岩溶的工程地质问题
岩溶工程地质防治措施方案

岩溶工程地质防治措施方案一、岩溶地质特点1. 岩溶地质是由于地下水与石灰岩、石膏岩等可溶性岩石发生化学反应而形成的地质特征。
这些地质特征包括溶洞、溶壑、地下河流、地下水库等。
2. 岩溶地质具有高透水性与高渗透性,地下水活动频繁,容易形成地下水溶蚀,导致岩层不稳定。
3. 喀斯特地貌是岩溶地质的重要地貌类型,由于溶蚀作用形成的针状石蚀、龙骨石、溶洞等地貌特征。
4. 岩溶地质容易形成地震地灾。
由于岩溶岩层的不稳定,地震易发生岩层崩塌、岩溶地形变形等现象。
二、岩溶地质防治措施方案1. 地质勘察与评估在进行岩溶地质工程之前,必须进行详细的地质勘察与评估。
通过对地质构造、岩层性质、地下水状况、地震活动等进行分析,为工程设计提供地质基础数据。
2. 工程设计与选址在进行岩溶地质工程设计时,应根据地质勘察与评估结果,选择合适的工程选址,避开岩溶地质发育区域,避免岩溶地质灾害的发生。
在工程设计过程中,应充分考虑地下水活动、地震活动等因素,采取相应的防治措施。
3. 岩溶地质防治技术(1)岩溶环境监测技术:采用地下水位监测、地质物探技术等手段,实时监测地下水活动状况,预警岩溶地质灾害。
(2)地下水防治技术:采用注浆、防渗墙等手段,控制地下水的活动范围,减少地下水对岩层的溶蚀作用。
(3)地震防治技术:采用地震监测与预警技术,对岩溶地质工程进行抗震设计。
(4)岩溶地质治理技术:包括填充、固化等手段,对岩溶地质进行治理,增强岩层稳定性。
4. 岩溶地质环境保护在进行岩溶地质工程时,应重视岩溶地质环境的保护。
应采取绿化、植被恢复、水土保持等措施,减少工程对岩溶地质环境的影响。
5. 防治措施的监测与评估在岩溶地质工程建设完成后,应进行长期的监测与评估工作。
通过对地下水位、地表变形、地震活动等进行监测,评估工程对岩溶地质的影响,及时采取相应的预防与治理措施。
综上所述,岩溶地质工程防治措施的方案应从地质勘察、工程设计、防治技术、环境保护、监测与评估等多个方面全面考虑。
岩溶地区的主要工程地质问题与处理措施方案

三、岩溶地貌的工程处理实例
1、工程概况 某工程位于广州市白云区内,是一个以住宅为主,集商业、娱乐 综合建设的小区。有多幢单层、低层及多层建筑物,最高为十层住宅 楼。 2、地质条件 该工程场区位于广花高速公路庆丰收费站附近,地处丘陵-洪冲 积地带。从初步地质钻探资料反映,场地内基岩以石炭系灰岩为主, 局部为炭质页岩,并存在溶洞等不良现象。场地地层自上而下分别为: 人工填土层,耕植土,第四系冲积层(由淤泥、中砂、淤泥质土、粉 砂、砾砂、细砂、粉质粘土、粘土等构成),全风化、强风化炭质页 岩、中风化、微风化灰岩。其中全风化岩带厚度变化较大,从2m5.5m。 强风化岩层厚1.9m-12.8m。场地地下水主要赋存于第四系冲积砂 层、溶洞及基岩裂隙中。粉质粘土及粘土层为弱透水层,连续性较差, 大部分地区阻隔孔隙水与岩溶水、裂隙水的联系。有部分砂层直接与 基岩接触,孔隙水与岩溶水、裂隙水水力联系密切。
c.若溶洞顶板不完整,裂隙、节理发育,则可按裂隙节理分布特征采用受 力的梁(板)计算弯矩,根据弯矩和岩体应力求洞顶板的厚度。
பைடு நூலகம்
2、渗漏和突水问题
(1)、库区的选择 库区应选在地势低洼,四周地下水位较高,上游有大泉出露而下 游无大泉出露,上下游流量没有显著差异的河段上,要避免邻区有深 谷大河。如果发现库底有渗漏,可采用堵、铺、截、围、引等方法进 行处理。多数情况下,由于渗漏形式和通道较复杂,需要采取综合处 理。 堵:是处理集中渗漏通道的主要办法。可利用不同的材料堵塞空洞, 堵塞材料可因地制宜采用块石、砂、混凝土或粘土等。 截:系指在地下管道的集中渗水出筑隔水墙截断渗漏通路。 围:库区有个别大溶洞或反复泉 ,采用简单的堵法不能见效,可以修 筑高烟筒圆形围墙,将其与水库隔离以达到防渗的目的。 铺:是处理地表呈面状或带状的分散渗漏带的常用办法。库岸斜坡常 用混凝土盖板或粘土斜墙。库底则常用粘土铺盖。 灌:灌入浆液充塞孔洞和裂隙,并使经过灌浆的地带连成一帷幕,以 起到防止渗漏的作用,这是防止坝基和绕坝防渗最常用的办法。
岩溶地质存在的问题及对工程建设的影响

岩溶地质存在的问题及对工程建设的影响岩溶是一种具有特殊的物质、能量、结构和功能的生态系统,其具有生态敏感度高、环境容量低、抗干扰能力弱,稳定性差的特征。
工程建设过程中一定要重视这些特征,不然将会引发区域石漠化现象以及由于施工引起的地陷等现象。
岩溶对工程建设带来了许多不利的影响,为了避免岩溶所导致工程建设的经济损失,在工程建设中应注意采取有效的保护措施。
在本文中介绍了岩溶地质发育的条件特征,论述了岩溶地质对工程建设的影响,并对岩溶地区的工程建设提出相关建议。
标签:岩溶地质;工程建设;影响引言岩溶也称喀斯特,它是一种可溶性岩石,碳酸盐类岩石(如石灰岩、石膏等)是典型的例子。
它是受含有二氧化碳的流水溶蚀,有时并加以沉积作用而形成的地貌。
它的形状往往比较奇特,像洞穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河,甚至峭壁等地貌。
此种地貌,在我国分布极为广泛,广西、云南和贵州是典型的分布地区。
喀斯特按出露条件可划分为:裸型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。
按气候带可分为:热带喀斯特、亚热带喀斯特、温带喀斯特、寒带喀斯特、干旱区喀斯特。
按岩性可分为:石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特。
此外,还有按海拔高度、发育程度、水文特征、形成时期等不同的划分等。
岩溶的发育和形成给建筑物、场地和地基的工程地质条件造成一定难度。
因此,在岩溶地区进行各种工程时必须对岩溶进行地质研究,预测并解决因岩溶而引起的各种工程地质问题。
2 岩溶发育条件与特征2.1 岩溶发育条件岩溶发育的基本条件是具有可溶物质、流动性、具溶蚀能力的水流以及可供水流运动的通道。
针对碳酸盐岩岩体来说,水流通道、运动的水流、水流中二氧化碳的含量是影响岩溶发育的主要因素,当然也受到大气、土壤、地球深部及地质构造条件和气候因素的影响。
首先,地质构造使碳酸盐岩岩体产生破裂、形变,提供水流运动的地理位置和通道;其次,是大气降水和气温的演变过程,提供水源和水流运动的梯度场等;再次,各种来源的CO2,溶入水之后变为碳酸,发生岩溶作用;再次,运动的水流加速岩溶过程,并使碳酸盐岩岩体产生“碳、水、钙”物质循环;最后,各种因素和作用综合集成,形成碳酸盐岩岩体岩溶的发育。
岩溶工程地质研究(基础工程地质学)

第5节 岩溶地基稳定性问题
第四章 岩溶工程地质研究
基础工程地质学
基础工程地质学 第四章 岩溶工程地质研究 第1节 概述 问题 岩溶特殊性 研究思路? 关键何在?
基础工程地质学 第四章 岩溶工程地质研究
第1节 概述 引入—岩溶问题可以说是各类工程动力地质问题中最复杂、最难的。岩溶广泛分布,问题无法回避。 问题的特殊性--岩溶空间分布不均,地下岩溶发育,影响因素多变,对于工程而言是个隐函数。
基础工程地质学 第四章 岩溶工程地质研究
第3节 岩溶发育影响因素 三、地形地貌--主控基本条件③。 1、地形:高差大、渗径短、径流强、交替条件好、岩溶发育强; 2、地貌:区域侵蚀基准面和排泄基准面取决于地貌形态,控制地下水的运动趋势和方向,进而控制岩溶发育程度。 一般河谷两岸发育最强,谷坡段较弱,分水岭较强。
第3节 岩溶发育影响因素 2、岩石结构: 问题:环境、岩性相同的岩石,其岩溶发育程度有很大差异? 岩石的结构制约了岩溶发育强度。 按溶蚀性指标排序:泥晶-粒屑-亮晶(灰岩类); 泥晶-细晶-中晶-粗巨晶(白云岩类)。 原因:岩石的孔隙度高,比溶蚀度、比溶解度值高,岩溶相应发育。
基础工程地质学 第四章 岩溶工程地质研究
主要工程地质问题: 房屋建筑----岩溶地表塌陷 地下工程----岩溶突涌水 水利工程----岩溶渗漏
解决思路: 第一步,据岩溶形成条件、影响因素找规律; 第二步,分析岩溶与工程的相互关系; 第三步,针对问题特殊性,得出解决方案。 关键:预测准确→ →对策切实可行。
基础工程地质学 第四章 岩溶工程地质研究 第1节 概述 岩溶作用—定义、特征 形成条件--三个基本条件 影响因素—五个影响因素 稳定性问题—四种破坏类型 岩溶塌陷—形成条件、分布规律 稳定性评价—定性、定量 研究内容
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施分析

岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施分析摘要:为使岩溶地区工程修建的安全性得到提升,本文进行分析在岩溶地区的主要工程地质问题。
经过调查发现,岩溶地区容易出现地表塌陷、地面变形、土洞、岩洞等地质问题,严重影响了当地建筑工程的建设,因此需要制定有效的处理措施,促进当地建筑工程顺利开展。
关键词:岩溶地区;工程地质;问题岩溶主要是指可溶性岩石,尤其是碳酸盐类岩石,比如石灰岩、石膏等,其在被含有二氧化碳的流水所蚀之后,受到沉积作用而形成的地貌。
在生活中,表现为各种形状,比如洞穴、石林、溶洞等。
这种地貌地区,在中国有着广泛的分布,多存在于广西、贵州等地区。
岩溶地貌的出现与地下水对碳酸盐类岩石侵蚀息息相关,在水流的冲击下,岩石被溶蚀,从而形状不一的沟壑、峡谷等。
岩溶的出现导致地质更加脆弱,对于建设在岩溶地区的建筑来说具有较大的挑战,所以在岩溶地区开展建筑工程的时候,需要进行地质研究,了解当地岩溶的具体情况,制定有效的处理措施。
1、岩溶地区工程地质问题1.1岩溶地基不稳定在岩溶地区,在厚厚的地表覆盖层下有石芽溶沟,并且岩体也可能存在暗河、溶洞等地貌,因此建筑物的地基处于不够均匀的状态。
而且上覆土层由于下部岩溶受到含有二氧化碳水侵蚀而产生塌陷,最终形成土洞。
而且土洞的塌陷具有一定的突发性,而且土洞的出现地方多为地下岩溶发展区域。
工业与民用建筑物的压力作用直接到达地面10m以下。
所以建筑物的地基和上覆土层进行接触,甚至也会接触到下伏基岩。
岩溶地区的土层最显著的特点是土层厚度过高,土层空隙过多等。
所以地基非常容易出现不均匀沉降,使建筑物的地基出现倾斜,破坏甚至破坏。
1.2岩溶地表塌陷岩溶地表塌陷常发生在覆盖型岩溶分布的区域,由于人为活动所导致岩溶地表出现塌陷的主要原因为施工过程中抽取地下水或者施工不慎导致地下水位明显提升,导致原本的岩溶水流向或者形态出现变化,进而导致土层承受能力下降,导致岩溶地表的脆弱程度加深,出现土体塌陷的现象。
岩溶区四大工程地质问题综述_谢树庸

岩溶区四大工程地质问题综述谢树庸(国家电力公司贵阳勘测设计研究院,贵州贵阳550002)摘要:岩溶区各项工程建设均或多或少会遇到与岩溶洞穴或岩溶水有关的工程地质问题,如岩溶地基与围岩的稳定问题、岩溶渗漏问题、岩溶涌水问题与地下水外水压力问题。
为查明与处理这些问题提供一些实例,根据个人了解的情况作些简单介绍,以有助于加快岩溶区的各项工程建设,特别是/西电东送0工程的建设。
关键词:岩溶;四大工程地质问题;工程实例;对策中图分类号:P6421254;TV223133文献标识码:B文章编号:1007O0133(2001)04O0085O03石灰岩与白云岩类可溶岩硬度中度,有足够的地基与围岩承载力,边坡较稳定,为人工砂石骨料的优质料源,其河谷断面多狭窄,是建坝与修桥的良好地址。
但由于具有可溶性,总会有不同类型的岩溶现象,如溶洞、溶缝等,相应岩体透水性、富水性也极不均一。
因而在岩溶区的工程建设所出现的工程地质问题有其特殊性,归纳起来有四大工程地质问题:即岩溶地基与围岩的稳定问题、岩溶渗漏问题、岩溶涌水问题与岩溶水外水压力问题。
这些问题的查明往往需要投入较多的勘察工作量和先进的手段,否则将迫使设计作较大的修改,施工进度难以保证,工程投资有所突破,甚至造成难以挽回的损失。
根据本人的工作经历与了解的情况作些介绍与商谈,望对岩溶区正进行的各项工程建设,如/西电东送0的水、火电工程,对外交通的高等级公路、铁路、飞机场以及无数工业与民用建筑,特别是高层建筑的勘察、设计、施工有所帮助。
并希望在各项工程完工后有更多的总结与实例,对这四大问题的解决有更大的发展与突破。
1岩溶地基与围岩的稳定问题岩溶洞穴有大有小,大到几十万立方米的溶洞,小到厘米级、毫米级的溶缝及夹泥裂缝。
它们所处部位不同,对不同工程的影响也各异。
如乌江东风水电站左拱座顺F38断层发育一长38m、宽6 ~11m、最高23m的溶洞,为粘土充填,处于拱端应力范围,由于原拟定的勘探平硐准备实施时施工队伍进场修路干扰被迫放弃,坝肩开挖后才发现。
浅谈岩溶地区的工程地质问题与防治措施

浅谈岩溶地区的工程地质问题与防治措施摘要:岩溶作为一种复杂的自然地质现象,对工程建设影响甚大。
在可溶岩地区进行工程建设,应通过勘察手段充分了解场地的岩溶发育程度及发展趋势,以评价场地建设的适宜性,分析工程建设地基基础选型,采取针对性的地基处理措施,以确保工程建设的安全可靠。
本文以两个工程案例讨论岩溶地区的工程地质问题与防治措施。
关键词:岩溶发育;地基处理;岩土勘察;处理措施前言:我国幅员辽阔,岩溶地质现象复杂多变,不同地区的岩溶发育格局特征。
在岩溶地区进行工程建设,其主要地质问题表现为:由于岩溶作用造成了地下结构架空,破坏了场地下伏基岩的完整性,增加了岩石的透水性。
岩溶地质问题对工程建设的危害主要表现为:不均匀沉降,岩溶坍塌、基坑渗漏等工程地质问题。
因岩溶发育的隐蔽性及不规律性,在岩溶地区的进行工程建设其工程地质勘察工作显得尤为重要。
岩溶地区的工程地质勘察重点主要是通过多种勘察手段,以查明场地下伏基岩中岩溶裂隙的发育情况及发展趋势,对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础型式、地基处理、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。
岩溶场地的地基处理措施需要根据场地下伏基岩的埋藏深度以及基岩中岩溶裂隙的发育情况而确定,对岩溶裂隙的主要处理措施包括加固、跨越等方式。
本文以徐州市两个工程案例讨论岩溶地区的工程地质问题与防治措施。
徐州市位于华北地台东南缘、徐州断陷褶中段,东距郯庐深大断裂带100km。
徐州市内发育有数十条断层,规模较大、影响较大的为废黄河断裂带,它由三条NW向正断层组成,走向290°,倾向SW。
市区下伏基岩多以可溶性的石灰岩、泥质灰岩及页岩等组成。
基岩内岩溶裂隙多有发育,对工程建设影响较大。
徐州市高铁站附近拟建一住宅小区,拟建建筑包括11幢22F高层住宅,-1F地下车库及其他配套设施。
拟建工程设计±0.00为国家1985高程基准的42.50m,地下室底板标高37.70m。
岩溶区岩土工程勘察中的问题研究

岩溶区岩土工程勘察中的问题研究岩溶区是指由于地下水与石灰岩作用而形成的地下溶蚀地貌,其地质特征复杂多变,常常伴随着岩溶洞、地下溶洞和地下水流等地质灾害问题。
在岩溶区进行岩土工程勘察,存在许多特殊问题需要研究解决,本文将重点讨论岩溶区岩土工程勘察中的问题,并提出相应的解决方案。
一、勘察难度大1.地质调查难度大岩溶地区地下水信息复杂,地下水位变化大,常常需要时刻关注地下水位的变动情况。
在勘察中需要进行地下水调查,确定地下水位、水质等情况,以便制定相应的勘察方案和安全措施。
2.洞穴勘察难度大岩溶区常常伴随着洞穴地貌,洞穴的数量、规模和分布不规则,对勘察人员的技术能力和勘察设备提出了很高的要求。
洞穴地质条件的复杂性也增加了勘察的难度。
3.地质灾害隐患难以检测岩溶区地质条件不稳定,地表下可能存在地下导水通道、地下水土流失等潜在的地质灾害隐患。
这些地质灾害往往难以通过常规的勘察手段进行检测和监测,给工程建设带来了一定的风险。
以上问题使得岩溶区的岩土工程勘察难度较大,需要勘察人员具备专业的地质知识和技术能力,以确保勘察的准确性和可靠性。
二、勘察技术需创新1.地下水位监测技术针对岩溶区地下水位变动大、水文条件复杂的特点,需要引入先进的地下水位监测技术,实时监测地下水位、水质和地下水流动情况,为勘察提供准确的地下水数据。
常用的地下水位监测技术包括井内测压法、压力式测井仪和电测法等。
这些技术可以帮助勘察人员及时了解地下水情况,制定相应的勘察方案和安全措施。
2.洞穴勘察技术针对岩溶区的特殊地质条件,需要开发适用于洞穴勘察的专业设备和技术。
如地下雷达勘察技术、地下视频勘察技术和洞穴勘察机器人等,可以帮助勘察人员更准确、更安全地进行洞穴勘察,提高勘察效率和勘察质量。
以上创新的勘察技术可以提高岩溶区岩土工程勘察的可靠性和精度,为工程建设提供科学的地质数据和技术支持。
三、勘察方案需科学2.安全的勘察措施针对岩溶区常伴随的地质灾害问题,需在勘察开始前制定合理的安全措施,确保勘察过程中的安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
溶洞穴作为地下工程等。
另一方面,生态环境脆弱,水旱及地质灾害频繁发生。
在该地区进行工程建设常常会遇到一些特殊的工程地质问 题。主要有:岩溶渗漏,引发地区塌陷,造成坑道涌水、
突水、滑落。
1.水利水电工程——渗漏、溃坝、诱发地震
据广西 39个岩溶 山地县统 计,在已 建的260 座大水库 中,有明 显渗漏的 (设计效 益与实际 效益相比 低于80% 者)有92 座。
2、气候的影响 1.降水的影响: (1)水直接参与岩溶作用,充足的降水是保 证岩溶作用强烈进行的必要条件。 (2)水是溶蚀作用的介质和载体,充足的降 水保证了水体的良好的循环交替条件,促进岩溶 作用的强烈进行。
2.温度的影响: (1)温度升高,水中的CO2的溶解度减小,不利于 岩溶作用。一般,水温升高20º ~30º C,溶于水中的 CO2减少一半。但随着温度的增高, CO2扩散速度增 加。 (2)温度升高,生物新陈代谢加快,释放更多的 CO2带入水中,同时温度升高,化学反映速度大大加 快,有利于岩溶作用。一般温度升高10º C,化学反应 速度加快一倍。
“天坑”是岩溶(又称“喀斯特”)地区地下河运行形成大 面积塌陷造成的,它与常说的“岩溶漏斗”不同,岩溶漏斗一 般是斜坡,上宽下窄,天坑则是四壁岩石峭立,深度百米至数 百米以上,犹如一个巨大无比的“桶”。这个“桶”,口径从 近百米至数百米不等,容积从10万立方米至1亿立方米以上。天 坑形状奇特,地处僻壤,坑上坑下林木葱郁,如果能进入“桶” 底,更觉神奇。 天坑在国内外均有发现。我国重庆开隆县、奉节县,四川兴文 县,广西乐业县、巴马县等地都先后发现了天坑,当地人分别 称其为“石围”、“石院”、”岩湾”、“漩坑”、“龙缸” 等,国外说法也不一样,一般称为Great doline(大漏斗)。我国 有关专家认为称其为“天坑”最确切,故取名为“岩溶天坑” , 简称“天坑”。
(1)可溶性岩石(岩石的可溶性) 可溶性岩石的存在是岩溶形成的物质基础。 卤化物类岩石 食盐、钾盐、镁盐等 硫酸盐类岩石 石膏、芒硝等 碳酸盐类岩石 石灰岩、白云岩、大理岩等
(2)水的溶解能力(水的溶蚀性) 水的溶蚀性是岩溶发育的必要条件
水对碳酸盐岩的化学溶蚀过程 CO2(溶解)+H2O +CaCO3 CO2(空气) Ca+2 +CO3-2 +H+1+ HCO3-1 Ca+2+ 2HCO3-1
的水遇热或当压强突然变小时,溶解 在水里的碳酸氢钙就会分解,重新生
成碳酸钙沉积下来,同时放出二氧化
碳。 渗流水中碳酸钙沿溶洞壁或倾斜的洞 顶向下沉淀成层状堆积而成,因形如 布幔而得名,又称石帘、石帷幕。
石幔
贵州省毕节县的织金洞,原名打鸡洞。位于县城东北23 公里处织金洞是一个多格局、多层次、多类型的高位旱洞, 洞内岩溶生长独特,景物规模宏大,雄伟壮观,千姿百态, 精妙绝伦。全洞初勘长12.1公里,面积达70平方米,两壁 最宽处173米,垂直高度多在50至60米,最高处达150米。 洞内空间开阔,地形起伏迭宕,岩溶堆积物达40多种,囊 括了世界溶洞所有的形态类别。
由上式可以看出,水中CO2含量越高,H+1也越多。由 于H+1是非常活跃的离子,当和石灰岩作用时,H+1就 会与CaCO3中的CO2—结合成HCO3-1 ,分离出Ca+2, 从而使CaCO3溶解于水。上述反应是可逆的,正反应 速度取决于CO2的浓度。
(3)岩石的透水性 只有当岩石具有透水性时,含CO2的水才能在岩 石中流动,与岩石发生充分作用,进行溶蚀而不 易饱和。岩石的透水性主要取决于岩石的孔隙度 和裂隙度,后者比前者更为重要。 可溶性岩石的裂隙度与以下因素有关: 成分纯、刚性强的岩石透水性好 厚层可溶性岩石较薄层可溶性岩石的透水性好 构造发育的地段岩溶作用强
岩溶作用:以化学溶蚀为主,同时还包括机械破碎、沉 积、坍塌、搬运等作用,是一个化学-物理相结合的综合 作用。 可溶性岩石包括碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物等。
岩溶现象:
1、形成独特的地貌
大的地貌形态:峰丛;峰林;孤峰;溶蚀平原;干
谷 地表形态 石林、石笋、峰林、孤峰。 溶沟、落水洞、漏斗。 地下形态:溶洞、溶隙、暗河。
岩溶的工程地质问题 主要内容 第一节 概述 第二节 岩溶发育的基本条件和规律 第三节 岩溶区水库渗漏问题 第四节 岩溶地基稳定性问题
石林
坡立谷
溶洞
坡立谷
溶洞
孤峰
漓江胜景——九马图
峰丛
漓江胜景——螺蛳峰
峰丛
阳朔胜景——月亮洞
石钟乳
暗河
第一节
一、定义
概述
岩溶(karst,因南斯拉夫西北部喀斯特高原最典型,故 名 ):水(包括地表水和地下水)对可溶性岩石进行的以 溶蚀作用为主的改造和破坏地质作用以及由此产生的地貌 及水文地质现象的总称。
岩溶 层 非岩溶化地 层 岩溶 层
断层错动,非岩溶地层搭 接形成良好隔水边界。
断层错动,破坏了良好的隔水 边界,形成间邻谷渗漏通道。
★岩体侵入:相对隔水层的分布位置
河间地块存在诸如侵入岩体某相对隔水层,起到较好的隔水作用。
三、岩溶渗漏的防治措施
归纳起来有两方面措施:一是降低岩体透水性;二是 封堵渗漏通道。常用灌、铺、堵、截等措施。 1、灌浆:通过钻孔向岩体灌注水泥、沥青、粘土等浆 液,充填裂隙、洞穴,降低岩体的透水性,形成防渗墙, 达到防渗目的。 2、铺盖:在地表水(如库水)入渗地层(如坝上伏) 铺设一定高度的粘土等隔水层,阻止水体向地下入渗。 3、堵截:用块石、混凝土等材料对规模较大的渗漏通 道进行填塞封堵,截断水流。
岩溶灰岩
灰岩
隔水层
隔水层
纵向谷,向斜,隔水层起到 封闭作用,库水不会向邻岩 渗漏
灰岩
横向谷,岩层褶皱,不利于库区防渗, 对于坝址充分利用隔水层可有效隔渗。
灰岩
隔水层
隔水层
纵向谷,背斜,地层产状较缓, 库水沿岩溶通道向邻岩渗漏。
ห้องสมุดไป่ตู้
纵向谷,背斜,地层产状较陡,库 水不会由岩溶通道向邻岩渗漏。
★断层:既可有利于渗漏,又可不利于渗漏
重点查明溶洞、暗河的展布位置、规模等,进 行岩溶泉水流量、高程调查,确定通道的位置及可 能影响程度。
地面调查,地球物理勘探,连通试验(荧光示 踪剂, 放射性同位素,盐等),钻探等。
二、岩溶渗漏条件分析 2.分析地质条件 (1)岩层组合:
当夹有非可溶岩地层时,可借助该层防止渗透
(2)地质构造:
★
褶皱
2.道路工程——路基、站场、桥梁地基稳定性
我国东部岩溶区,铁路4010公里,岩溶塌陷376处,近十年间中 断车1860小时,颠覆列车3次。
3.地下工程——涌水、突水、岩溶冒落
4.工民建——地基稳定性、塌陷问题
如武汉地区: 自1977年至今,武汉地区先后发生6次岩溶地面塌陷:
1977年,汉阳中南轧钢常堆料场塌陷;
(4)水的运动状态(水的流动性) 滞流的水,由于不能及时补给CO2,其溶解 力是有限的,很容易被CaCO3所饱和。流动的水, 由于水温、水量及气压条件的不断改变,可保持 水的溶解性能。特别是不同CO2浓度的地下水混 合,会大大提高水的溶解力。 地下水的流动性,一方面取决于岩石的透水 性,另一方面取决于降水量,而后者与气候相关。
总体上:温度的升高有利于岩溶作用的进行。
副热带
青藏高寒地区
我国气候分类
亚热带 温 带
三大特征地区
西北干旱地区
南部温热地区
温热潮湿的热带、亚热带地区:岩溶作用较强烈 高寒干旱的地区:岩溶不发育
不同气候条件下,岩溶速度、形态、类型都明显不同
如溶蚀速度: 广西:0.12-0.13mm/a ; 湖北:0.06mm/a ; 河北:0.02-0.03mm/a 。
第三节
岩溶区水库渗漏问题
在岩溶地区修建储水输水等建筑物如水库,水 体可能沿其岩溶通道向周遍产生渗漏,有时会严
重影响工程的 正常使用。岩溶渗漏问题是水利水
电等工程中的主要工程地质问题之一。这里以水 库渗漏为例介绍渗漏的一些基本问题。
一、渗漏的形式
按渗漏通道分类
裂隙分散渗漏
管道集中渗漏
二、岩溶渗漏条件分析 1.查明岩溶发育、分布规律
地形平缓地貌较之地形较陡地貌,地表径流缓慢,入渗量较大, 有利于岩溶发育。
不同地貌条件,因其垂直入渗带埋深和水平径流程度的不同,垂 直岩溶形态及水平岩溶形态的明显差别。
地形高差大大影响地下水补、排条件,影响岩溶发育的深度。
4、地质构造的影响
1.断裂的影响
成岩、构造、风化、卸荷等作用形成的各种破裂面,为地
岩溶形态差别:
广西副热带—溶蚀为主,地表地下岩溶充分强烈,形态诸全;
湖北、湖南、四川等地 — 岩溶发育,以溶丘、溶洞、漏斗为特征。
— 不太发育,侵蚀为主,几乎不发育封闭 溶蚀地形,以地下隐伏岩溶为主。
河北、山东、山西等地
3、地形地貌的影响
地形地貌条件通过影响水的入渗,循环交替条件,进而影响岩 溶发育的规模、速度、类型及空间分布。例如: 区域地貌格局,宏观上控制了某地区的地表水文网及地下水排泄 基准面的性状,从而控制了地表地下水的运动趋势,进而控制了岩 溶发育的总体形式。
第四节
岩溶地基稳定性问题
在岩溶地基上进行建设时,由于荷载等原因,产生地基塌 陷破坏,或失稳,这便是岩溶地质稳定性问题。
一、变形破坏的主要形式
1.地表塌陷 :地基受力层范围内,存在较大的空洞(如溶洞)。 在自然条件下或建筑荷载作用下,产生洞体坍塌,引发地面塌陷 而导致建筑物破坏。 2.地基承载力不足或不均匀沉降:覆盖岩溶区,因覆盖层强度较 低,不能满足 建筑荷载要求而出现破坏。或沉降不均匀导致建筑 破坏。 3.地基滑动:较大的溶沟、溶洞等形成临空面,向临空面产生的 滑动现象。