试论江西岩溶及处治措施

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1、江西岩溶发育规律及一般处治浅议向乾俊(江西省交通设计院南昌330002)摘要：通过论述江西岩溶发育规律、分布特征和一般处治思路，为岩溶地区的公路工程建设规划选址、勘察设计、施工与养护提供基本方法，以供公路工程勘察、设计与施工同行商讨。关键词：岩土工程;岩溶；规律；处治；浅议910前言岩溶是大自然的产物，是人类工程活动面临的复杂问题。公路工程建设会经常遇到岩溶的影响与制约。现在我们进一步认识江西岩溶的一些规律与特征，对公路工程建设意义仍然很大。1江西岩溶形成的条件江西位于我国东南部，兼有山地、丘陵和平原地貌，从元古代至新生代地层发育齐全，地质构造跨两大单元，隆起与拗陷复杂；构造运动、

2、岩浆活动、沉积作用、变质作用具多旋回性、多阶段性和不平衡性，形成不同时期的碎屑物质和沉积环境，进而产生不尽相同的碳酸盐可溶岩类建造；而四季分明降雨不均的亚热带湿润气候，致地表河湖水系发达地下水网沟通，构成典型的江南丘陵和武夷山地过湿区，使不同时期的可溶岩体被内外地质营力不断改造，为岩溶的发生发展提供了充要条件。2江西岩溶发育的规律2．1岩溶在可溶岩中的发育规律江西可溶岩的形成时代较广泛。晚元古界震旦系、古生界寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二迭系和中生界三迭系等地层均有发育。由于地层岩性不同岩溶发育程度相差较大。据多年的资料积累和研究，江西岩溶在可溶岩中的发育规律为：石炭系上统黄龙

3、组、船山组，二迭系上统长兴组灰岩，呈灰色或灰白色、亮晶结构层厚质纯，岩溶最发育，溶洞、暗河多见此层。如九江至景德镇高速公路(九景高速)鄱阳湖特大桥基岩为石炭系黄龙组灰岩，在2000m不到的主桥址范围揭露溶洞几百个，最高达20.96m。著名景观彭泽龙宫洞洞高50m,长度超过3000m。而宜春高安田慕江暗河长达15km；二迭系下统栖霞组、茅口组，三迭系下统大冶组灰岩，呈黑色紫红等色，隐晶结构层薄质杂，岩溶发育次之；而震旦系、寒武系、奥陶系等碳酸盐岩，年代久远侵蚀风化严重，岩溶相对较弱。同样的鄱阳湖大桥引桥基岩为奥陶系白云质灰岩，风化厚度大，未揭露溶洞。因此，公路工程建设应根据地质年代和

4、岩性特点判断、分析岩溶的发育情况，进而采取经济合理的的措施处治。2.2岩溶沿构造发育规律隆起与拗陷是宏观构造的主要表现形式，也是控制可溶岩分布的因素。江西地跨两大构造单元，大致以浙赣铁路为界，赣北为扬子准地台东南缘，赣中南为华南褶皱系东北域。全省隆起和拗陷大致沿东西向相间发育，中部贯穿南北向串珠式构造盆地，构成整个地势为东南西三面高耸而北部低洼格局。拗陷在不同的地质时代接受沉积形成巨厚的碳酸盐沉积建造岩类。岩溶与拗陷是密切相关的，骨干拗陷带和构造盆地是岩溶最为集中之处。如瑞昌—彭泽拗陷带、萍乡—乐平拗陷带、吉安构造盆地等都是可溶岩分布之所。就一般微观构造(断裂、褶皱)而言，岩溶受各

5、类构造影响是明显的。可溶岩断层面附近、岩体破碎带之内、可溶岩与非可溶岩接触带、背斜的核部等构造利于具溶蚀性的地下水运动，因而岩溶洞穴、暗河相对较多。如鄱阳湖特大桥岩溶同时位于新干－湖口深大断裂北端、湖口向斜核部、泥盆系志留系石英砂岩泥质页岩与石炭系二迭系灰岩的交界部位，典型的沿构造发育岩溶。岩溶进一步导致完整岩体沟穴纵横缝隙交错，筑路建桥应尽量避开或大角度相交以消除隐患。2.3岩溶充填规律91岩溶充填状况不外乎全充填、半充填和无充填。充填程度与岩溶本身的连通性、地壳升降、溶蚀速度与充填速度有关。一般而言岩性杂质多、溶蚀管隙连通性差、地下水运动微弱、溶蚀速度低于充填速度、地壳处于相对

6、下降的低平地段岩溶充填较好，反之则差。据资料分析，江西的石炭系黄龙组、船山组和二迭系长兴组灰岩形成的溶洞充填最差，充填率20～30%，大多为半充填和无充填，充填物以粉细砂、卵砾石为主。二迭系栖霞组、茅口组、三迭系岩溶充填较好，充填率50%以上，充填物一般均见粘性土。其余可溶岩地层岩溶则以全充填为主，充填率达80～90%。从充填程度和充填物性质可以预测岩溶的发展趋势。无充填、半充填的岩溶说明溶蚀速度大于充填速度，洞穴可能会继续变化，不利于工程建筑物的稳定。全充填溶洞充填速度大于溶蚀速度，岩溶处于萎缩阶段而利于构造物稳定。构筑物如果落在全充填岩溶上是较为安全的，可以按土石混合地基或稍加

7、处理按一般地基看待。2.4岩溶垂向分布规律岩溶垂直发育深度能够说明地壳新构造升降运动的幅度，更是工程建设关注的重要问题。据钻孔揭露，江西岩溶发育带从地表裸露直至地表以下几百米之处，底部随古地形起伏与地下水活动的基准面而变化。总体趋势是由南至北、由东西二侧向中部逐渐加深，与现代地形起伏基本一致。赣南岩溶带底部标高一般在零米以上，赣北则在零米以下，地表至负100米以上为强岩溶发育带。待建九江至瑞昌高速公路区域内的瑞彭拗陷带岩溶最低底部标高为负611m，为全省之最。说明是江