04第三章巖溶工程地質(zhì)研究-展示頁
2025-01-24 05:02本頁面
【正文】 的水文地質(zhì)現(xiàn)象： 水文地質(zhì)條件復雜化；透水性增大，流態(tài)動態(tài)及不均勻性增大等。 負形態(tài)：溶溝、溶孔、溶槽、溶水洞、漏斗、 洼地、溶盆、溶原。 可溶性巖石 包括碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物等。 5 第一節(jié) 概述 一、定義 巖溶 ： 水（包括地表水和地下水）對可溶性巖石進行的以化學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。 ? (4)理解碳酸鹽巖的混合溶蝕效應； ? (5)掌握巖溶區(qū)水庫滲漏的條件及其防治措施； ? (6)掌握巖溶地基穩(wěn)定性評價方法及其防治措施。 巖溶工程地質(zhì)研究 工程學院巖土工程與工程地質(zhì)系 2 ? 概 述 ? 碳酸鹽巖的溶蝕機理 ? 影響巖溶發(fā)育的因素 ? 巖溶區(qū)水庫滲漏問題 ? 巖溶地基穩(wěn)定性問題 提 要 3 ? (1)掌握巖溶的概念、形態(tài)特征和研究意義； ? (2)要求掌握我國巖溶的分布特征 。 ? (3)理解碳酸鹽巖的溶蝕機理 。 本章學習要求 4 本章重點： ?(1) 碳酸鹽巖的溶蝕過程； ?(2) 碳酸鹽巖的混合溶蝕效應； ?(3) 巖溶區(qū)水庫滲漏的條件分析及其防治措施； ?(4) 巖溶地基穩(wěn)定性評價的方法及其防治措施。 巖溶作用 ：以化學溶蝕為主，同時還包括機械破碎、沉積、坍塌、搬運等作用，是一個化學－物理相結(jié)合的綜合作用。 Karst 6 巫山 巖溶現(xiàn)象： 形成獨特的地貌 大的地貌形態(tài)及蝕變：峰叢（溶蝕 洼地 ）；峰林（溶盆）； 溶蝕平原 地表形態(tài) 正形態(tài)：石林、石筍、峰林、孤峰。 地下形態(tài)：溶洞、溶隙、暗河。 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。全洞初勘長 ，面積達 70平方米，兩壁最寬處 173米，垂直高度多在 50至 60米，最高處達 150米。 20 21 “天坑 ” 是巖溶 (又稱 “ 喀斯特 ” )地區(qū)地下河運行形成大面積塌陷造成的，它與常說的 “ 巖溶漏斗 ” 不同，巖溶漏斗一般是斜坡，上寬下窄，天坑則是四壁巖石峭立，深度百米至數(shù)百米以上，猶如一個巨大無比的 “ 桶 ” 。天坑形狀奇特，地處僻壤，坑上坑下林木蔥郁，如果能進入 “ 桶 ” 底，更覺神奇。我國重慶開隆縣、奉節(jié)縣，四川興文縣，廣西樂業(yè)縣、巴馬縣等地都先后發(fā)現(xiàn)了天坑，當?shù)厝朔謩e稱其為 “ 石圍 ” 、 “ 石院 ” 、 ” 巖灣 ” 、 “ 漩坑 ” 、 “ 龍缸 ” 等，國外說法也不一樣，一般稱為 Great doline(大漏斗 )。 23 24 25 二、我國巖溶分布特征 世界大陸 75%為沉積巖， 15%為碳酸鹽巖，約4000萬 km2為可溶巖。川、渝、黔、桂、湘、鄂等是我國主要的巖溶區(qū)。 27 28 29 我國南方地區(qū)化學作用為主 ,地貌景觀以石芽、石柱峰叢、峰林 ,大峽谷 ,溶洞等為特色。 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)美的自然風景 .充分利用巖溶洞穴作為地下工程等。在該地區(qū)進行工程建設常常會遇到一些特殊的工程地質(zhì)問題。 據(jù)廣西 39個巖溶山地縣統(tǒng)計，在已建的260座大水庫中，有明顯滲漏的（設計效益與實際效益相比低于 80％者）有 92座。 34 涌水、突水、巖溶冒落 地基穩(wěn)定性、塌陷問題 自 1977年至今，武漢地區(qū)先后發(fā)生 6次巖溶地面塌陷： ?1977年，漢陽中南軋鋼常堆料場塌陷； ?1988年，武昌陸家街塌陷和阮家巷塌陷； ?1999年，毛坦村小學塌陷； ?2023年 2月，武昌司法學校塌陷； ?2023年 4月，青菱鄉(xiāng)烽火村塌陷 1988年 5月 10日，武昌陸家街地面塌陷，圓形塌坑，直徑 22M， 深 10余米，十間民房、大樹、電線桿等塌入坑中，引起附近工廠、學校、住宅墻體、地坪變形、開裂。 陷坑 18個，最大陷坑長 63米、深 6－ 7米；最小陷坑 1－ 2長，深小于 2米。 有 2棟民房完全倒塌，有 16棟民房出現(xiàn)不同程度的開裂、破損。 37 桂林至梧州市高速公路與桂林市外環(huán)高速路段相接處，曾在施工期發(fā)現(xiàn)大量巖溶塌陷。已發(fā)現(xiàn)的 85個塌陷溶洞，分布在 2公里長新辟的路基上，直徑最小為 1米，大至 10多米，最淺的為 1米，最深的 3米多。 （ b）從空中看，這個坑幾乎完全對稱。 40 第二節(jié) 碳酸鹽巖的溶蝕機理 參與巖溶過程的營力及巖溶過程很復雜。 主要作用有溶蝕、侵蝕、重力坍塌、堆積 、 沉陷等。 一、溶蝕過程 碳酸鹽為難溶鹽，溶解度很低，如 250C 時，溶解度為，由于水的化學成分復雜，且隨環(huán)境條件而復化，使得碳酸鹽巖石處于長期、多變、多種溶蝕效應。 涉及三相體系：固、水、氣。天然水中， H+ 濃度很低，故 CaCO3 在天然純水中溶解很少，形成巖溶主要是因為水中含有過量的 CO2 ，與水結(jié)合電離 H+ ，促使 CaCO3溶解。 水中 CO2主要取決于外界環(huán)境的補給。 大氣、生物、巖石、水構(gòu)成一個巖溶動態(tài)系統(tǒng)，巖溶是一個復雜的物 理化學動態(tài)過程。 蝕效應 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。 兩溶液的溶解度相差越大，相混合后，侵蝕性越大。 過飽和的侵蝕性的二氧化碳（m g/l）碳酸鈣（mg/l）010020030040
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