【正文】 合處（河岸帶）。超出系統(tǒng)平衡所需的那部分 CO2稱之。 ? 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。 ? 其中以溶蝕作用為主、為始端。 ? 水循環(huán)交替條件是其中最活躍的因素 。 ?巖溶 分布 ： 碳酸鹽巖占國土總面積的 1/5，地表約 1/7，其中：貴州： 51%；廣西： 33%；湖南、湖北、云南： 20%強 。 ? 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。 關(guān)鍵：預(yù)測準確 → → 對策切實可行。 ? 問題的特殊性 巖溶空間分布不均，地下巖溶發(fā)育，影響因素多變，對于工程而言是個隱函數(shù)?；A(chǔ)工程地質(zhì)學 工程動力地質(zhì)作用 上篇 基 礎(chǔ) 工 程 地 質(zhì) 學 ?緒論 ?第一章 活斷層工程地質(zhì)研究 ?第二章 地震工程地質(zhì)研究 ?第三章 斜坡變形破壞工程地質(zhì)研究 ?第四章 巖溶工程地質(zhì)研究 ?第五章 泥石流工程地質(zhì)研究 基 礎(chǔ) 工 程 地 質(zhì) 學 ? 第四章 巖溶工程地質(zhì)研究 ?第 1節(jié) 概述 ?第 2節(jié) 碳酸鹽巖溶蝕作用機理 ?第 3節(jié) 巖溶發(fā)育影響因素 ?第 4節(jié) 巖溶地表塌陷研究 ?第 5節(jié) 巖溶地基穩(wěn)定性問題 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學 第四章 巖 溶 工 程地質(zhì) 研究 ?第 1節(jié) 概述 問題 巖溶特殊性 研究思路？ 關(guān)鍵何在？ 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學 第四章 巖 溶 工 程地質(zhì) 研究 ?第 1節(jié) 概述 ? 引入 — 巖溶問題可以說是各類工程動力地質(zhì)問題中最復(fù)雜、最難的。巖溶廣泛分布，問題無法回避。 ? 主要工程地質(zhì)問題： ? 房屋建筑 巖溶地表塌陷 ? 地下工程 巖溶突涌水 ? 水利工程 巖溶滲漏 解決思路： 第一步，據(jù)巖溶形成條件、影響因素找規(guī)律； 第二步，分析巖溶與工程的相互關(guān)系； 第三步，針對問題特殊性，得出解決方案。 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學 第四章 巖 溶 工 程地質(zhì) 研究 ?第 1節(jié) 概述 巖溶作用 — 定 義 、 特征 形成條件 三個基本條件 影響因素 — 五 個影響因素 穩(wěn)定性問題 — 四 種破壞類型 巖溶塌陷 — 形 成條件 、 分布規(guī)律 穩(wěn)定性評價 — 定性 、 定量 研究內(nèi)容 基礎(chǔ)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 — 巖溶作用及其產(chǎn)生的地貌現(xiàn)象和水文地質(zhì)現(xiàn)象，又稱喀斯特。 ?巖溶發(fā)育區(qū)特征： 形成各種巖溶地貌；沖溝少、地表水系不發(fā)育；巖體透水性增大；地下水空間分布不均、變化大、流態(tài)復(fù)雜；地表水、地下水分水嶺不一致。 基礎(chǔ)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(chǔ)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 ?巖溶作用機理復(fù)雜，包括： ?地表、地下水溶蝕； ?地表水侵蝕； ?地下水機械潛蝕、沖蝕； ?地下洞穴高壓水氣沖爆。 基礎(chǔ)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 ? 一、碳酸鹽巖溶蝕過程： ? ① CaCO3 水解 ? Ca2+ + CO32 ? ② CO2 溶于水，即： ? H2O + CO2 ? H2CO3 ? H + + HCO3 ? ③ 前兩步結(jié)合： CO32 + H + ? HCO 3 ? 由于 CO32減少，反應(yīng)朝正方向發(fā)展，即： ? ④ CaCO3 + H2O + CO2 ? Ca2+ + 2HCO3 基礎(chǔ)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 ? 二、系統(tǒng)中二氧化碳來源： ?問題： CaCO3 為難溶鹽，巖溶為何強烈發(fā)育？ ? 混合溶液、無機酸成分、 侵蝕性 CO2的存在。 ?侵蝕性二氧化碳： 系統(tǒng)（ Ca2+ 、 CO32 、 HCO3 、 CO2 、 H2CO3 ）平衡，化學反應(yīng)不朝某方向進行， CO2加入將打破平衡，使 CaCO3再溶解。 基礎(chǔ)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(yīng)及其他： ? 混合溶蝕效應(yīng)： ? 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。 基礎(chǔ)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 ? 離子效應(yīng)： ? 酸效應(yīng) 混合溶液中含 各種有機酸 ，即 H +加入促進CaCO3溶蝕量增加； ? 鹽效應(yīng) 加入不同化學成分的溶液，其中 強電解質(zhì) 溶液與 Ca2+和 CO32結(jié)合，使溶蝕增加； ? 同離子效應(yīng) 當與 CaCO3成份相同的離子 加入時，起到抑制溶蝕的作用， 溶液中 Ca2+和 CO32增加，導致析出 CaCO3 。 ? 比溶蝕度 Kv表溶蝕強度、比溶解度 Kcv表溶蝕速度。 圖示 → 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學 第四章 巖溶工程地質(zhì)研究 ?第 3節(jié) 巖溶發(fā)育影響因素 ? 巖石結(jié)構(gòu)： ?問題：環(huán)境、巖性相同的巖石，其巖溶發(fā)育程度有很大差異？ ? 巖石的結(jié)構(gòu)制約了巖溶發(fā)育強度。 ? 原因：巖石的孔隙度高，比溶蝕度、比溶解度值高，巖溶相應(yīng)發(fā)育。 ? 水量 補給好、循環(huán)強烈，則巖溶發(fā)育； ? 水質(zhì) 進入系統(tǒng)的 CO2及各種酸越多，巖溶越發(fā)育。 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學 第四章 巖 溶 工 程地質(zhì) 研究 ?第 3節(jié) 巖溶發(fā)育影響因素 ? 三、 地形地貌 主控基本條件③。 ? 一般河谷兩岸發(fā)育最強，谷坡段較弱，分水嶺較強。 ? 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。 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學 第四章 巖溶工程地質(zhì)研究