岩溶致塌中的动荷载模型

6.2.2 振波在土介质中的传递规律

 6.3 铁路振动的野外测试

 6.4 土介质中附加应力的衰减与土层安全厚度的讨论

 6.5 铁路振动的附加应力及其致塌机理分析

 6.6 典型实例的数值模拟研究

6.6.1 计算模型的建立

6.6.2 动力加载前的静力平衡与变形

6.6.3 动力加载及塌陷过程模拟

6.6.4 因素敏感性的数值模拟试验研究

7 结论

参考文献

附录

1 干洞几何数值模型主要语句

2 动荷载几何数值模型语句

3 抽水塌陷几何数值模型主要语句

4 nsh函数定义参数