巖溶工程地質研究(基礎工程地質學)(編輯修改稿)
2024-10-08 20:51 本頁面
【文章內容簡介】 性質及厚度 ? 水文地質條件 ?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。 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ?第 4節(jié) 巖溶地表塌陷研究 ?二、 塌陷預測與防治： ? 塌陷預測： ? ⑴ 內容： ? 塌陷地點、時間、強度、可能的后果 ? ⑵ 方法： ?方法 ?據(jù)發(fā)生條件及分布特征確定可能的范圍、判定強度； ?據(jù)水動力條件及其變化預測發(fā)生時間（定性）； ?運用數(shù)學方法預測－模糊評判（定量）建立塌陷與水位降深的關系； 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ?第 4節(jié) 巖溶地表塌陷研究 ? 塌陷預測： ? ⑶ 步驟 ? 查明場地條件、巖溶發(fā)育規(guī)律； ? 進行巖溶發(fā)育程度及地下水條件分區(qū)； ? 據(jù)已有塌陷分布特征確定綜合預測指標； ? 考慮影響因素及發(fā)展趨勢進行塌陷分區(qū)； ? 編制分區(qū)預測圖。 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ?第 4節(jié) 巖溶地表塌陷研究 ? 塌陷防治： ? ⑴ 預防 ? ａ 找出致塌動因－水位動態(tài)（降雨、人工抽排）、動靜荷載（列車振動、建筑荷載）； ? ｂ 消除或合理控制－供排水方案設計（淺層停抽，改用深層水；禁止強抽強排，使水位緩慢變化，）、建筑物位置選擇。 ? ⑵ 治理 －回填、強夯加固、跨越、深基礎 基礎工程地質學 第四章 巖 溶 工 程 地 質 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。 ? 地基不均勻下沉 — 覆蓋型巖溶，下浮石芽、落水洞、漏斗，造成基巖面起伏，導致不均勻下沉。 ? 巖溶地表塌陷 — 覆蓋型巖溶，當?shù)鼗饕芰臃秶鷥扔腥芏窗岛印⑼炼吹葧r，上部荷載或抽排地下水引起洞頂坍塌。 ? 地基滑移 — 裸露型巖溶，當基礎靠近落水洞、漏斗、垂直巖溶時，基礎向臨空面滑移。 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ?第 5節(jié) 巖溶地基穩(wěn)定性問題 ? 二、定性評價 ? 評價內容 ? 巖溶發(fā)育及分布規(guī)律； ? 個體巖溶形態(tài)（大小、形狀、頂板厚、巖性、充填情況、地下水條件）； ? 上覆土層巖性及厚度，土洞發(fā)育情況； ? 地表建筑荷載特點（荷載大小、加荷速率）； ? 地質環(huán)境變化特點（水位變動、抽排強度）； ? 其它（動荷、降雨強度等）。 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ?第 5節(jié) 巖溶場地穩(wěn)定性評價 ? 初評 ? ①下部基巖起伏，上覆軟土，考慮 地基不均勻沉降 ； ? ②基礎附近有落水洞，考慮 向臨空面滑移 ； ? ③ 洞徑 基寬，頂板厚 洞跨，無充填、有水， 考慮為不穩(wěn)定洞 ； ? ④蓋層 壓縮層，無土洞，水位變化小， 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 。 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ?第 5節(jié) 巖溶地基穩(wěn)定性問題 ? 三、半定量評價 ? 前提 — 查清巖溶發(fā)育規(guī)律，將復雜的邊界條件加以簡化，借助力學方法計算。定性基礎上定量。 ? 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。 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ?第 5節(jié) 巖溶地基穩(wěn)定性問題 ? 塌落拱法 ： 頂板塌落后形成平衡拱，拱上巖體自重及外荷由平衡拱承載。 H = * b + H0* tan ( 90176。 φ) / f H：拱高； b：洞跨； H0： ：洞高； f 、 φ ：巖土堅固系數(shù)、內摩擦角 ? 拱高加上覆巖體厚是頂板安全厚度，且上覆巖體厚度應滿足承載外荷的巖體厚。 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ?第 5節(jié) 巖溶地基穩(wěn)定性問題 ? 覆蓋型 ： ? 考慮上部荷載與土洞共同作用。上覆土層厚極限狀態(tài)為： Hk= h + Zn+ D h：土洞高； Zn：壓縮層厚； D：基底埋深 ? 實際土層厚 H與極限值 Hk比較： H＞ Hk； 穩(wěn)定； H＜ Hk， 不穩(wěn)，又分兩種情況：已有土洞，外荷致塌；無洞，后期土洞形成并致塌。 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ? 思考題： ? 巖溶發(fā)育為什么在空間分布很不均一？ ? 與巖溶相關的工程地質問題有哪些，各有何特殊性？ ? 巖溶發(fā)育的基本條件和影響因素是什么？ ? 試分析巖溶地表塌陷的成因、分布特征。 ? 土洞形成與巖溶發(fā)育、地表塌陷有何關系？ ? 巖溶區(qū)地基變形破壞的主要形式是什么，相應的巖溶類型是什么？ 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ? 巖溶地表塌陷研究 ? 巖溶塌陷是全球性地質災害，據(jù)統(tǒng)計，已有中國、美國、南非、法國、英國、德國、俄羅斯、波蘭、捷克、南斯拉夫、比利時、土耳其、加拿大、意大利及以色列等 17國發(fā)生過嚴重巖溶地面塌陷。 ? 我國是巖溶發(fā)育的國家之一。近年來，隨著城市化建設發(fā)展，各種資源開發(fā)不斷增強，由此引發(fā)的巖溶塌陷問題日益突出，已成為巖溶區(qū)主要地質災害問題。 ? 據(jù)調查，全國有 23個省 (市、自治區(qū) )的 300多個市縣共發(fā)生過巖溶塌陷 1400例以上，塌陷坑總數(shù)超過 4萬個，其中以南方的桂、黔、湘、贛、川、滇、鄂等省區(qū)最為發(fā)育。 研究現(xiàn)狀 基礎工程地質學 第四章 巖溶工程地質研究 ? 巖溶地表塌陷研究 ? 巖溶塌陷分布特征 —
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