岩溶的工程地质问题.ppt

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1、岩溶的工程地质问题第四节岩溶地基稳定性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石林坡立谷溶洞孤峰溶洞坡立谷漓江胜景——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概述一、定义岩溶(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

2、岩石包括碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物等。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。2、形成独特的水文地质现象：水文地质条件复杂化；透水性增大，流态及不均匀性增大等。岩溶现象：洞内奇观——石钟乳石幔自下向上生长的是石笋，从上往下生长的是石钟乳。石笋和石钟乳是怎样形成的？溶洞都分布在石灰岩组成的山地中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙；溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变

3、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。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

4、别。“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

5、法也不一样，一般称为Greatdoline(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”。二、我国岩溶分布特征世界大陆75%为沉积岩，15%为碳酸盐岩，约4000万Km2为可溶岩。岩溶在我国分布广泛，我国碳酸盐分布面积334万Km2，约占国土面积的36%。广西的桂林、云南的石林，这些奇观都发育在碳酸盐岩地区；广西碳酸盐岩出露的面积占全区面积的60％，贵州和云南东部碳酸盐岩分布的面积占该地的总面积50％以上，整个西南地区石灰岩地区联成一片，面积共550000km2，占全国的13

6、.2%。岩溶地区，地下存在大量的空洞，所以进行水库修建要防止渗透，在开凿隧道和建设矿井时要注意涌水、排水问题；在建设铁路、桥梁和厂房时要注意地基的塌陷问题。我国南方地区化学作用为主，地貌景观以石芽、峰丛、峰林，大峡谷，溶洞等为特色。。云台山位于河南省修武县我国北方地区气温低，溶蚀速度要慢很多，水不是参与作用的主要原因，而是以断裂、崩塌等物理因素为主的破坏。三、岩溶工程地质研究的意义一方面，岩溶地区形成优美的自然风景。充分利用岩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

7、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。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。1.水利水电工程——渗漏、溃坝、诱发地震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

8、陷；1988年，武昌陆家街塌陷和阮家巷塌陷；1999年，毛坦村小学塌陷；2000年2月，武昌司法学校塌陷；2000年4月，青菱乡烽火村塌陷。4.工民建——地基稳定性、塌陷问题一.喀斯特发育的基本条件可溶性岩石（岩石的可溶性）岩石的透水性水的溶解能力（水的溶蚀性）水的运动状态（水的流动性）第二节岩溶发育的基本条件和规律(1)可溶性岩石（岩石的可溶性）可溶性岩石的存在是岩溶形