覆盖型岩溶塌陷是指在含碳酸盐等可溶岩地区,由于水文、气候、地形的相互作用在地表下形成的岩溶空洞在水位变化、地应力、地震、人类活动等因素下发生的塌陷。其具有隐蔽性和突发性,易造成财产损失及威胁人员安全。因此,该课题一直是研究的热点和难点。本文在总结国内外岩溶塌陷的研究的文献成果基础上,通过现场踏勘,理论分析,室内模型试验及数值模拟的手段,研究水（盖层水位变化）气（岩溶空腔水位变化引起的气压变化）联合作用下诱发覆盖型岩溶塌陷的机理。论文研究工作及取得的成果如下:（1）考虑地质构造和水动力条件对岩溶发育的影响,分析了不同产状和水动力组合下对岩溶发育程度的影响,结果认为当岩层破碎,水流方向与岩层面大角度相交时岩溶发育强烈。分析了土的矿物组成成分、基质吸力与水的关系,当含水量越高时,基质吸力越小。基于弹性力学和波义尔定律,建立了考虑水位上升和下降土洞是否发育的判别式及土洞周应力在水位动态变化下的计算方法,并采用Flac3D软件进行塌陷数值模拟,模拟结果与土洞发育计算结果相互验证。揭示了土洞发育了机理,分析了不同空腔高度在水位升降下土洞周的应力变化规律。基于普氏理论,建立了开口型岩溶土洞在水位动态变化下极限平衡拱高度及覆盖层厚度计算的数学表达式。（2）通过现场踏勘并结合既有地质资料,从内部条件和外部条件进行塌陷研究,分析了研究区岩溶塌陷的机理。考虑盖层的物质组成、地表积水状态、地下水位高度、外部荷载状况、塌陷处置状况、基于传统致塌模式,构建了水—气（正负压）联合作用致塌模式,岩溶二次致塌模式,并对各个致塌模式塌陷机理进行了详细分析并提出防治二次塌陷的方法。（3）基于渗流力学,建立了渗流致塌模式的临界水头高度计算方法。通过对水气联合作用的致塌机理分析,得到盖层首先以圆桶状塌陷,然后进一步沿侧壁塌陷为坛状。构建了覆盖型岩溶塌陷桶状物理分析模型,基于极限平衡原理,建立了盖层无地下水和盖层有地下水两种条件下的盖层稳定性计算方法以及最终塌陷宽度预测方法。结合研究区实际情况,验证稳定性计算方法及预测宽度方法,并采用Flac3D软件对研究区塌陷进行模拟,分析其位移场,塑性区,模拟塌陷过程与现场实际塌陷情况相互验证。最后,分析了土层厚度、开口直径、黏聚力、内摩擦角对抗滑力的影响,揭示了土层厚度、地表水高度、空腔水位变化高度、开口直径、黏聚力等对盖层稳定系数的影响规律。（4）基于水气联合作用致塌机理,自主设计了岩溶塌陷模型试验装置。考虑开口直径、土层厚度、盖层水位高度、空腔施压速度等因素,分别从水,气,水气联合作用深入的研究了盖层塌陷的演化过程,揭示了其塌陷的机理,验证了理论分析的正确性。试验结果表明,水气联合作用＞气的作用＞水的作用。从压力数值上来看,极限负压值大于正压值,说明正压对盖层稳定性影响较大。基于数理统计极差分析得到塌陷影响因素从高到低依次为岩溶开口直径、盖层的厚度、施压速率、水位的高度。开口越大,盖层越薄,在水气联合作用下越易发生塌陷。当盖层厚度为开口直径的2.5倍以下时,容易在水气联合作用下较小的压力下发生塌陷,且盖层顶部无水时正压影响大于负压,有水时相差不大,当盖层厚度为开口直径的2.5倍以上时,需要的压力会突增。土洞的发育与盖层水位密切相关,在覆盖型岩溶塌陷中,当盖层无水时,在数值上,正压的破坏极值小于负压的极值。裂缝的发育与空腔正负压的施压速率密切相关,施压速率越快,裂缝发展越不规律。