路基下岩溶相关问题综述

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1、路基下岩溶相关问题综述摘要：路基下岩溶是高速公路工程建设中的常见地质灾害之一，直接影响高速工程建设及后期运营安全，路基下岩溶灾害的发生与区域工程地质与水文地质条件、岩溶成因、溶腔体位大小及埋置深度、溶腔岩溶水运移规律等直接有关。木文主要阐述国内外对路基下告溶地质灾害的研宄现状、岩溶对路基稳定和沉降变形的影响、岩溶体位的常用探测方法、不同体位和深度的岩溶治理技术措施、路基岩溶顶板稳定性评价方法以及如何对岩溶治理后的效果评价。关键词：岩溶路基研究现状探测技术治理技术评价方法一、引"F岩溶，W际上通称喀斯特，是指具有溶蚀力的地下水和地表水对碳酸盐等可溶性岩石以化学溶蚀为主、机械侵蚀和崩塌为辅的

2、地质综合作用过程，及其形成的水文、地表与地下形态的总称。岩溶化学作用过程受到水的浓度和压力、气温、降水、气压、岩石成分和结构以及地质构造等多种因素的影响，其形态主要有溶沟和石芽、漏斗和落水洞、溶蚀洼地和坡立谷、峰丛、峰林和孤峰、干谷、溶洞及暗河。岩石的可溶性和透水性、水的溶蚀力及其在岩体中的流动性是岩溶发育的基本条件，水的酸性越强、循环越快、降水量越多、气温越高，则岩溶越发育;节理、裂隙、断裂、褶皱、隆起、断裂带和沉降带对岩溶发育只有显著的影响。在世界范围内，岩溶地区面积分布辽阔，在人口稠密的地中海沿岸、东欧、中东、东南亚、美国的东南部和中美洲等地区均有较大面积的分布，由于这些地IX人口

3、较多，导致这些地IX的工程活动较为强烈，使其面临的岩溶灾害问题也非常突出，并已引起国际社会的普遍关注，特别是进入20世纪70年代以来，召开了多次与岩溶灾害有关的W际会议，使世界各国的研究者有机会交流和商讨解决岩溶地质灾害问题的经验与方法。在我国辽阔的疆土内，分布着大片碳酸盐岩地层，总面积达346万平方公里，占国土面积1/3,其中91万平方公里的碳酸盐岩裸露于地表，由于地表水和地下水的溶蚀作用，发育着各种类型的岩溶地貌和岩溶形态。在我国，广丙、贵州、云南、四川、湖南和湖北等几省有大面积的连续分布的石灰岩和白云岩，其中广西出露面积最大，占全自治区面积的60%左右。此外我W华南、华东、华北及新

4、疆、两藏等地区也有大量石灰一白云岩类岩石分布。在我国公路建设中，已有里程超过四万公里的公路修建位于岩溶地区，其中，位于地面塌陷极高危险区、高危险区的公路里程分别达七千公里及五千余公里。随着我W经济的高速腾飞，高速公路等线性工程不可避免的要经过岩溶地带，岩溶问题将更加突出。在岩溶发育地区，上覆土层或隐伏岩熔顶板在人为活动或天然因素作用下特别是水动力条件改变引起的环境效应作用下，会发生突然坍塌。在岩溶地区，岩溶土洞(塌陷)是岩溶区路基施工中的主要地质灾害，包括人为塌陷与自然塌陷，遇到的主要工程地质是地基塌陷、不均匀下沉和基坑、洞室涌水等。3外岩溶路基研究现状[2]M外学者认为，岩溶塌陷通常发

5、育干地下岩溶发育地区，是地貌天然演变形成的，是溶洞及隐伏土洞中，土体被地下水流完全带走的过程。这个自然演进过程很长，可达千年，但由于人类的活动，使这一过程加快。在此，最重要的是跨过开口型岩溶形态应力拱的发育过程。应力拱的边界也是最大应变带，应力拱顶向上扩展的距离大概为洞径的1.5倍，当土拱扩展到至地面1.5倍洞径距离时，任何附加荷载都会增大土洞侧壁中的应力，导致土洞坍塌，土体下陷，形成地面塌陷，这种塌陷多是立即完成的，而由于地面沉降产生的塌陷则要数小时或儿天。在世界各个人口较为密集且岩溶分布广泛的地区，例如地中海沿岸、东欧、中东、中国南部、东南亚、美国东南部和中美洲等地区，人类工程活动强

6、烈，面临的岩溶灾害问题非常突出，从而引起广泛关注。进入20世纪70年代以来，世界各地举办召开了多次与岩溶灾害有关的国际会议，使世界各国的学者有机会交流和商讨解决岩溶地质灾害问题的经验与方法。例如，上世纪七十年代，国际工程地质协会首次在西德的汉诺威举行了“岩溶塌陷与沉陷：与可溶岩有关的工程地质问题”国际讨论会，重点讨论了欧洲地区特别是在蒸发岩地IX的地面塌陷、分布规律、勘测技术和防治措施；还有，自上世纪八十年代起，在美国佛罗里达、密苏里等州举行了多届“MultidisciplinaryConferenceonSinkholesandtheEngineeringandEnvironmenta

7、lImpactsofKarst(岩溶塌陷和岩溶工程与环境影响多学科国际讨论会)”，这个会议也是目前国际上举办历史最讼、影响最深的有关岩溶问题的W际会议。多年以来，国外的岩溶与工程问题研究主要注重如下几个方面：2.1岩溶路基隐伏岩溶的探测技术隐伏若溶的存在是若溶路基病害发育的基础条件，探测高度不均一性的隐伏岩溶发育带在国际范围内一直被认为是极具挑战性的问题。部分发达国家的仪器设备先进，将各种地球物理方法都运用到这一领域，而目前国际上使