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岩溶发育区地段

岩溶发育区地段
岩溶发育区地段

岩溶发育区地段,一般地质结构复杂,表现在溶洞、裂隙比较普遍,岩面倾斜较大。

本桥地质情况由上至下依次分别为杂填土、粘土、粉质粘土、含碎石粉质粘土、弱风化结晶灰岩及微风化结晶灰岩,灰岩溶岩发育。溶洞大概可分为4类,即空溶洞(12个)、多层溶洞(9个)、大型溶洞(H>4m的8个)、有充填物溶洞(21个)。类型主要以有填充物溶洞为主,其充填物主要有半充填淤泥质土、砂砾、碎石、卵石、粘土等。最大溶洞为左3 #-3孔,高19.4m。右2#-3孔为6层溶洞。多层溶洞一般高度较小。C匝道9#墩、10#墩、11#台;主线1#桥5#墩均处在岩溶较发育地区。

地下水主要为第四系冲洪积层的孔隙潜水和弱风化结晶灰岩中的裂隙水,地下水以接受大气降水补给为主,一般见溶洞孔的水位均偏低。葵涌镇南部中冠公司至高圳头一带河谷之下及其两侧隐伏着下石炭系灰岩、大理岩,岩溶比较发育,岩溶水赋存于岩溶之中。本桥址地下水对桩基有中等腐蚀,桩基混凝土应采取二级防护措施。

岩溶地区桥基的勘探首先应采用物探,查明桥位区岩溶的发育规律、不同地段的岩溶发育强度和发育特点,第四系的地层岩性、层序、觉积厚度、结构特点。在充分研究初探的基础上,布置钻探工作,主要查明每个基础范围内岩溶的发育规律、基本形状、规模大小,洞穴顶板岩层厚度、完整性,洞内充填物性状。评价桥基的稳定性,可能时提出洞穴顶板岩体的安全厚度,对影响桥基稳定的岩溶洞提出工程措施。

① 详细掌握溶洞出现的位置,并推断其范围大小。

② 对有溶洞的桩位地质、水文地质资料进行分析研究,制订适当的施工方案和施工技术保障措施。

③ 每个孔位的地质柱状图和施工方案都单独列出,发给有关人员,让具体操作者、技术人员、作业队长都知道溶洞的位置、大小、充填情况以及应采取的施工方案。

一 岩溶地貌的特征

一岩溶地貌的特征 岩溶地貌发育完美、典型、具代表性,并有许多特色。基本特征主要表现在五个方面。 碳酸盐岩的制约作用 碳酸盐岩是岩溶地貌赖以发育的物质基础。碳酸盐岩的岩石性质及结构构造(组合特征) 是影响岩溶地貌发育的最重要因素。 从岩石类型看,广西的岩溶地貌基本上都属于碳酸盐岩地貌。主要是由上古生代中泥盆纪至下二叠纪及中生代三叠纪各种沉积类型的碳酸盐岩地层发育而成。仅在局部(如桂东北资江流域、桂西百色盆地、桂东南桂平麻洞白石山、博白沙河的花石山、藤县、容县都峤山和北部湾海域) 分别可见到少量的由中生代白垩纪—新生代早第三纪钙质及含碳酸盐岩成分 的红色碎屑地层形成的红层岩溶地貌—丹霞地形和新生代第四纪期间由珊瑚礁形成的生物礁 岩溶地貌。 碳酸盐岩岩性的差异,导致岩溶发育强弱不一,岩溶地貌类型各异。纯碳酸盐岩(灰岩、白云岩、白云质灰岩及灰质白云岩) 一般发育为全岩溶地貌(峰丛洼地及峰林平原);不纯的碳酸盐岩或间互夹层型碳酸盐岩发育为半岩溶地貌(丘岭谷地、丛丘谷地、缓丘台地及缓丘平原等)。纯度高的碳酸盐岩岩溶化程度高,岩溶发育强烈,岩溶地貌特征显著。 碳酸盐岩的结构构造(组合特征) 不同,岩溶地貌类型不一样。全广西4个碳酸盐岩岩溶 层组组合类型分别发育形成为全岩溶地貌及半岩溶地貌两个不同的地貌类型。即:全碳酸盐岩组合(纯碳酸盐岩组)形成的是全岩溶地貌;间层组合(碳酸盐岩夹非碳酸盐岩组)、互层组合(碳酸盐岩与非碳酸盐岩互层岩组)及夹层组合(非碳酸盐岩夹碳酸盐岩组)形成的是半岩溶地貌。 与气候的密切关系 气候是塑造岩溶地貌的主要外营力。气候对岩溶地貌发育、形成的影响,主要有四个方面:一是降水量,特别是有效降水量,是造就岩溶气候形态的最主要因素。典型岩溶峰林地貌区(如广西)现代年平均降水量最少也在1200毫米左右。二是温度,直接的与间接的对岩溶 地貌发育起控制作用,温度的增加使溶蚀的化学反应速度大大提高。在潮湿热带亚热带气候作用下,地貌多以负向形态(封闭洼地和岩溶谷地平原)为主,广西及其邻近也区便是一个典型的例子。三是在潮湿热带亚热带的土壤中含有大量的(含量较之大气往往要高出数十倍的) 二氧化碳,使之具有强烈的溶蚀能力,而这种溶蚀速度的最大值往往又是出现在土壤和石灰岩的接触带附近,因此,覆盖及半覆盖型岩溶地貌,尤其是岩溶峰林平原区普遍都存在着双层剥蚀—表层地表水的溶蚀侵蚀及土层与岩石界面的土下溶蚀,从而大大地加速了岩溶地貌发育与演化的过程。四是土壤本身的一些属性,如酸碱度、碳酸钙含量等皆和气候有关,它们也在一定程度上影响溶蚀作用的强度。 广西地处低纬度地区,气候炎热多雨,湿润系数大于1。自晚白垩纪以来,广西总体上 一直属于湿润热带亚热带,有利于岩溶地貌发育。在晚白垩纪一早第三纪时,内陆湖盆发育,基本上处于亚热带南部,植被以针、阔叶混交林及常绿落叶阔叶混合林为主,林下喜湿热、喜水蕨类繁盛,湖盆及岩溶空间普遍沉积或堆积湿热环境成因的并富含淡水轮藻、介形虫等化石的红层和红色岩溶岩系(如溶积钙质泥岩、溶积钙屑灰岩及溶积钙砾岩等)。此时期为广西岩溶峰林地貌形成的初始时期。晚第三纪(喜山期构造运动)以后,气候变化比较复杂,干与湿、冷与热交替变化频繁,在晚第三纪及第四纪中更新世出现了2个湿热化气候的高峰期,

塌陷形成的基本条件

煤矿塌陷应该分为采空区塌陷和岩溶塌陷两种。 采空区塌陷:长期的大规模的开采形成采空区,随着采空区面积不断加大,煤层的顶板(覆岩)失去支撑,顶板岩层随之发生弯曲、断裂、垮落,产生倾斜变形和水平移动。垮落过程中引发采空区周围的岩体变形、松动、乃至破坏使采空区上覆岩层随之弯曲下沉,覆岩层的这种弯曲到达地面后,形成地表沉陷现象。 这类塌陷可通过调查采矿活动情况和地面迹象预防。 岩溶塌陷:岩溶塌陷(karst breakdown survey)是指在岩溶地区,下部可溶岩层中的溶洞或上覆土层中的土洞,因自身洞体扩大或在自然与人为因素影响下,顶板失稳产生塌落或沉陷的统称。在矿区通常是由于在岩溶地区抽排地下水造成周边地下水位变化,地下水掏空溶洞充填物形成土洞。 这类塌陷的诱因通常和水位变化有关,如暴雨,或者长时间干旱后的降雨,还有就是地表水的下渗。这类塌陷预防主要通过物探方法探查土洞。 ***地区塌陷灾害发育的基本条件:一是岩溶洞隙和断层发育;二是地表存在一定厚丨$的松散盖层;三是雨水侵蚀和易于改变的岩溶地下水动力条件;四是地下采空区保安矿柱被非法采矿破坏较为严重。 (一)岩溶洞隙发育是产生岩溶塌陷的基础 育,岩溶发育越强烈,其岩溶洞隙的数世和规模就越大,岩层也就较为破碎,有利于岩溶塌陷的形成。从对岩溶塌陷灾情调查证实,塌陷坑的规模大小与开口洞隙存在着密切的垂向对应关系,洞隙的规模和洞隙平面形态决定塌坑的规模与塌陷区的平面形态,洞隙的开口越大,塌陷的可能性就越大。 (二)松散盖层是塌陷的主体 经对发生的23起塌陷灾害踏勘得知,由黏土、砂、砾石组成的土层是塌陷体的主要组成部分,在水流渗透作用下,松散盖层下部被潜蚀和淘空,土层自重加大,抗塌力减弱,当风化破碎岩层超过荷载时产生塌陷。 (三)地下水活动对岩溶的潜烛作用 地下水活动是岩溶塌陷形成的重要动力因素。地下水位的变化,使岩土体含水量增大,其潜蚀冲刷和淘空作用促使岩溶洞隙快速发育,黏性土塑性变软,强度降低—在洞隙管道中流动的地下水,其涡流有很强的冲击和掏蚀能力,在洞隙的开口处,上部馥土层被淘蚀逐而形成土洞并不断扩张导致塌陷。 (四)地下采矿活动的影响 万山特区具有数百年的汞矿开采史,因地下采矿爆破震动造成采矿区岩层破碎,部分保安矿柱多年来遭人为破坏,矿洞顶板岩在难以支撑上部重力条件下失稳而引发10余处塌陷..铜仁地区此类塌陷灾害皆为非岩溶性塌陷,属于矿山采空区的采空塌陷。

岩溶地貌的形成条件

岩溶地貌的形成条件 学号:09440230xx (四川大学工商管理学院) 摘要:再演溶地区,水与岩石是构成岩溶作用的一对矛盾。就岩石而言,首先,必须是可溶的,否则水就不可能进行溶蚀,岩溶作用也就无从发生。其次,岩石必须是透水的,当岩溶具有透水性时,地表水才能渗透入地下并转化为地下水,这样,地下水才能起主导作用,形成作为岩溶标志的地下溶洞。就水而言,首先水具有溶蚀力,如果水没有溶蚀力,熔岩作用就很难进行,熔岩地貌也就无法形成。净水的溶蚀力是微弱的,担当水中含有CO2时,其溶蚀力就会增大,对碳酸盐类的可溶性岩石(石灰岩、白云岩等)才能才生溶蚀作用。其次,水必须是流动的,因为停滞的水很快就会变成饱和溶液,因而失去溶蚀力,岩溶作用就会停止,岩溶地貌也就得不到发育。因此,岩溶的可溶性、透水性,水的溶蚀性、流动性,就成为岩溶作用的基本条件。 关键词:岩溶作用透水性可溶性流动性溶蚀力 1 前言 岩溶,原称喀斯特。喀斯特原是南斯拉夫西北部沿海一带碳酸盐岩高原的地名。那里发育着各种碳酸盐岩地形。十九世纪末,南斯拉夫学者斯威治研究了喀斯特高原的奇特地貌,并把这种地貌叫做喀斯特。以后,就借用喀斯特这个地名来称呼碳酸盐岩地区一系列特殊的地貌过程和水文现象。这样,喀斯特一词便一直成为世界各国所通用的专有术语。 岩溶地区的许多特征,不仅在碳酸盐岩地区存在,而且在其他可溶性岩石地区,如白云岩、石膏、岩盐等分布的地区也可见到。不过由于石灰岩的分布广泛,所以岩溶地貌主要还是分布在石灰岩地区。 凡是以地下水为主、地表水为辅,以化学过程(溶解于沉淀)为主、机械过程(流水侵蚀和沉积、重力崩塌和堆积)为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。这种作用所造成的地表形态和地下形态就叫岩溶地貌岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。 发生在石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等可溶性岩石中的岩溶叫真岩溶。另外,在碎屑岩(角砾岩、砂岩等)冻土和黄土地区,也存在着类似岩溶的现象。但这些发生在非可溶性岩中的类似岩溶的现象,都成为假岩溶。 岩溶地貌在我国分布非常广泛。广西的桂林山水、云南的路南石林,接闻名于世。这些奇异的景观都是法语在碳酸盐岩地区的。由此可见,岩溶的研究在我国具有十分重要的意义(参考文献《自然地理学》杨达源编)。

华蓥山隧道岩溶发育特征分析

华蓥山隧道岩溶发育特征分析 摘要:华蓥山隧道洞身段穿越雷口坡组的可溶岩地层,岩溶发育,地表落水洞、溶斗、溶沟、溶洞、地下暗河多出现在该段。本论文拟对华蓥山隧道岩溶发育形态、分布特征及其主控因素等问题开展系统深入的调查与分析论证,并对隧址区可溶岩地段岩溶发育强度预测,为华蓥山隧道建设优化设计等相关技术问题提供可靠的科学依据。 关键词:岩溶岩溶发育形态主控因素 ABSTRACT:The Huayingshan tunnel body through the Leikoupo Formation of karst, karst, surface sinkhole, funnel, karren, karst cave, underground river in the section. This thesis intends to Huayingshan tunnel karst types, distribution characteristics and main controlling factors of in-depth investigation and analysis of system, and the tunnel area karst development intensity prediction, and provide reliable scientific basis for the related technology of Huayingshan tunnel construction optimization. Key words:KarstKarst types distribution characteristicsMain controlling factors 1 引言

岩溶处理原则和方法

二、工程岩处理原则 3、厂区岩溶地基处理原则与方法 3.1 厂区岩溶地基处理的基本原则 根据厂区岩溶发育的特征,为了稳妥、可靠地处理这些复杂的岩溶地基,参照岩溶地区处理地下溶洞的经验[2,3],制订了如下处理原则: 1)基础下有岩溶发育的地基,当按设计要求进行处理后,可按“地基为岩层”看待,充分利用基岩的承载能力。 2)因白云岩极易风化且遇水软化,故要求在地基开挖后及时封底,以避免基岩裸露或浸水时间过底而降低其承载力。 3)厂区土层具有弱膨胀潜势,当满足强度要求及沉降差要求时,可将次要的建(构)筑物的基础置于土层上,但要注意建筑单元内的地基的均一性,基础下的地基,不允许一部分为土层而另一部分为岩层,以避免不均匀沉降,确保建筑物的安全。 4)对岩溶的处理必须不影响场地和地基的稳定,在场地范围及附近不得大量抽取地下水,以相对保持场地地下水的平衡,以免造成地表沉陷。 5)基础设计应尽量以岩石地基作为主要受力层。厂区内有的地方岩石大面积裸露,有的地方虽被开垦为庄稼地,但土层薄,易于将基础坐落到坚固的岩石上,这是平果铝工程地基条件中有利的一面。 6)鉴于厂区岩溶地质条件的复杂性,要求地基开挖后加强施工验槽工作,核对实际情况与勘察报告、设计图低是否相符;必要时可补做一些“施工勘察”,以便及时准确地处理不良地质问题。 3.2 厂区岩溶地基处理方法 3.2.1 规划布局“绕避”为先 根据厂区岩溶初勘的基本结论,结合场地的构造发育情况,在总图布置的初步设计阶段,对岩溶治理采取“绕避为先”的对策。在平面布置上,调整主要建(构)筑物的方向,使厂房纵轴与强岩溶发育带大体垂直,目的在于要少碰到岩溶;在竖向设计上,鉴于不宜切薄溶洞顶板的厚度,又由于地下水补给量受季节性的控制,在丰水期水位大大升高,因此取消了原

中国典型岩溶发育区域划分

Advances in Geosciences地球科学前沿, 2018, 8(4), 845-851 Published Online August 2018 in Hans. https://www.doczj.com/doc/8316095402.html,/journal/ag https://https://www.doczj.com/doc/8316095402.html,/10.12677/ag.2018.84092 Typical Zone Division of Karst Development in China Xianfa Cao1,2, Hailing Li1 1College of Civil Engineering and Architecture, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi 2Guangxi Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Guilin Guangxi Received: Jul. 27th, 2018; accepted: Aug. 12th, 2018; published: Aug. 20th, 2018 Abstract Determining the typical area of karst development in China would provide positive reference for theoretical research of engineering geology in karst areas in China. By quantitative or semi-quantitative analyzing on the distribution characteristics, climatic conditions and formation lithology of carbonate rocks in China, regional difference characteristics of karst development in carbonate rock regions in China are evaluated, and finally the representative karst zone in China is reasonably and theoretically delineated and demonstrated. Results show that: the pure Carbo-nate rocks in southwest of China in tropical and subtropical climate zones which are very favora-ble for karst development, distribute continuously and massively, and therefore can be consi-dered as the most typical karst area. This is also a very explanation that karst morphology devel-ops completely. Especially, karst in the zone including Guangxi Zhuang Autonomous Region, southeast and northeast of Guizhou Province, and southeastern of Chongqing Municipality, is the most representative karst region in southwest of China because of its purest carbonate rocks. Keywords Carbonate Rocks; Karst Area; Representative Karst Zone 中国典型岩溶发育区域划分 曹贤发1,2,李海玲1 1桂林理工大学土木与建筑工程学院,广西桂林 2广西岩土力学与工程重点实验室,广西桂林 收稿日期:2018年7月27日;录用日期:2018年8月12日;发布日期:2018年8月20日

岩溶地区基础设计的一般原则

岩溶地区基础设计的一般原则 方小丹 (华南理工大学建筑设计研究院) 一、问题的提出 岩溶地区建筑物的基础设计是工程师们常感困惑的难题。多年来的工程实践,有机会接触不少此类问题,有成功的心得,也有对失败的思考。本文拟通过对其中部分有代表性的工程实例的简要介绍分析,来探讨岩溶地区基础设计的一般原则。 例1、广州市景泰坑某住宅小区 工程概况:建筑物九层,局部十层,首层层高5.6m,其余2.8m,总建筑面积6.5万㎡,钢筋混凝土框架结构。 场区工程地质条件:人工填土,耕植层厚0.8-2m,坡洪积层(粘土及粉质粘土)厚4~8m,标贯数3~10击;残积层(粘土、粉质粘土、粉土)厚3~12m,标贯数5~15.5击。下伏基岩为石炭系壶天群灰岩,灰色、深灰色,岩质坚硬,岩石上部裂隙发育,有三个钻孔发现溶洞,洞深分别为0.2、1.3、1.55m,有填充物。场地内,发现钻孔8#、9#、12#、13#、14#一带灰岩顶面标高特别低,与周围钻孔的灰岩顶板标高相差3~10米不等,该地段区域存在一个以8#、13#为中心的溶蚀漏斗。 基础型式:采用天然地基上的条形基础,基底置于坡洪积粉质粘土层上,设计估算最大沉降6-7㎝,竣工验收时实测5.7㎝。建成后效果良好。 例2、肇庆市某办公楼 工程概况:十四层钢筋混凝土框剪结构,一层地下室,总建筑面积约2万㎡。 场区工程地质条件:耕植土层0.3~1m,淤泥及淤泥质土层7~10 m。粉质粘土,粘土层4~7 m。下伏基岩为灰岩,岩溶发育,溶洞高0.5~3.1m不等。 基础型式:采用桩筏基础(混凝土灌注桩加筏基)。考虑到淤泥层的透水性很差,桩距较密的沉管灌注桩将造成地面隆起,桩的质量难以保证,故以挤土桩(沉管灌注桩)与排土桩(钻孔灌注桩)相间,桩端支承于残积层上。建成后效果良好。 例3、韶关某办公-住宅楼

岩溶学

可溶岩的化学成分、矿物成分、岩石结构对岩溶的发育程度、速度和特征有直接关系,可溶性岩石大致分为三大类: ⑴碳酸盐类岩石,如石灰岩、白云岩、硅质灰岩和泥灰岩等; ⑵硫酸盐类岩石,如石膏、硬石膏和芒硝等; ⑶卤盐类岩石,如岩盐和钾盐。 一般来说,由上往下,易溶蚀程度依次增加。质纯层厚的可溶岩层的岩溶发育强烈,且形态齐全,规模较大;含泥质或其它杂质的岩层岩溶发育相对较弱 岩溶与地质构造的关系 ⑴断裂构造对岩溶发育的影响,断裂构造破坏了岩层的完整性,断层带附近岩石破碎,节理裂隙特别发育,极利于岩溶水的循环及溶蚀作用的进行,岩溶常沿各种断层带发育:正断层带通常岩溶很发育、逆断层带岩溶一般不发育,通常上盘比下盘发育;在节理裂隙的交叉处或密集带,岩溶易发育。 ⑵褶皱轴部岩溶一般较发育,单斜岩层岩溶一般顺层面发育。地不对称的褶皱中,陡的一翼较缓的一翼发育。 ⑶各种岩层产状条件下岩溶发育特点,产状水平或缓倾的可溶岩,其上为非可溶岩时,岩溶一般不发育;其下为非可溶岩时,接触面上部岩溶一般发育;陡倾的可溶岩,上覆与下伏为非可溶岩时,上下接触带处岩溶发育 岩溶与新构造运动的关系 地壳的升降运动对岩溶发育有显著影响。 ⑴地壳强烈上升时,侵蚀基准面下降,岩溶以垂直发育为主; ⑵地壳处于相对稳定时期,侵蚀基准面相续静止,形成水平岩溶系统;

⑶地壳下降时,可能造成垂直、水平向发育岩溶叠加,比较复杂。 研究岩溶要把握好两个基本点: 1、岩溶发育的三要素:岩性、构造、水流。 2、构造对岩溶的发育起控制作用。 最近有个线形工程,接触到很长区域的可溶岩地区,自己也钻了不少的有水溶洞或干溶洞。岩溶发育的四个基本条件:可溶岩的存在,可溶岩具透水性,地下水具侵蚀性,地下水具流动性;引申开来就是与区域地质构造啊,断层导水与否,造山运动啊等等有密切关系,都是其发展的客观因素。在工程地质勘测中,对于岩溶管道的推测(尤其是覆盖型岩溶),一般而言,岩溶作用一般顺岩层走向发育,局部顺倾向,这个是一般规律;但是自己亲自钻过一些大的溶洞,就会发现一条大的岩溶管道里面弯弯曲曲,坡降时而小,时而大,且有许多的支洞,在平面图上反映出来会是“毫无规律”可言,可以看出岩溶发育过程中的优先选择与废弃,在岩溶隧道的勘测中这种“毫无规律”往往很难判断其准确的空间定位,给勘测工作带来很多困难。可以这样认为,小的范围来说,发育规律极其不规则。各位指正。 我在前面已说了岩溶发育的三要素:岩性、构造、水流。这是岩溶学界的一致认识,但要细说起来每一个要素都还有很深的内涵。其中构造对岩溶的发育方向和规模起着控制作用。这里的构造包括了岩层的构造和地质构造,如岩石中的孔隙、层理裂隙、节理裂隙、断层、褶曲等。溶蚀作用一般都沿构造线发育。在岩溶强发育地区,构造也很发育,这些构造线在地层中无论是平面上还是纵向上都广泛分布,而且这些构造线可以密集,也可稀疏,也常常交叉。一般沿独立的裂隙溶蚀形成溶蚀裂隙,当这些裂隙密集交叉分布时,不但地下水通道良好,而且岩层破碎,这时岩溶就更容易发育,其规模也较大,常常形成溶洞。由上可知,各种单独的溶隙和溶洞无论是在平面上还是纵向上都是串连的,这就形成了你所说的平面上和纵向上连通的岩溶系统。甬道和厅堂相连,粗看起来似乎杂乱无章,但你只要仔细研究就会发现,他们的分布不但有规律,而且规律明显。当然这其中还包含着很多有关岩溶发育的知识和规律,在这里不可能一一细说。 下面是我在一份勘察报告中对场地岩溶发育规律的总结:

岩溶发育区地段

岩溶发育区地段,一般地质结构复杂,表现在溶洞、裂隙比较普遍,岩面倾斜较大。 本桥地质情况由上至下依次分别为杂填土、粘土、粉质粘土、含碎石粉质粘土、弱风化结晶灰岩及微风化结晶灰岩,灰岩溶岩发育。溶洞大概可分为4类,即空溶洞(12个)、多层溶洞(9个)、大型溶洞(H>4m的8个)、有充填物溶洞(21个)。类型主要以有填充物溶洞为主,其充填物主要有半充填淤泥质土、砂砾、碎石、卵石、粘土等。最大溶洞为左3 #-3孔,高19.4m。右2#-3孔为6层溶洞。多层溶洞一般高度较小。C匝道9#墩、10#墩、11#台;主线1#桥5#墩均处在岩溶较发育地区。 地下水主要为第四系冲洪积层的孔隙潜水和弱风化结晶灰岩中的裂隙水,地下水以接受大气降水补给为主,一般见溶洞孔的水位均偏低。葵涌镇南部中冠公司至高圳头一带河谷之下及其两侧隐伏着下石炭系灰岩、大理岩,岩溶比较发育,岩溶水赋存于岩溶之中。本桥址地下水对桩基有中等腐蚀,桩基混凝土应采取二级防护措施。 岩溶地区桥基的勘探首先应采用物探,查明桥位区岩溶的发育规律、不同地段的岩溶发育强度和发育特点,第四系的地层岩性、层序、觉积厚度、结构特点。在充分研究初探的基础上,布置钻探工作,主要查明每个基础范围内岩溶的发育规律、基本形状、规模大小,洞穴顶板岩层厚度、完整性,洞内充填物性状。评价桥基的稳定性,可能时提出洞穴顶板岩体的安全厚度,对影响桥基稳定的岩溶洞提出工程措施。 ① 详细掌握溶洞出现的位置,并推断其范围大小。 ② 对有溶洞的桩位地质、水文地质资料进行分析研究,制订适当的施工方案和施工技术保障措施。 ③ 每个孔位的地质柱状图和施工方案都单独列出,发给有关人员,让具体操作者、技术人员、作业队长都知道溶洞的位置、大小、充填情况以及应采取的施工方案。

岩溶

1. 世界岩溶的分布,主要分布在地中海沿岸、东欧、中东、东南亚、美国东南部、加勒比海地区等,岩溶分布区多为资源丰富,人口稠密的地区。 2. 我国岩溶分布广泛,类型众多,比较集中的分布在以下几个地区: 一、华南地区,包括广西、广东和台湾,均为我国典型的热带岩溶地区,广西岩溶分布面积大,碳酸盐类岩石的分布面积占全省面积的41%左右,以泥盆(D)、石炭(C)、二迭系岩层(P)岩溶发育最强,岩性多为厚层石灰岩和白云岩。因此,岩溶地貌可分为四种类型:峰丛---峰林---孤峰---残丘。 广东岩溶主要分布在西北部北江、连江和西江流域,面积小,多呈零星分布。台湾岩溶主要分布在南部,面积很小。 二、西南地区。包括贵州的中部和南部以及云南的东部。贵州碳酸盐类岩石的分布面积占全省的80%左右,厚度占地层部厚度的50-70%,以石炭系和二迭系岩层岩溶发育最强。云南东部碳酸盐岩石面积约占总面积的50%,其厚度占地层部厚度的63%,以中上石炭系、下二迭系和中三迭系岩层岩溶最为发育。贵州在构造上以线形褶皱为主,可溶岩与非右溶岩常成五层,在地表呈带状交替出露,故岩溶多作与构造纹一致的带状分布,非可溶岩构成隔水层,有利于岩溶区的水为建设。贵州黔西高原的水城、威宁一带,主要发育一些小洼地、漏斗、落水洞和低矮峰林地貌,贵州南部为向广西盆地倾斜的斜坡地带,地下水以垂向运动为主,峰林最发育,还伴有峰丛、洼地地貌,如兴义一带。贵州中南部六枝一带有覆盖石林,高达10m以上,已被第四系沉积物掩盖。 三、中部地区,包括长江中下游各省及浙江,其中尤以贵州北部、湖北西部、湖南西部和四川东部碳酸盐类岩石分布较广,从震旦系到三迭系的碳酸盐类岩层均有出露。 贵州北部主要为北北东----南南西的平等褶皱,岩溶分布亦作北北东---南南西的平行条带。由于灰岩与页岩相间分布,一般页岩或垅状丘陵,灰岩成槽形谷地,故在地形上,丘陵与槽谷相间分布,如遵义一带。 四、华北地区。主要分布在北京的西山地区,山东中南部,山西与河北的太行山、太岳山、吕梁山和燕山一带,该区碳酸盐类岩石以寒武奥陶系为主。 五、干燥和半干燥区,主要指内蒙古东部。 六、西藏高原。岩溶发育于海拔4000M以上的高寒高原上。是世界岩溶的一种特殊类型。 总体上,中国岩溶分布面积广,发育程度深的地区主要集中在前面华南西南两个地区。贵州也是岩溶发育丰富的省份之一,现了解一下贵州岩溶分布。 第六章岩溶发育的若干问题 一、岩溶发育的地带性 岩溶发育和其他地貌发育一样,都是内营力和外营力共同作用于地表而产生发展的。由地球球体导致太阳辐射能的纬度分布规律,并由此产生的气候、水文、生物、土壤等均有按纬度呈带状分布的特征。而岩溶发育在很大程度上受这些因素的影响,从而产生了岩溶发育的地带性规律。 除了纬度水平地带性外,在碳酸盐岩发育的高大山区,从山脚到山顶,水热状况、生物、土壤、温度也随着海拔高度的增加而变化,岩溶发育强烈的受这些因素的影响,从而也呈现垂直分带性。 按气候带划分的岩溶类型有: 1.冰原带岩溶

岩溶

地下水和地表水对可溶性岩石的破坏和改造作用叫岩溶作用。这种作用及其所产生的地貌现象和水文地质现象总称为岩溶,国际上通称卡斯特(karst)。 喀斯特可划分许多不同的类型。按出露条件分为:裸露喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。按气候带分为: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。按岩性分为:石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特。 岩溶在世界上分布十分广泛,从海平面以下几千米的地壳深处,到海拔五千米以上的高山区均有发育。据估计,可溶岩在地球上的分布面积为:碳酸盐岩4×107km2,石膏和硬石膏7×106km2,盐岩4×106km2。其中,碳酸盐岩分布最广。 中国岩溶分布(如下图): 中国喀斯特地貌分布之广泛,类型之多,为世界所罕见,主要集中在云贵高原和四川西南部。在中国,作为喀斯特地貌发育的物质基础──碳酸盐类岩石(如石灰石、白云岩、石膏和岩盐等)分布很广。据不完全统计,总面积达200万平方公里,其中裸露的碳酸盐类岩石面积约130万平方公里,约占全国总面积的1/7;埋藏的碳酸盐岩石面积约70万平方公里。碳酸盐岩石在全国各省区均有分布,但以桂、黔和滇东部地区分布最广。湘西、鄂西、川东、鲁、晋等地,碳酸盐岩石分布的面积也较广。 中国现代喀斯特是在燕山运动以后准平原的基础上发展起来的。老第三纪时,华南为热带气候,峰林开始发育;华北则为亚热带气候,至今在晋中山地和太行山南段的一些分水岭地区还遗留有缓丘一洼地地貌。但当时长江南北却为荒漠地带,是喀斯特发育很弱的地区。新第三纪时,中国季风气候形成,奠定了现今喀斯特地带性的基础,华南保持了湿热气候,华中变得湿润,喀斯特发育转向强烈。尤其是第四纪以来,地壳迅速上升,喀斯特地貌随之

江西岩溶发育规律及一般处治浅议

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 0 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、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 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

岩溶水的特征

岩溶是指流动的侵蚀性水流与可溶的岩石之间相互作用过程和由此产生的结果。 其作用包括化学溶解、沉淀、水流冲饰,重力崩塌及生物溶蚀等;作用结果指所形成的各种地貌形态,如溶沟、石芽、溶槽、落水洞、漏斗、洼地、峰林等地表形态和溶孔、溶隙、溶洞、管道等地下空间。 赋存于各种岩溶空隙中的地下水便是岩溶水。 与其它类型的地下水相比,它的独特性在于不断改造其赋存环境,通过溶蚀的分异作用,使含水空间及本身的赋存趋于不均一性,常造成岩溶区地表严重缺水,而深部地下水富集并趋于“地下河系化”的现象。 岩溶水的基本特点是: 水量丰富而不均一,在不均一之中又有相对均一的地段;含水系统中多重含水介质并存,既具有统一水位面的含水网络,又有相对孤立的管道流;既有向排泄区的运动,又有导水通道与蓄水网络之间的互相补排运动;水质水量动态受岩溶发育程度的控制,在强烈发育区,动态变化大,对大气降水或地表水的补给响应快;岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、溶洞中的水,又是改造其赋存环境的动力,不断促进含水空间的演化。 一、岩溶水分布的不均一性岩溶水的不均一性是指岩溶含水系统中不同地段富水的差异性和水力联系的各向异性。 它是由于岩溶发育过程中的分异作用造成的,而且其不均一程度取决于岩溶发育程度。 岩溶水的不均一性不但给岩溶水资源的勘探和评价带来困难,而且也控制了岩溶地区一些环境问题的分布和发展,如过量抽取地下水引起的地面塌陷常沿抽水降落漏斗的长轴方向延伸;污染质在岩溶含水层中的扩散晕,也常常表现出明显的各向异性,甚至线状分布。

二、岩溶含水层的含水介质特征碳酸盐岩地区并不一定都是岩溶含水层,在那些岩溶不发育,岩块致密,仍以原生孔隙为主的地区或地段,实际上是碳酸盐岩地区的“相对隔水层”。 岩溶水含水体中存在着溶蚀孔隙、微裂隙,层面等扩散流介质,溶蚀大裂隙含水介质和管道流介质,可以根据它们各自在岩体中所占的比例大小来划分岩溶含水层类型。 三、岩溶水的运动特征岩溶含水体中多重含水介质并存,所以导致岩溶水的运动非常复杂多变,总的来说可以概括为四个并存: 层流和紊流并存;在压流和无压流并存;统一水流与孤立水流并存;明流与伏流并存。 岩溶水的运动速度变化很大,因此其流态变化也很复杂。 在溶孔、溶隙中,地下水缓慢地渗流,水流流态属于层流状态;而在溶洞、暗河等岩溶管道中,地下水流速大,最快可达2400m /h,显然处于紊流状态;在介于两者之间的大裂隙中则多显示过渡的混合流状态。 四、岩溶水的补给、排泄、和动态特征 1、溶孔裂隙水(1)补给仍以缓慢地入渗补给为主,岩溶水量、水位等动态滞后于降雨可达数月之久。 (2)具有统一的地下水位面及较完整的降落漏斗,各个方向上渗透性及水力联系相似。 (3)地下径流以扩散流为主,排泄以大泉集中式排泄为主,动态相对稳定,年变幅小,不具备暴涨暴落的水文型动态,泉水流量和数年前降水有关。 (4)地下水动态常具有多年周期性变化。 (5)局部可以发育溶孔溶隙及小管道共同组成的强含水段。 2、管道流在岩溶强烈发育地区,地下管道极其发育。 管道水在整个岩溶含水体中占据重要地位并控制了区域水文地质特征。

岩溶塌陷类型及其特征

岩溶塌陷类型及其特征 岩溶塌陷类型及特征 一、岩溶塌陷的类型划分 我国岩溶塌陷类型繁多 (二)各种成因类型的发育特征 我国岩溶塌陷主要发育于华南的连片岩溶区。 (一)自然塌陷 在天然作用下产生的塌陷,约占总数的33%(不包括陷落柱),是各类塌陷中最多的一种。 古塌陷:形成于第四纪以前,如“陷落柱”; 老塌陷:形成于第四纪期间,具残留形态,往往为后期堆积物充填或掩盖; 新塌陷:新近时期产生,或形成时期不明,但形态保持较好。它们多发育于地下水变化迅猛的岩溶山地的洼地、槽谷中,塌陷范围小。强度弱,往往呈单个坑零星分布,塌陷规模随结构不同而差异很大。按其成因,又可分为: 1.暴雨引起的塌陷:暴雨可导致土体迅速充水和地表水的强烈渗透,并在一定条件下引起岩溶地下水位的急剧上升而产生正压冲爆作用,易于产生塌陷。 2.洪水引起的塌陷:在近岸地带第四系冲积层中潜水位和岩溶地

下水位均随洪水位而波动,由于两者渗透性的差异,在波动过程中不但可产生有利于渗透潜蚀作用的附加水头,而且还产生正负压力的作用,这些作用都可导致塌陷的产生。 3.重力引起的塌陷:在岩溶发育过程中,地下洞穴,管道在崩塌作用下不断扩展,最后导致顶板盖层在重力作用卞失稳陷落的现象。在岩溶山区并不罕见。岩溶漏斗、地下河天窗岩溶障谷、天生桥等地岩溶形态有许多就是塌陷的遗迹,这些基、岩塌陷规模一般较大,形成之后一般不再复活。 4.地震引起的塌陷:在构造地震作用下,在覆盖层比较薄弱的地段也可产生一系列的塌陷,如1853年2月在湖南新宁,5级地震的历史记载c“有声如雷,陷成七潭,大小不一,皆有水涌出”。此外,近几十年来地震塌陷也常有,如:1976年唐山地震引起数十处塌陷等。 (二)人类活动诱发的塌陷(简称人为塌陷) 是由于人类的工程;经济活动,改变了岩溶洞穴及其上覆盖层的稳定平衡状态而引起的塌陷,约占总数的60%,可见人为作用已成为现代塌陷的重要动力。人为塌陷按成因又可分为坑道排水或突水、抽汲岩溶地下水、水库蓄引水、震动加载及表水、污水下渗引起等类型塌陷+前三者共古人为塌陷的92%. 1.坑道排水或突水引起的塌陷 是指由于矿坑、隧道、人防及其它地下工程排水或突水引起的塌陷,其中以矿坑排、突水塌陷为主,占人为塌陷的17%.

白云岩地区岩溶发育规律初探2介绍

黔东南白云岩地区岩溶发育机制研究 张良平,李爱国,宋斌 长江岩土工程总公司(武汉) Zhang Liang-ping ,Li Ai-guo ,Song Bin (Changjiang Geotechnical Engineering Corporation, Wuhan 430010) 【摘要】贵州碳酸盐类岩石分分布面积占全省80%左右,其厚度占地层总厚的50-70%。以石炭系和二迭系岩层岩溶发育最强。根据岩溶层组的岩性特点,出露面积,构造条件和岩溶发育程度, 对岩溶发育强度进行分区,将全省划分为强烈发育,较强发育,中等发育及弱发育四个大区[1] (图0-1)。本文以下溪水库工程区岩溶研究为实例,来分析黔东南地区寒武系白云岩出露区岩溶发育机制。提出了影响 Abstract: 【关键词】白云岩 风化剥蚀速率 化学溶蚀速度 岩溶发育机制 岩溶发育强度 Key words: Dolomite ,R ate of weathering and denudation ,Chemical corrosion speed ,Karst development mechanism ,Karst development intensity 0、前言 黔东南自治州位于贵州东南部,地处东经107°18′~109°35′,北纬25°19′~27°31′,东邻湖南省,南接广西,现辖16个县市,面积30302平方公里,水资源丰富,水能理论蕴藏量210万千瓦,可开发量约125.2万千瓦。位于黔东南镇远、凯里、三都一线以东地区,传统上划定为非岩溶区(V )[1],区内极少或无岩溶地貌发育。随着境内社会经济发展,交通、旅游、中小型水电水利工程开发加快建设,对该区域的岩溶发育状况的研究也进一步加深,研究评价黔东南地区岩溶发育有着深远意义,对工程项目的实施也有着技术指导意义。 紫云罗甸 惠水镇宁关岭晴隆 册亨 望谟贞丰 安龙 兴义市 兴仁盘县Ⅲ六枝普定 六盘水市 织金贵阳市 安顺市荔波 独山 都匀市 三都榕江从江 丹寨凯里市剑河 黎平 龙里天柱 镇远 瓮安 铜仁市 松桃思南 湄潭 遵义市 绥阳 桐梓 仁怀 黔西 金沙息烽 习水 赤水市 道真 沿河 黔西 赫章 威宁 4 Ⅱ2 Ⅱ3 Ⅲ3ⅠⅣⅤ1 Ⅲ5 Ⅲ2 Ⅲ1 Ⅴ2 岩溶强烈发育区 岩溶较强烈发育区岩溶强烈发育区 岩溶弱发育区非岩溶区 分区代码 分区界线 亚区界线 贵州省岩溶发育强度分区图 Ⅰ Ⅱ1 图0.1贵州省岩溶发育分区图(注:[1] 摘自《贵州省水文地质志》) 1黔东南区域地质背景 1.1地层岩性

岩溶塌陷的形成条件与动力因素

岩溶塌陷的形成条件与动力因素 一、岩溶塌陷的形成条件 岩溶塌陷发育的基本条件是:岩溶洞隙的存在,一定厚度的松散盖层和水动力条件易于改变的岩溶地下水。 (一)岩溶洞隙是岩溶塌陷产生的基础。 岩溶(国际通用术语Karst,译名喀斯特)是指水对可溶性岩石(在我国以碳酸盐岩为主,局部尚有硫酸盐岩、卤化物岩等,这里主要对前者进行论述)进行以化学溶蚀作用与特征(并包括水的机械侵蚀和崩塌使用以及物质的携出、转移和再沉积)的综合地质作用,以及由此而产生的现象统称。岩溶作用的结果在可溶岩表面及其内部形成各种岩溶现象,在地表的如洼地、槽谷、漏斗、落水洞、溶沟溶槽、石芽、石柱、溶峰等;在地下的则为各种形态的溶洞、溶隙、管道等。由于岩溶作用受着地下水水流系统的控制,因而各种岩溶现象也往往组成一定的系统,称为岩溶系统,受各种因素的影响,岩溶的发育有强弱之分,一般可溶岩岩性较纯,连续厚度较大,出露分布较广,断层较发育、岩层较破碎的,岩溶较易发育;可溶岩岩性不纯,含泥质及其它不溶杂质成分较多,连续厚度不大或多类有非可溶性夹层,出露分布较局限,断层不发育、岩层较完整的、岩溶发育较弱。其分级标志参见下表。 岩溶发育愈强烈,岩溶洞隙数量愈多,其规模也愈大,愈有利于岩溶塌陷的形成。岩溶洞隙的发育一般受岩溶地下水排浊基准面的控制,多发育于浅部,向深部逐渐减弱。浅部岩溶洞隙由于地下水活动频繁,交替强烈,一般连通性较好,成为塌陷物质的储集空间和运移通道。岩溶洞隙的开口程度是影响岩溶塌陷形成的重要因素,岩溶地下水的活动,塌陷物质的运移都是通过洞隙开口处进行的,因此,塌陷坑与开口洞隙存在着密切的垂向对应关系。实践表明,洞隙规模愈大,塌陷也愈大;洞隙开口愈大,塌陷速度

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