| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 引言 | 第11-24页 |
| 1.1 选题依据及研究意义 | 第11-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-20页 |
| 1.2.1 岩溶塌陷地质结构及其成因 | 第13-15页 |
| 1.2.2 水动力条件触发塌陷物理模拟 | 第15-17页 |
| 1.2.3 水动力条件触发塌陷数值模拟 | 第17-18页 |
| 1.2.4 元胞自动机模型模拟进展 | 第18-20页 |
| 1.3 研究内容和技术路线 | 第20-22页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第20-21页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第21-22页 |
| 1.4 取得的主要研究成果 | 第22-23页 |
| 1.5 论文的创新点 | 第23-24页 |
| 第2章 岩溶塌陷典型盖层地质结构模型构建 | 第24-44页 |
| 2.1 构建意义 | 第24-25页 |
| 2.2 盖层结构特征 | 第25-28页 |
| 2.3 盖层与地下水的关系 | 第28-30页 |
| 2.3.1 盖层内有地下水 | 第29-30页 |
| 2.3.2 盖层内无地下水 | 第30页 |
| 2.4 盖层下伏岩溶发育特征 | 第30-32页 |
| 2.5 地下水位升降致塌模式 | 第32-38页 |
| 2.5.1 负压吸蚀效应 | 第32-34页 |
| 2.5.2 正压气爆效应 | 第34-36页 |
| 2.5.3 潜蚀效应 | 第36-37页 |
| 2.5.4 负压吸蚀~渗透变形联合作用 | 第37-38页 |
| 2.6 几类典型的塌陷盖层地质结构模型 | 第38-41页 |
| 2.6.1 单层透水盖层型 | 第38-39页 |
| 2.6.2 单层阻水盖层型 | 第39-40页 |
| 2.6.3 双层上透下阻型 | 第40-41页 |
| 2.6.4 双层上阻下透型 | 第41页 |
| 2.7 主要研究问题的厘定 | 第41-42页 |
| 2.8 本章小结 | 第42-44页 |
| 第3章 水动力条件致塌机理及临界指标数学表达 | 第44-65页 |
| 3.1 概述 | 第44页 |
| 3.2 单层透水型盖层 | 第44-47页 |
| 3.2.1 潜蚀致塌机理 | 第44-45页 |
| 3.2.2 临界水力梯度表达式 | 第45-47页 |
| 3.3 单层阻水型盖层 | 第47-53页 |
| 3.3.1 单层阻水盖层塌陷机理 | 第47-48页 |
| 3.3.2 盖层稳定性系数表达式 | 第48-51页 |
| 3.3.3 盖层安全厚度表达式 | 第51-53页 |
| 3.4 双层上透下阻型盖层 | 第53-58页 |
| 3.4.1 土洞发育机理 | 第53-54页 |
| 3.4.2 地下水变幅 | 第54-55页 |
| 3.4.3 地下水临界流速 | 第55-58页 |
| 3.5 双层上阻下透型盖层 | 第58-64页 |
| 3.5.1 上阻下透型盖层塌陷机理 | 第58-60页 |
| 3.5.2 上阻下透型盖层破坏临界条件 | 第60-64页 |
| 3.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 单层透水型盖层塌陷模拟 | 第65-86页 |
| 4.1 概述 | 第65页 |
| 4.2 元胞自动机简介 | 第65-70页 |
| 4.2.1 元胞自动机的定义 | 第66-67页 |
| 4.2.2 元胞自动机的构成与分类 | 第67-70页 |
| 4.3 CA-Collapse模型 | 第70-75页 |
| 4.3.1 元胞自动机模拟岩溶塌陷的概念模型 | 第71-73页 |
| 4.3.2 CA-Collapse基本模型 | 第73-75页 |
| 4.4 CA对岩溶塌陷触发条件的模拟 | 第75-78页 |
| 4.4.1 盖层各向异性 | 第75-76页 |
| 4.4.2 盖层应力场 | 第76-77页 |
| 4.4.3 单层透水型盖层潜蚀作用 | 第77-78页 |
| 4.5 基于CA的潜蚀作用致塌模拟 | 第78-85页 |
| 4.5.1 CA软件设计及UI表达 | 第78页 |
| 4.5.2 CA对单层透水型盖层塌陷模拟 | 第78-85页 |
| 4.6 本章小结 | 第85-86页 |
| 第5章 水气驱动单层阻水型盖层变形演化研究 | 第86-132页 |
| 5.1 概述 | 第86页 |
| 5.2 水气驱动下单层阻水型盖层变形演化物理模拟 | 第86-111页 |
| 5.2.1 相似原理及试验前期准备 | 第86-89页 |
| 5.2.2 物理模型试验平台 | 第89-91页 |
| 5.2.3 试验方案设计 | 第91-93页 |
| 5.2.4 结果与讨论 | 第93-105页 |
| 5.2.5 盖层变形演化行为与内在机理 | 第105-110页 |
| 5.2.6 单层结构地下水位变动致塌临界阈值 | 第110-111页 |
| 5.3 单层阻水型盖层水气驱动致塌数值模拟试验 | 第111-130页 |
| 5.3.1 数值模拟计算平台简介 | 第112-113页 |
| 5.3.2 概念模型介绍 | 第113-117页 |
| 5.3.3 数值模型及参数赋值 | 第117-119页 |
| 5.3.4 地下水位变动的计算分析 | 第119-130页 |
| 5.3.5 结果讨论 | 第130页 |
| 5.4 本章小结 | 第130-132页 |
| 第6章 水气相互驱动上阻下透型盖层变形演化研究 | 第132-171页 |
| 6.1 概述 | 第132页 |
| 6.2 水气相互驱动下上阻下透盖层变形演化物理模拟 | 第132-157页 |
| 6.2.1 物理模型试验平台 | 第132-133页 |
| 6.2.2 试验材料性质 | 第133-137页 |
| 6.2.3 试验方案设计 | 第137-138页 |
| 6.2.4 试验结果与讨论 | 第138-154页 |
| 6.2.5 盖层变形破坏特征 | 第154-157页 |
| 6.2.6 双层结构地下水位变动致塌规律 | 第157页 |
| 6.3 水位下降驱动上阻下透盖层变形致塌数值模拟 | 第157-170页 |
| 6.3.1 概念模型建立 | 第157-160页 |
| 6.3.2 数值模型及参数赋值 | 第160-162页 |
| 6.3.3 地下水位变动的计算分析 | 第162-169页 |
| 6.3.4 结果讨论 | 第169-170页 |
| 6.4 本章小结 | 第170-171页 |
| 结论 | 第171-173页 |
| 致谢 | 第173-174页 |
| 参考文献 | 第174-182页 |
| 攻读博士学位期间取得学术成果 | 第182-183页 |