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第五章岩溶工程地地质研究概述述碳酸盐岩的的溶蚀机理理影响岩溶发发育的因素素岩溶区水库库渗漏问题题岩溶地基稳稳定性问题题提要第一节概概述岩溶:水(包括地地表水和地地下水)对对可溶性岩岩石进行的的以化学溶溶蚀作用为为主的改造造和破坏地地质作用以以及由此产产生的地貌貌及水文地地质现象的总称。岩溶作用::以化学溶蚀蚀为主,同同时还包括括机械破碎碎、沉积、、坍塌、搬搬运等作用用,是一个个化学-物物理相结合合的综合作作用。可溶性岩石石包括碳酸酸盐岩、硫硫酸盐岩、、卤化物等等。岩溶现象::1、形成独特特的地貌大的地貌形形态及蚀变变:峰丛((溶蚀);;峰林(溶溶盆);溶蚀平原地表形态正正形态:石石林、石笋笋、峰林、、孤峰。负形态:溶溶沟、溶孔孔、溶槽、、溶水洞、、漏斗、洼地、溶盆盆、溶原。。地下形态::溶洞、溶溶隙、暗河河。2、形成独特特的水文地地质现象::水文文地地质质条条件件复复杂杂化化;;透透水水性性增增大大,,流流态态动动态态及及不不均均匀匀性性增增大大等等。。孤峰峰峰林林峰丛丛喀斯斯特特平平原原溶隙隙溶蚀蚀沟沟谷谷溶洞洞地下下暗暗河河天坑坑天坑坑二、、我我国国岩岩溶溶分分布布特特征征世界界大大陆陆75%为沉沉积积岩岩,,15%为碳碳酸酸盐盐岩岩,,约约4000万Km2为可可溶溶岩岩。。我我国国碳碳酸酸盐盐分分布布面面积积334万Km2,约约占占国国土土面面积积的的36%。川川、、黔黔、、桂桂、、湘湘、、鄂鄂等等是是我我国国主主要要的的岩岩溶溶区区。。我国国地地跨跨热热带带、、亚亚热热带带和和温温带带不不同同气气候候区区,,形形成成不不同同气气候候区区独独特特的的岩岩溶溶类类型型及及特特征征。。三、岩溶工程程地质研究的的意义岩溶区水库渗渗漏问题;岩溶区修建隧隧道、地下洞洞库和开采矿矿产等突水问问题;岩溶地基塌陷陷问题。据广西39个岩溶山地县县统计,在已已建的260座大水库中,,有明显渗漏漏的(设计效效益与实际效效益相比低于于80%者)有92座。1.水利水电工程程:2.道路工程路基、站场、桥梁梁地基稳定性性、地基塌陷我国东部岩溶溶区,铁路4010公里,岩溶塌塌陷376处,近十年间间中断车1860小时,颠覆列列车3次。3.地下工程4.工民建地基稳定性、、塌陷问题自1977年至今,武汉汉地区先后发发生6次岩溶地面塌塌陷:1977年,汉阳中南南轧钢常堆料料场塌陷;1988年,武昌陆家家街塌陷和阮阮家巷塌陷;;1999年,毛坦村小小学塌陷;2000年2月,武昌司法法学校塌陷;;2000年4月,青菱乡烽烽火村塌陷1988年5月10日,武昌陆家家街地面塌陷陷,圆形塌坑坑,直径22M,深10余米,,十间民房、、大树、电线线杆等塌入坑坑中,引起附附近工厂、学学校、住宅墙墙体、地坪变变形、开裂。2000年4月6日下午4时-8时,洪山区青青菱乡烽火村村地面塌陷。。陷坑18个,最大陷坑坑长63米、深6-7米;最小陷坑坑1-2长,深小于2米。陷坑带呈近东东西向分布,,散分在东西西300米、南北250米的范围内。。有2栋民房完全倒倒塌,有16栋民房出现不不同程度的开开裂、破损。。该村196户、990余名村民无一一人伤亡。正在进行路基基施工的桂林林至梧州市高高速公路与桂桂林市外环高高速路段相接接处,近期发发现大量岩溶溶塌陷。这一罕见的岩岩溶地面塌陷陷群发生在位位于临桂县会会仙镇马面村村以南约2公里处正在施施工的路基。。至少有85个塌陷溶洞,,分布在2公里长新辟的的路基上,直直径最小为1米,大至10多米,最浅的的为1米,最深的3米多。几乎所有的塌陷洞洞内都涌积清清澈的地下水水,水位埋深深1~3米,可测水深深达3米多,不少塌塌陷洞内可见见基岩出露。。洞内的水位位抽几天都不不见下降。经经压路机碾压压过的泥土路路基,陷坑分分布密度惊人人,仅在1处约100多米长的路段段,就发现有有32个。在今年4月修路基时就就陆续发现塌塌陷,修涵洞洞时就遇到过过2个溶洞,投了了100多立方石头才才填满。现在在看到的塌陷陷大部分都经经挖掘机车清清理,准备填填充石料。据据了解随着工工程施工铺开开,近日又新新出现了10多个塌陷。第二节碳酸酸盐岩的溶蚀蚀机理参与岩溶过程程的营力及岩岩溶过程很复复杂。主要营营力是水,水的侵蚀、溶溶蚀作用是经经常性、缓慢慢的长期作用用过程。主要作用有溶溶蚀、侵蚀、、重力坍塌、、堆积、沉陷陷等。如地表表水—侵蚀、剥蚀、、堆积;地下下水—溶蚀、机械潜潜蚀、堆积、、沉陷;重力力、气压—坍塌、冲爆、、吸蚀。一、溶蚀过程程碳酸盐为难溶溶盐,溶解度度很低,如250C时,溶解度为为14.2mg/L,由于水的化化学成分复杂杂,且随环境境条件而变化化,使得碳酸酸盐岩石处于于长期、多变变、多种溶蚀蚀效应。涉及三相体系系:固、水、、气。主要九个离子子平衡体系::CO2,H2CO3,HCO3—,CO32—,Ca2+,CaHCO3+,CaCO3,H+,OH-溶蚀过程如下下:上述反应也可可表示为离子子平衡式:化简为:上述表明:CaCO3在水中溶解的的实质是CO32—与H+结合生成HCO3—,因此H+的浓度是溶解解的关键。天天然水中,H+浓度很低,故故CaCO3在天然纯水中中溶解很少,,形成岩溶主主要是因为水水中含有过量量的CO2,与水结合电电离H+,促使CaCO3溶解。任何能能在水中产生生H+的物质均可能能使CaCO3溶解。H+含量多少用PH表示,当PH小于6.36时,具强烈侵侵蚀性;PH=10以上时,不具具侵蚀性。二、混合溶蚀蚀效应不同成分或不不同温度的水水混合后,其其溶蚀能力有有所增强的效效应。1.两种不同饱和和溶液的混合合溶蚀效应指两种或两种种以上不同饱饱和度水溶液液,在碳酸盐盐岩体内相遇遇,混合后的的溶液较原来来的溶液溶解解性增强。水的溶蚀能力力取决于水中中侵蚀CO2的的存在情况况,右图中曲曲线表示平衡衡CO2与溶解CaCO3的关系。两溶液的溶解解度相差越大大,相混合后后,侵蚀性越越大。实际上上,自然界中中溶液大都比比较接近,相相混合一般能能再溶解1%-2%的CaCO3。2.不同温度溶液液的混合溶蚀蚀相效应如果有两种温温度不同而饱饱和度相同的的水相混合,,或一种水溶溶液由高温变变为低温,都都可以加大CO2的溶解度,从从而加强溶液液的溶蚀能力力。这是因为为温度由高降降低时水对CO2吸收系数增大大,以及用于于饱和CaCO3所需的平衡CO2减少,多余的的CO2转化为游离CO2。实际上,温温度降低同时时又限制了溶溶液中分子的的游动和扩散散,减缓了溶溶解反应的速速度。在地质质条件件特殊殊的部部位,,因上上述原原因,,常使使岩溶溶作用用较之之其他他地方方强烈烈。如如,地地下水水面附附近;;断层层交错错等地地下水水下渗渗流汇汇合点点;河河谷岸岸坡附附近;;温泉泉出露露点附附近等等。三、其其他离离子的的作用用天然地地下水水中成成分较较复杂杂,大大致有有两类类离子子:一一类是是与碳碳酸盐盐岩溶溶解产产生的的相同同离子子,如如Ca2+、Mg2+、CO32-等;另另一类类是不不同的的离子子,如如Na-、Cl-、SO42-等。这这些离离子对对溶液液的溶溶解性性都有有一定定影响响,即即产生生离子子效应应,如如下::1.酸效应应任何酸酸解离离出H+后,溶溶液中中H+浓度增增加,,H+和CO32-结合生生成HCO31-,从而而加速速CaCO3的溶解解。如如右反反应式式:地质上上含硫硫酸的的岩层层渗出出的地地下水水有较较大溶溶蚀性性。2.同离子子效应应3.离子强强度效效应加入Ca2+或CO32-等同等等离子子后,,减缓缓水对对碳酸酸盐的的溶蚀能能力。。水中增增加与与CaCO3不相一一致的的强电电解离离子时时,它它们会会以较较强的的吸引引力吸吸引Ca2+及CO32-离子,,从而而降低低Ca2+与CO32-的引力力,从从而增增大水水对CaCO3的溶解解性。。第三节节影影响响岩溶溶发育育的因因素凡是影影响上上述三三个条条件的的因素素均是是影响响岩溶溶发育育的因因素。。具有可溶性岩石具有溶蚀能力的水具有良好的水循环交替条件岩溶发育的条件一、碳碳酸盐盐岩岩岩性的的影响响碳酸盐盐岩能能否被被溶解解或溶溶解程程度如如何,,主要要取决决于岩岩石的的性质质,如如物质质成分分、化化学成成分、、矿物物成分分及结结构。。碳酸盐盐岩是是指碳碳酸盐盐矿物物含量量超过过50%的一类类沉积积岩。。主要要化学学成分分是CaCO3、MgCO3、SiO2等。常见的的有::灰岩岩、白白云岩岩、白白云质质灰岩岩、硅硅质灰灰岩、、泥质质灰岩岩等。。碳酸盐盐岩三三角分分类图图不同岩岩石,,其溶溶解性性是不不同的的,可可用两两个指指标表表示::标准试试样::方解解石,,要求求试样样尺寸寸相同同,粉粉碎的的粒度度大小小一样样,溶溶蚀在在高浓浓度CO2的蒸馏馏水中中。Kr及Kcr越大,,说明明岩石石的溶溶蚀强强度和和溶蚀蚀速度度也越越大。。研究表表明::(1)方解石石含量量越高高CaO/MgO比值越越大,,Kr及Kcr越大;;反之之白云云石含含量越越小。。(2)酸不溶溶物含含量越越高,,Kr及Kcr越小。。二、气气候的的影响响气候是是岩溶溶发育育的一一个重重要因因素,,它直直接影影响着着参与与岩溶溶作用用的水水的溶溶蚀能能力,,控制制着岩岩溶发发育的的类型型、规规模和和速度度。1.降水的的影响响:(1)降水水通过过空气气,尤尤其是是通过过土壤壤渗透透补给给地下下水的的过程程中所所获得得的游游离CO2,能够大大大加加强水水对碳碳酸岩岩的溶溶蚀能能力。。(2)水是是溶蚀蚀作用用的介介质和和载体体,充充足的的降水水保证证了水水体的的良好好的循循环交交替条条件,,促进进岩溶溶作用用的强强烈进进行。。2.温度的的影响响:(1)温度度升高高,水中的的CO2的溶解解度减减小,,不利利于岩岩溶作作用。。一般般,水水温升升高20-30℃℃,溶于于水中中的CO2减少一一半。。(2)温度度升高高,生生物新新陈代代谢加加快,,释放放更多多的CO2带入水水中,同时时温度度升高高,化化学反反映速速度大大大加加快,,有利利于岩岩溶作作用。。一般般温度度升高高10℃℃,化学学反应应速度度加快快一倍倍。总体上上:温温度的的升高高有利利于岩岩溶作作用的的进行行。温热潮潮湿的的热带带、亚亚热带带地区区:岩岩溶作作用较较强烈烈高寒干干旱的的地区区:岩岩溶不不发育育如溶蚀蚀速度度:广广西::0.12-0.13mm/a;湖北::0.06mm/a;河北::0.02-0.03mm/a。岩溶形形态差差别::广西亚亚热带带—溶蚀为为主,,地表表地下下岩溶溶充分分强烈烈,形形态诸诸全;;湖北、、湖南南、四四川等等地—岩溶发发育,,以溶溶丘、、溶洞洞、漏漏斗为为特征征。河北、、山东东、山山西等等地—不太发发育,,侵蚀蚀为主主,几几乎不不发育育封闭闭溶蚀蚀地形形,以以地下下隐伏伏岩溶溶为主主。总之,,降水水量大大,气气温高高的地地区,,植物物繁茂茂,死死亡的的植物物在土土壤中中微生生物的的作用用下,,能产产生大大量的的CO2及各种种有机机酸。。同时时,各各种化化学反反应速速度较较快。。因此此,湿湿热气气候区区比其其他气气候区区的岩岩溶发发育规规模和和速度度要大大。三、地形地地貌的影响响地形地貌条条件通过影影响水的入入渗,循环环交替条件件,进而影影响岩溶发发育的规模模、速度、、类型及空空间分布。。区域地貌貌格局,宏宏观上控制制了某地区区的地表水水文网及地地下水排泄泄基准面的的性状,从从而控制了了地表地下下水的运动动趋势,进进而控制了了岩溶发育育的总体形形式。地形平缓地地貌较之地地形较陡地地貌,地表表径流缓慢慢,入渗量量较大,有有利于岩溶溶发育。不同地貌部部位上发育育的岩溶形形态也不相相同。地形地貌所所构成的补补给区与排排泄区的高高差越大,,距离越短短,则地下下水循环交交替条件越越好,岩溶溶发育强烈烈,深度也也越大。地形地貌条条件还影响响小气候及及区域气候候的变化。。四、地质构构造的影响响1.断裂的影响响成岩、构造造、风化、、卸荷等作作用形成的的各种破裂裂面,为地地下水入渗渗和流动提提供了通道道,同时为为地下水有有效向深部部渗入并形形成深部岩岩溶提供了了条件。由于断裂构构造的存在在,在一定定程度上控控制了岩溶溶的发育。。例如,沿沿断裂面岩岩溶发育强强烈。各组破裂面面相互交织织、延伸进进而控制了了岩溶发育育的形态、、规模、速速度和空间间分布,使使得岩溶发发育宏观不不均一性。。各种破裂面面相互交织织,使地下下水混合溶溶蚀效应明明显,促进进岩溶发育育。2.褶皱的影响响褶皱的类型型和部位不不同,裂隙隙发育程度度不同,岩岩溶强度不不同。如核核部比翼部部发育,背背斜比向斜斜发育。褶皱的形态态、性质、、尺寸和方方向控制了了可溶岩的的空间分布布从而控制制了岩溶发发育的特征征。3.岩层组合特特征的影响响可溶碳酸岩岩与非可溶溶岩可能在在不同地段段形成十分分复杂的各各种组合形形式,因而而岩石溶蚀蚀性存在显显著差异,,从而形成成复杂的岩岩溶现象。。如下4种类型的组组合形式,,岩溶发育育明显不同同。(1)厚而纯的的碳酸盐岩岩最有利于岩岩溶发育,,按地下水水动力特征征剖面上分分为四个带带:Ⅰ.包气带:多多发育垂直直岩溶形态态,溶蚀通通道间间连通性差差。Ⅱ.地下水季节节变动带::垂直和水水平两个方方向岩溶均均发育。Ⅲ.饱水带:有有利于形成成规模大、、连续性好好的水平岩岩溶Ⅳ.深循环带::由于水循循环交替迟迟缓,岩溶溶发育很弱弱。(2)碳酸盐岩岩夹非可溶溶性岩层由于非可溶溶岩的存在在影响地下下水运动,,岩溶发育育没有(1)充分,不不一定具备备上述四个个分带特点点。但也常常有岩溶现现象发育,,其程度因因不可溶岩岩夹层的厚厚度和夹层层多少而不不同。(3)非可溶性性岩层与碳碳酸盐岩互互层在同一时期期,岩溶呈呈多层发育育。一般岩溶作作用较弱,,往往因非非可溶岩隔隔水作用,,形成局部部地下水系系统,从而而可能形成成多层岩溶溶现象。。(4)非可溶性性岩层夹碳碳酸盐岩岩溶发育极极弱非可溶岩隔隔水作用,,地下水循循环交替条条件很差,,岩溶发育育极弱。五、新构造造运动的影影响地壳的上升升、下降、、相对稳定定运动的性性质、幅度度、速度和和波及范围围,控制着着水循环交交替条件及及其变化趋趋势,从而而强烈的控控制着岩溶溶发育的类类型、规模模、速度、、空间分布布及岩溶作作用的变化化趋势。地壳较快上上升期:侵侵蚀基准面面相对下降降,地下水水位适应排排泄基准面面而逐渐下下降,侧向向岩溶不发发育,规模模小而少见见,分带现现象不明显显,以垂直直形态的岩岩溶为主。。地壳相对平平稳期:侵侵蚀基准面面和地下水水面相对稳稳定,溶蚀蚀作用充分分进行,分分带现象明明显,侧向向岩溶规模模大,可形形成较大规规模的水平平岩溶和暗暗河,岩溶溶地貌较明明显典型。。地壳下降降期:常常形成覆覆盖型岩岩溶,地地下水循循环条件件变差,,岩溶作作用受到到抑制或或停止。。地壳上升升时深成成岩溶阶阶段地壳稳定定时侧向向岩溶阶阶段地壳再上上升时的的侧向岩岩溶转深成成岩溶阶阶段从更长的的地质历历史时期期来看::(1)间歇性性上升::上升----稳定----再上升----再稳定形成水平平溶洞成成层分布布,高程程与阶地地相对应应。(2)振荡升升降:岩岩溶作用用由弱到到强,由由强到弱弱反复进进行以垂直形形态的岩岩溶为主主,水平平溶洞规规模不大大,而且且成层性性不明显显。(3)间歇性性下降::下降----稳定----再下降----再稳定岩溶多被被埋于地地下,规规模不大大,但具具成层性性,洞穴穴中有松松散物充充填。从层状洞洞穴的分分布情况况及充填填物的性性质,可可查明岩岩溶发育育特点及及形成的的相对年年代悬托河::处于地地壳上升升运动的的碳酸盐盐岩山区区,有时时发现河河谷中的的地下水水位低于于河水位位,甚至至地下水水在河床床一下数数十米甚甚至数百百米,这这种河流流叫做悬悬托河。。悬托河存存在的三三个条件件:(1)具有深厚厚的碳酸酸盐岩;;(2)地下水水向排泄泄区运动动过程中中径流通通畅;(3)地下水水排泄基基准面不不断下降降。第四节岩岩溶区区水库渗渗漏问题题在岩溶地地区修建建储水输输水等建建筑物如如水库,,水体可可能沿其其岩溶通通道向周周遍产生生渗漏,,有时会会严重影影响工程程的正常常使用。。岩溶渗渗漏问题题是水利利水电等等工程中中的主要要工程地地质问题题之一。。这里以以水库渗渗漏为例例介绍渗渗漏的一一些基本本问题。。一、渗漏漏的形式式1.按渗漏通通道分类类裂隙分散散渗漏管管道集集中渗漏漏3.按渗漏部部位分类类绕坝渗漏漏:坝区区临谷渗漏漏:库区区2.按库水漏漏失的特特点分类类暂时性渗渗漏:饱饱和包气气带的洞洞、隙消消耗的水水量一旦旦饱和,,渗漏停停止。永久性渗渗漏:库库水不断断地通过过岩溶通通道向下下伏河谷谷、邻谷谷、低地地等处流流失。二、影响响水库渗渗漏的因因素预测水库库是否产产生渗漏漏及其严严重程度度时,应应该抓住住两个关关键:(1)渗漏漏通道,,即通道道的类型型、规模模、位置置、延伸伸方向及及连通性性;(2)水文文地质条条件,即即拟建水水库的河河流和库库水位与与地下水水位的关关系。1.岩溶的影影响岩溶的发发育程度度决定渗渗漏通道道大小,,而且又又是影响响其连通通性的重重要因素素。一个地区区的岩溶溶在平面面分布上上具有分分带性规规律,即即岩溶具具有不均均匀规律律,这种种现象受受控于地地层岩性性、地质质构造、、地形地地貌和水水文地质质条件等等综合因因素,一一般来说说,质纯纯易容的的灰岩区区、褶皱皱核部、、断层和和裂隙密密集带、、可溶岩岩盐与非非可溶岩岩盐接触触带和碳碳酸盐岩岩硫化矿矿床的演演化带等等位置和和分布处处,就可可能岩溶溶发育较较其他地地带更为为强烈。。山区岩溶溶在剖面面上具成成层性,,即不同同高程上上有多层层水平溶溶洞分布布,各层层溶洞间间有溶隙隙或规模模不大的的垂直洞洞穴所沟沟通。2.地质构造造的影响响(1)褶褶皱a.纵谷:与与河流所所处褶皱皱的部位位有关b.横谷:修修水库不不利,但但充分利利用隔水水层,可可能防止止坝区渗渗漏。纵向谷,,向斜,,隔水层层起到封封闭作用用,库水水不会向向邻岩渗渗漏横向谷,,岩层褶褶皱,不不利于库库区防渗渗,对于于坝址充充分利用用隔水层层可有效效隔渗。。纵向谷,,背斜,,地层产产状较缓缓,库水水沿岩溶溶通道向向邻岩渗渗漏。纵向谷,,背斜,,地层产产状较陡陡,库水水不会由由岩溶通通道向邻邻岩渗漏漏。灰岩灰岩隔水层隔水层灰岩隔水层隔水层岩溶灰岩断层错动动,破坏坏了良好好的隔水水边界,,形成间邻邻谷渗漏漏通道。。河间地块块存在诸诸如侵入入岩体某某相对隔隔水层,,起到较较好的隔隔水作用用。断层错动,非非岩溶地层搭搭接形成良好隔水水边界。岩溶层岩溶层非岩溶化地层★断层:既可有利于渗渗漏,又可不不利于渗漏★岩体侵入:相对隔水层的的分布位置可将河谷分为为补给型、排排泄型、悬托托型三种类型型。3.河谷区水文地地质特征库水位与两岸岸地下水位相相对高程关系系,直接关乎乎库水能否向向邻谷渗漏,,两者关系可可概括为如下下图各种情况况:1—建库前地下水水位2—建库后地下水水位图a、b、c、d、e为补给型河谷谷。建库前地地下水补给河河水。a、b、d三种情况下,,建库前地下下水位仍高于于库水位,不不产生渗漏;;c、e建库前,库水水位高于地下下水位,产生生渗漏。图g、f属于排泄型,,建库前河水水补给地下水水,建库后肯肯定渗漏。图h是悬托型,天天然地下水位位位于谷底以以下,建库后后肯定渗漏。。三、岩溶渗漏漏的防治措施施归纳起来有两两方面措施::一是降低岩岩体透水性;;二是封堵渗渗漏通道。常常用灌、铺、、堵、截等措措施。1.灌浆:通过钻钻孔向岩体灌灌注水泥、沥沥青、粘土等等浆液,充填填裂隙、洞穴穴,降低岩体体的透水性,,形成防渗墙墙,达到防渗渗目的。2.铺盖:在地表表水(如库水水)入渗地层层(如坝上伏伏)铺设一定定高度的粘土土等隔水层,,阻止水体向向地下入渗。。3.堵截:用块石石、混凝土等等材料对规模模较大的渗漏漏通道进行填填塞封堵,截截断水流。4.截渗:在地下下岩溶管道的的集中漏水处处,用混凝土土或浆砌石等等筑成截水墙墙,以截断地地下水平集中中渗流通道。。5.疏导:由于岩岩溶洞体循环环于水位变动动与无水饱气气等复杂状态态,有时封堵堵不当,在洪洪水期水位突突然上升情况况下,形成较较高的水气压压力,或下水水位下降形成成负压,即可可能对堵体及及洞体产生破破坏作用,形形成塌陷等,,从而加剧渗渗漏作用。对对此,常常还还可以采取疏疏导措施。自动启闭闸防防渗铺盖烟囱式调压井井卧管式调压井井第五节岩岩溶地基稳定定性问题在岩溶地基上上进行建设时时,由于荷载载等原因,产产生地基塌陷陷破坏,或失失稳,这便是是岩溶地质稳稳定性问题。。一、变形破坏坏的主要形式式1.地表塌陷::地基受力层层范围内,存存在较大的空空洞(如溶洞洞)。在自然然条件下或建建筑荷载作用用下,产生洞洞体坍塌,引引发地面塌陷陷而导致建筑筑物破坏。2.地基承载力不不足:覆盖盖岩溶区,因因覆盖层强度度较低,不能能满足建筑筑荷载要求而而出现破坏。。3.地基不均匀沉沉降:在覆盖盖型岩溶去,,下伏石芽、、溶沟、落水水洞、漏斗等等造成基岩顶顶面起伏较大大,当其上部部有性质不同同,厚度不等等的细粒土分分布时,产生生不均匀沉降降。4.地基滑动:较较大的溶沟、、溶洞等形成成临空面,向向临空面产生生的滑动现现象。二、地基塌陷陷的成因形成塌陷的原原因很多。如如潜蚀、真空空吸蚀、振动动、土体软化化、建筑荷载载。目前认识识尚不一致。。因当地条件件不同,产生生塌陷的原因因而不同,也也可能是以一一种原因为主主导,多种因因素综合作用用的结果。1、潜蚀作用潜蚀论是1898年俄国学者巴巴浦洛夫提出出的,在国内内外地质界长长期被接受并并加以应用。。在覆盖型岩溶溶区,下伏存存在溶蚀空洞洞,地下水经经覆盖层向空空洞渗流(或地下水位下下降时,水力力梯度增大)。在一定的水水压力作用下下,地下水对对土体或空隙隙中的充填物物进行冲蚀、、掏空。从而而在洞体顶板板处的土体开开始形成土洞洞,随着土洞的不不断扩大,最最终引发动洞洞顶塌落。当当土层较厚或或有一定深度度时,可以形形成塌落拱而而维持上伏土土层的整体稳稳定。当土堆堆较薄时,土土洞不能形成成平衡。地表塌陷过程程示意图2.真空吸蚀效应应真空吸蚀论是是我国徐卫国国等于1979年提出的,国国内也普遍接接受这一论点点。岩溶网络的封封闭空腔(溶溶洞或土洞))中,当地下下水位大幅度度下降到空腔腔盖层底面下下时,地下水水由承压转为为无压,空腔上部便形形成低气压状状态的真空,,产生抽吸力力,吸蚀顶板的土土颗粒.同时内外压作作用,覆盖层层表面出现一一种“冲压””作用,从而而加速土体破破坏。三、岩溶塌陷陷的分布特征征主要分布岩溶溶洞穴发育强强烈,地下水水动态变化很很大、上部覆覆盖厚度较小小且性质较松松软的地区。。覆盖层厚度较较小的地区;;岩溶发育强烈烈的地区;在抽排地下水水的降落漏斗斗中心附近;;地表塌陷常沿沿地下水的主主要径流方向向;在接近地下水水的排泄区,,因地下水位位受河;水位位变化的影响响频繁而强烈烈;地形低洼及河河谷两岸平缓缓处易于塌陷陷。三、塌陷地基基稳定性评
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