巖溶工程地質(zhì)研究(基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué))-在線瀏覽
2024-10-22 20:51本頁面
【正文】 ?第 3節(jié) 巖溶發(fā)育影響因素 ? 五、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng) 主控基本條件③ ，主要考慮地殼升降及穩(wěn)定期。穩(wěn)定期越長巖溶越發(fā)育。 ? 地殼下降 ： 循環(huán)弱、巖溶發(fā)育也弱。升平、升平可形成多層水平溶洞，據(jù)以判斷地殼相對運(yùn)動(dòng)期次 。 基 礎(chǔ) 工 程 地 質(zhì) 學(xué) 第四章 巖溶工程地質(zhì)研究 ?第 4節(jié) 巖溶地表塌陷研究 ?巖溶地表塌陷 — 覆蓋型巖溶，當(dāng)?shù)鼗饕芰臃秶鷥?nèi)有溶洞暗河、土洞等時(shí)，上部荷載或抽排地下水引起洞頂坍塌。 ?我國有 24個(gè)省 (市、自治區(qū) )300多個(gè)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(gè)，其中以桂、黔、湘、贛、川、滇、鄂等省區(qū)最為嚴(yán)重。 ? 巖溶塌陷主要誘發(fā)因素 人類活動(dòng) ? 在已有巖溶塌陷災(zāi)害中 ， 約 70%為人類活動(dòng)所誘發(fā) ，過量開采地下水 ， 是產(chǎn)生巖溶塌陷的主要原因 ， 其它如攔蓄地表水 、 基礎(chǔ)工程 、 鐵路公路施工以及爆破作業(yè)等 ， 也會(huì)誘發(fā)巖溶塌陷 。 ? 土洞形成條件 — 下伏基巖中垂直 (開口）巖溶發(fā)育（運(yùn)移）；上覆土層較松散有一定厚度（成拱）；水動(dòng)力條件變化大（動(dòng)因）。 ?形成機(jī)理： 潛蝕、真空吸蝕、壓強(qiáng)差、地下水氣沖爆。 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué) 第四章 巖溶工程地質(zhì)研究 ?第 4節(jié) 巖溶地表塌陷研究 ? 塌陷產(chǎn)生條件 — 覆蓋型巖溶區(qū)，下部巖溶發(fā)育、上部土洞已形成（二元結(jié)構(gòu)），水動(dòng)力條件變化大（動(dòng)因）。 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué) 第四章 巖溶工程地質(zhì)研究 ?第 4節(jié) 巖溶地表塌陷研究 ?二、 塌陷預(yù)測與防治： ? 塌陷預(yù)測： ? ⑴ 內(nèi)容： ? 塌陷地點(diǎn)、時(shí)間、強(qiáng)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(qiáng)度； ?據(jù)水動(dòng)力條件及其變化預(yù)測發(fā)生時(shí)間（定性）； ?運(yùn)用數(shù)學(xué)方法預(yù)測－模糊評判（定量）建立塌陷與水位降深的關(guān)系； 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué) 第四章 巖溶工程地質(zhì)研究 ?第 4節(jié) 巖溶地表塌陷研究 ? 塌陷預(yù)測： ? ⑶ 步驟 ? 查明場地條件、巖溶發(fā)育規(guī)律； ? 進(jìn)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(yù)測指標(biāo)； ? 考慮影響因素及發(fā)展趨勢進(jìn)行塌陷分區(qū)； ? 編制分區(qū)預(yù)測圖。 ? ⑵ 治理 －回填、強(qiáng)夯加固、跨越、深基礎(chǔ) 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué) 第四章 巖 溶 工 程 地 質(zhì) 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(qiáng)度低，荷載過大時(shí)引起剪切破壞。 ? 巖溶地表塌陷 — 覆蓋型巖溶，當(dāng)?shù)鼗饕芰臃秶鷥?nèi)有溶洞暗河、土洞等時(shí)，上部荷載或抽排地下水引起洞頂坍塌。 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué) 第四章 巖溶工程地質(zhì)研究 ?第 5節(jié) 巖溶地基穩(wěn)定性問題 ? 二、定性評價(jià) ? 評價(jià)內(nèi)容 ? 巖溶發(fā)育及分布規(guī)律； ? 個(gè)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(diǎn)（荷載大小、加荷速率）； ? 地質(zhì)環(huán)境變化特點(diǎn)（水位變動(dòng)、抽排強(qiáng)度）； ? 其它（動(dòng)荷、降雨強(qiáng)度等）。 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué) 第四章 巖溶工程地質(zhì)研究 ?第 5節(jié) 巖溶地基穩(wěn)定性問題 ? 三、半定量評價(jià) ? 前提 — 查清巖溶發(fā)育規(guī)律，將復(fù)雜的邊界條件加以簡化，借助力學(xué)方法計(jì)算。 ? 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(shí)塌高 Z = H0 / ( K 1 ) Z：塌高： H0： 原始洞高 ： K：松脹系數(shù) ? 當(dāng)頂板厚大于 Z時(shí)安全。 H = * b + H0* tan ( 90176。 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué) 第四章 巖溶工程地質(zhì)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。 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué) 第四章 巖溶工程地質(zhì)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(guān)的工程地質(zhì)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。 ? 我國是巖溶發(fā)育的國家之一。 ? 據(jù)調(diào)查，全國有 23個(gè)省 (市、自治區(qū) )的 300多個(gè)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(gè)，其中以南方的桂、黔、湘、贛、川、滇、鄂等省區(qū)最為發(fā)育。 ? 巖溶塌陷主要誘發(fā)因素 人類活動(dòng) ? 在已有巖溶塌陷災(zāi)害中 ， 約 70%為人類活動(dòng)所誘發(fā) ，過量開采地下水 ， 是產(chǎn)生巖溶塌陷的主要原因 ， 其它如攔蓄地表水 、 基礎(chǔ)工程 、 鐵路公路施工以及爆破作業(yè)等 ， 也會(huì)誘發(fā)巖溶塌陷 。 國外研究現(xiàn)狀 基礎(chǔ)工程地質(zhì)學(xué) 第四章 巖溶工程地質(zhì)研究 ? 巖溶地表塌陷研究 ? 巖溶塌陷發(fā)育的過程及機(jī)理研究 ? 巖溶塌陷發(fā)育機(jī)理的揭示是有效防治的前提，由于巖溶塌陷發(fā)育過程的特殊性，使得模型試驗(yàn)成為主要的研究手段。 國外研究現(xiàn)狀 ?如： 1970年日本學(xué)者 Nogushi、 1986年前蘇聯(lián)學(xué)者、 1984年美國學(xué)者 RALPH 、 1995年美國學(xué)者 Thomas 、俄羅斯學(xué)者 Anikeev,.(1999) ?國外一些學(xué)者還嘗試采用巖土工程離心機(jī)進(jìn)行塌陷試驗(yàn)，如： ?Borms和 Bennermark（ 1967）、 Marir（ 1984）專門研究了上覆軟土 “ 突入 ” 隧道造成地面下沉塌陷問題； ?Bertin（ 1978）針對佛羅里達(dá)州的土層情況，模擬了上覆砂層、粉砂層的塌陷問題； ?Howell和 Jenkins（ 1984）模擬研究了英國巖鹽洞穴的上覆砂層塌陷； ?Sterling和 Ronayne（ 1984）試驗(yàn)了洞穴上覆粘土層的沉陷，但沒有測量粘土的強(qiáng)度，也沒有把結(jié)果推廣到其它土層條件； ?在 Sterling的基礎(chǔ)上， Craig（ 1990）用離心模型研究了粘土直接覆蓋洞穴或粘土－砂層－洞穴的條件，建立起無量綱的安全系數(shù)（ VS）的極限值，塌陷與土層強(qiáng)度、土層厚度、其它上覆荷載以及洞穴開口直徑有關(guān)， ?Ma
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