【正文】 一般有， 柱體： 棱錐體： （ F為塌落體底面積） 11V F h??13V F h??107 假設(shè)塌陷發(fā)生后，塌落部分完全填塞所有空間， 便有： （ K為膨脹系數(shù)，一般可取 ） 1 0 1V K V V? ? ? 粗略估算時(shí)假設(shè)： 便有， 塌落錐體： 塌落柱體： 00V F h??0103 151hhhK???0 51hK ? 判斷：當(dāng)基礎(chǔ)底板距洞頂頂板距離 h15h0 （或 5h0 ）時(shí)，認(rèn)為存在塌落對(duì)基礎(chǔ)的影響。 90%塌陷出現(xiàn)在覆蓋層厚度 10m，厚度 30m者很少產(chǎn)生塌陷。目前認(rèn)識(shí)尚不一致。 圖 h是懸托型，天然地下水位位于谷底以下，建庫(kù)后肯定滲漏。 69 70 一、滲漏的形式 裂隙分散滲漏 管道集中滲漏 繞壩滲漏：壩區(qū) 臨谷滲漏：庫(kù)區(qū) 暫時(shí)性滲漏：飽和包氣帶的洞、隙消耗的水量一旦飽和，滲漏停止。 61 可溶碳酸巖與非可溶巖可能在不同地段形成十分復(fù)雜的各種組合形式，因而巖石溶蝕性存在顯著差異，從而形成復(fù)雜的巖溶現(xiàn)象。 溫?zé)岢睗竦臒釒?、亞熱帶地區(qū)：巖溶作用較強(qiáng)烈 高寒干旱的地區(qū)：巖溶不發(fā)育 不同氣候條件下，巖溶速度、形態(tài)、類型都明顯不同 我國(guó)氣候分類 副熱帶 亞熱帶 溫 帶 三大特征地區(qū) 青藏高寒地區(qū) 西北干旱地區(qū) 南部溫?zé)岬貐^(qū) 57 如溶蝕速度： 廣西： ； 湖北： ； 河北： 。 碳酸鹽巖是指碳酸鹽礦物含量超過 50%的一類沉積巖。 蝕效應(yīng) 指兩種或兩種以上不同飽和度水溶液，在碳酸鹽巖體內(nèi)相遇，混合后的溶液較原來的溶液溶解性增強(qiáng)。 （ b）從空中看，這個(gè)坑幾乎完全對(duì)稱。 31 三、巖溶工程地質(zhì)研究的意義 一方面 ,巖溶地區(qū)形成優(yōu)美的自然風(fēng)景 .充分利用巖溶洞穴作為地下工程等。 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 懸棺 19 貴州省畢節(jié)縣的織金洞，原名打雞洞。 5 第一節(jié) 概述 一、定義 巖溶 ： 水（包括地表水和地下水）對(duì)可溶性巖石進(jìn)行的以化學(xué)溶蝕作用為主的改造和破壞地質(zhì)作用以及由此產(chǎn)生的地貌及水文地質(zhì) 現(xiàn)象 的總稱。我國(guó)有關(guān)專家認(rèn)為稱其為 “ 天坑 ” 最確切，故取名為 “ 巖溶天坑 ” (Karst tiankeng)，簡(jiǎn)稱 “ 天坑 ” 。 陷坑帶呈近東西向分布，散分在東西 300米、南北 250米的范圍內(nèi)。 主要九個(gè)離子平衡體系： CO2， H2CO3， HCO3－ ， CO32－ ， Ca2+， CaHCO3+， CaCO3， H+， OH－ 溶蝕過程如下（以 CaCO3 的溶解和沉積為例） 2 233C a C O C a C O???2 2 2 3 3C O H O H C O H H C O??? ? ? ?23 2 2 3C a C O C O H O C a 2 H C O??? ? ?2 2 23 3 3C a C O H H C O C a 2 H C O? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?233C O H H C O? ? ???① ② 由①及② 上述反應(yīng)也可表示為離子平衡式： 化簡(jiǎn)為： 43 上述表明： CaCO3 在水中溶解的實(shí)質(zhì)是CO32 與 H+ 結(jié)合生成 HCO3 ，因此 H+ 的濃度是溶解的關(guān)鍵。 47 三、其他離子的作用 天然地下水中成分較復(fù)雜，大致有兩類離子：一類是與碳酸鹽巖溶解產(chǎn)生的相同離子，如 Ca2+ 、 Mg2+ 、 CO32 等；另一類是不同的離子，如 Na1 、 Cl1 、 SO42 等。 二、氣候的影響 ： （ 1）水直接參與巖溶作用，充足的降水是保證巖溶作用強(qiáng)烈進(jìn)行的必要條件。 由于斷裂構(gòu)造的存在，在一定程度上控制了巖溶的發(fā)育。 64 五、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響 地殼的上升、下降、相對(duì)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、幅度、速度和波及范圍，控制著水循環(huán)交替條件及其變化趨勢(shì)，從而強(qiáng)烈的控制著巖溶發(fā)育的類型、規(guī)模、速度、空間分布及巖溶作用的變化趨勢(shì)。 河間地塊存在諸如侵入巖體某相對(duì)隔水層，起到較好的隔水作用。在自然條件下或建筑荷載作用下，產(chǎn)生洞體坍塌，引發(fā)地面塌陷而導(dǎo)致建筑物破壞。 巖溶網(wǎng)絡(luò)的封閉空腔（溶洞或土洞）中，當(dāng)?shù)叵滤淮蠓认陆档娇涨簧w層底面下時(shí)，地下水由承壓轉(zhuǎn)為無壓 ,空腔上部便形成低氣壓狀態(tài)的真空，產(chǎn)生抽吸力 ,吸蝕頂板的土顆粒 .同時(shí)內(nèi)外壓作用，覆蓋層表面出現(xiàn)一種 “ 沖壓 ” 作用，從而加速土體破壞。 在地基受壓層內(nèi)，當(dāng)洞體尺寸大于基礎(chǔ)尺寸，頂板厚度小于洞跨，巖性破碎時(shí)，應(yīng)考慮為不穩(wěn)定溶洞。如樁基礎(chǔ)，或采取繞避等措施。 基礎(chǔ)底板以下土層厚度大于地基壓縮層計(jì)算深度，同時(shí)又不具備水動(dòng)力變化條件時(shí)，可以不考慮地基穩(wěn)定性問題。當(dāng)土堆較薄時(shí)，土洞不能形成平衡。對(duì)此，常常還可以采取疏導(dǎo)措施。 縱向谷，背斜，地層產(chǎn)狀較陡，庫(kù)水不會(huì)由巖溶通道向鄰巖滲漏。 （ 3）非可溶性巖層與碳酸鹽巖互層 在同一時(shí)期，巖溶呈多層發(fā)育 一般巖溶作用較弱，往往因非可溶巖隔水作用，形成局部地下水系統(tǒng)，從而可能形成多層巖溶現(xiàn)象 。 ? 地形高差大大影響地下水補(bǔ)、排條件，影響巖溶發(fā)育的深度。 礦物結(jié)晶越小， KV越大。 在地質(zhì)條件特殊的部位，因上述原因，常使巖溶作用較之其他地方強(qiáng)烈。溶蝕反應(yīng)由表及里，地下溶蝕優(yōu)先的復(fù)雜體之中。