基于概率积分法的潜山型地裂缝空间预测方法研究

苏南地区锡北镇地裂缝灾害活跃,且为典型的基岩潜山型抽水沉降地裂缝.以无锡锡北镇杨墅里地裂缝为研究对象(31.703174°～31.705488°N,120.452707°～120.453410°E),基于非连续介质理论,运用概率积分方法建立基岩潜山条件下的抽水沉降裂缝空间预测数学模型.运用该理论模型计算得出基岩潜山上覆岩土体的差异性沉降规律、地表倾斜程度及地表曲率变化规律,并指出地表倾斜程度与地表曲率为地裂缝易发位置的重要评价指标.将地裂缝空间预测数学模型计算出的沉降规律、地裂缝发生位置等结果与物理模型试验结果进行对比研究,结果显示:1)当W″(x)=0时,地表倾斜函数取得极值,此时x=±0.8m,表明距模型左边界2.6m与4.2m处地表倾斜程度最大,差异性沉降最为明显.2)当W"(x)=0时,地表曲率函数取得极值,x=0,表明在距模型左边界3.4m处地表曲率最大,为拉应力集中位置.3)模型试验地裂缝集中发生2.4～2.6m、3.3～3.5m和3.9～4.2 m这3处;基于概率积分方法的潜山型地裂缝空间预测结果与物理模型试验结果基本一致.预测模型能够合理解释物理模型试验中潜山山腰及潜山山顶三处地裂缝的发生位置,验证了其正确性,为地裂缝空间预测方法提供了新的研究思路.