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巖溶工程地質(zhì)研究(基礎工程地質(zhì)學)-文庫吧在線文庫

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【正文】，可不考慮下伏溶洞影響； ? ⑤蓋層壓縮層，洞已填實，基寬洞跨，頂板洞跨，巖體完整，承載力強，可不考慮下伏洞體穩(wěn)定性； ? ⑥ 簡單建筑，當洞充填無水，微風化硬巖（或基寬洞徑、頂厚洞跨）時可不考慮洞的影響。 ? 塌陷分布規(guī)律： ? 巖溶發(fā)育程度 ? 覆蓋層性質(zhì)及厚度 ? 水文地質(zhì)條件 ?覆蓋型巖溶區(qū)，上覆土層厚度小（＜ 10m：嚴重塌；＞ 30m：難塌）； ?巖溶發(fā)育強烈地帶（斷裂帶、硫化礦帶）； ?抽排地下水降落漏斗中心附近； ?地下水主要徑流方向； ?地下水排泄區(qū)（地下水位隨河水位變化）； ?地形低洼處。基礎工程地質(zhì) 學第四章巖溶工程地質(zhì) 研究 ?第 4節(jié) 巖溶地表塌陷研究 ? 巖溶塌陷分布特征 — 人類活動強烈地區(qū) ? 有包括武漢、深圳、唐山、杭州、桂林等在內(nèi)的 30多個大中城市、 420個縣市處于塌陷高風險區(qū) 。 ? 地殼上升：河谷深切，排泄條件好，垂直巖溶發(fā)育，側(cè)蝕弱。 ? 地形：高差大、滲徑短、徑流強、交替條件好、巖溶發(fā)育強； ? 地貌：區(qū)域侵蝕基準面和排泄基準面取決于地貌形態(tài)，控制地下水的運動趨勢和方向，進而控制巖溶發(fā)育程度。比溶蝕度 Kv＝試樣溶蝕量／標準試樣溶蝕量比溶解度 Kcv ＝試樣溶解速度／標準試樣溶解速度 ?按比溶蝕度 Kv和比溶解度 Kcv排序：灰?guī)r 云灰?guī)r 泥灰?guī)r 方解石大理石泥質(zhì)灰灰云泥質(zhì)灰云白云泥質(zhì)白云 ?規(guī)律： ①方解石含量高于白云石，巖溶發(fā)育；②酸不溶物含量高，巖溶不發(fā)育；③含黃鐵礦、石膏成分，有利于巖溶發(fā)育；④含有機質(zhì)、瀝青，不利于巖溶發(fā)育。 ? 大氣中 CO2含量較低，土壤中 CO2含量較高，因土壤中微生物化學作用很強，有機物分解各種有機酸并產(chǎn)生大量 CO2，降雨、地表水經(jīng)土壤進入巖體，將大氣和土壤中的 CO2帶入。 ? 巖溶作用 — 地下水和地表水對可溶性巖石的破壞和改造作用。巖溶廣泛分布，問題無法回避。基礎工程地質(zhì)學第四章巖溶工程地質(zhì)研究 ?第 1節(jié) 概述 ?巖溶形成基本條件： ? 具有可溶性的巖石； ? 具有溶蝕能力的水； ? 具有良好的水循環(huán)交替條件。基礎工程地質(zhì)學第四章巖溶工程地質(zhì) 研究 ?第 2節(jié) 碳酸鹽巖溶蝕作用機理 ? 三、混合溶蝕效應及其他： ? 混合溶蝕效應： ? 不同化學成分（不同溫度）的溶液（兩種以上飽和或非飽和溶液）混合，對 CaCO3的溶蝕性有所增強。 ? 原因：巖石的孔隙度高，比溶蝕度、比溶解度值高，巖溶相應發(fā)育。 ? 地質(zhì)構(gòu)造： ? 斷裂 — 提供地下水運移通道，水循環(huán)條件好則巖溶發(fā)育強烈；不同方向斷裂交匯，混合溶蝕作用加強。升平、升平可形成多層水平溶洞，據(jù)以判斷地殼相對運動期次。 ? 土洞形成條件 — 下伏基巖中垂直 (開口）巖溶發(fā)育（運移）；上覆土層較松散有一定厚度（成拱）；水動力條件變化大（動因）。 ? ⑵ 治理－回填、強夯加固、跨越、深基礎基礎工程地質(zhì)學第四章巖溶工程地質(zhì) 研究 ?第 5節(jié) 巖溶地基穩(wěn)定性問題 ?一、巖溶地基穩(wěn)定性問題 ? 地基承載力不足 — 覆蓋型巖溶，蓋層松軟、強度低，荷載過大時引起剪切破壞。 ? 裸露型： ? 頂板坍塌堵塞法：坍落塊體堵滿洞穴后頂板穩(wěn)定，估算此時塌高 Z = H0 / ( K 1 ) Z：塌高： H0：原始洞高： K：松脹系數(shù) ? 當頂板厚大于 Z時安全。 ? 我國是巖溶發(fā)育的國家之一。國外研究現(xiàn)狀 ?如： 1970年日本學者 Nogushi、 1986年前蘇聯(lián)學者、 1984年美國學者 RALPH 、 1995年美國學者 Thomas 、俄羅斯學者 Anikeev,.(1999) ?國外一些學者還嘗試采用巖土工程離心機進行塌陷試驗，如： ?Borms和 Bennermark（ 1967）、 Marir（ 1984）專門研究了上覆軟土 “ 突入 ” 隧道造成地面下沉塌陷問題； ?Bertin（ 1978）針對佛羅里達州的土層情況，模擬了上覆砂層、粉砂層的塌陷問題； ?Howell和 Jenkins（ 1984）模擬研究了英國巖鹽洞穴的上覆砂層塌陷； ?Sterling和 Ronayne（ 1984）試驗了洞穴上覆粘土層的沉陷，但沒有測量粘土的強度，也沒有把結(jié)果推廣到其它土層條件； ?在 Sterling的基礎上， Craig（ 1990）用離心模型研究了粘土直接覆蓋洞穴或粘土－砂層－洞穴的條件，建立起無量綱的安全系數(shù)（ VS）的極限值，塌陷與土層強度、土層厚度、其它上覆荷載以及洞穴開口直徑有關， ?Maryland大學的 Abdulla和 Goodings（ 1996）運用離心機塌陷破壞機理和導致塌陷的臨界組合條件，重點研究了上覆在洞穴上方的弱固結(jié)砂層的塌陷破壞與洞穴開口大小、洞穴自身強度、弱固結(jié)砂層強度厚度、上覆砂層的厚度、以及地表荷載的關系。美國的 Sam (1987)提出了用于塌陷風險評估的數(shù)據(jù)評價方法。試驗室建成后，先后完成了武漢、唐山、湘潭、玉林、銅陵、桂林等六城市的巖溶塌陷試驗工作。地下巖溶景觀地下巖溶景觀巖溶發(fā)育主要受地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造控制順層（ NE）發(fā)育的溶溝 NW向裂隙溶坑巖溶發(fā)育規(guī)律地面巖溶形態(tài) 落水洞溶洞溶坑溶蝕寬縫溶槽地面巖溶發(fā)育規(guī)律全國可溶巖分布圖我國巖溶塌陷分布圖全國巖溶塌陷危險性分區(qū)圖塌陷使房屋公路破壞武漢洪山區(qū)塌陷（）唐山市巖溶地面塌陷 1988年 6月，訓練館大廳產(chǎn)生巖溶塌陷，兩根水泥柱陷入坑內(nèi)，發(fā)展至建筑物垮塌。環(huán)境破壞黃石大冶礦區(qū)巖溶地面塌陷余華寺礦區(qū)皮帶送礦廊下沉，圍墻垮塌。塌陷治理巖溶地面塌陷防治填廣西桂林榕城飯店用回填堵塞法治理巖溶地面塌陷。環(huán)境破壞巖溶地面塌陷防治跨用扣軌梁跨

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