岩溶及岩溶水复习课程.ppt

《岩溶及岩溶水复习课程.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、岩溶及岩溶水学习要求1、岩溶的形成条件和影响因素2、岩溶地貌类型3、对工程影响及处理措施岩溶作用基本概念与研究意义凡是以地下水为主，地表水为辅，以化学过程（溶解与沉淀）为主，机械过程（流水侵蚀和冲积、重力崩塌和堆积）为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。这种作用改造成的地表形态和地下形态就叫岩溶地貌。岩溶作用及其新产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。又称喀斯特(Karst)。19世纪末，南斯拉夫学者J.Cvijic研究了南斯拉夫喀斯特高原的这种地貌，故得名。可溶性岩石在世界上分布很广，占全球面积的10.2％。在我国裸露的

2、可溶性岩(碳酸盐类)面积为90.7万／km2，占全国面积的9.4％，主要分布于广西、云南及贵州等地，是世界上喀斯特地貌最发育的地区之一，如桂林山水和路南石林皆著名于世。在岩溶地区，由于存在大量的地下空洞，进行水库修建是要注意防止渗漏问题，在开挖隧道和建设矿井时要注意涌水排水问题，在建筑铁路、桥梁和厂房时要注意地基的塌陷问题。喀斯特地貌岩溶发育的基本条件和影响因素岩溶发育的基本条件：①可溶岩层的存在②可溶岩层必须是透水的③具有侵蚀能力的水④水是流动性的影响岩溶发育的因素：①气候②地层的组合、厚度及产状的影响③构造的影响岩石的可溶性

3、可溶性岩层时发生溶蚀作用的必要前提，它必须具有一定的透水性，使水能进入岩层内部进行溶蚀岩石的可溶性按岩性成分可分为三类①易溶的卤素盐类，如岩盐②中等溶度的硫酸盐类，如石膏和硬石膏③难溶的碳酸盐类，如石灰岩、白云岩、泥灰岩岩石的透水性岩溶要发展，岩石必须具有透水性。一般在断层破碎带、裂隙密集带和褶皱轴部附近，因为岩石裂隙发育且连通性好，有利于地下水的运动，从而促进了岩溶的发育，并且往往沿此方向发育着溶洞、地下河等。另外，地表附近吗，由于风化裂隙增多，所以岩溶一般比较发育。——裂隙发育（初始裂隙）→岩溶系统——断层发育决定了溶洞的形

4、成水的溶蚀性水对碳酸盐类岩石的溶解能力，主要取决于水中侵蚀性CO2的含量。水中侵蚀性CO2的含量越多，水的溶蚀能力也越强。其化学方程式：CaCO2+H2O+CO2==Ca2++2HCO3-该反应是可逆的反应，当空气中的CO2减少，或者水中游离CO2减少时，化合的CO2就要向相反的方向转化，使水中碳酸含量减少，这时CaCO3就要发生沉淀作用。水的流动性地下水的循环交替式岩溶发育的充分必要条件水的流动性反映了水在可溶岩层中的交替程度。只有水循环交替条件好，水的流动速度快，才能将溶解物质带走，同时又促使含有大量CO2的水源源不断地得到

5、补充，则岩溶发育速度就快。反之，岩溶发育就慢，甚至处于停滞状态。岩溶的发育和分布规律：1水平方向2垂直方向：①垂直循环带②水平循环带③过渡循环带④深部循环带Ⅰ-垂直循环带；Ⅱ-过渡循环带；Ⅲ-水平循环带；Ⅳ-深部循环带岩溶水存与运移于可溶岩的空隙、裂隙以及溶洞中的地下水叫岩溶水。岩溶含水介质是多级次的空隙系统。一般情况下，包含下列尺寸不等的空隙：①岩溶管道，通常直径数十厘米到数米，其中还包括体积十分巨大的溶洞；②各级构造裂隙；③成岩过程中形成的各种原生孔隙与裂隙；充填溶洞的松散沉积物。岩溶地貌根据它们出露的情况分为地表岩溶地貌

6、、地下岩溶地貌以及它们的组合地貌。1地表岩溶地貌：石芽与溶沟；漏斗；竖井；落水洞；溶蚀洼地；坡立谷；干谷和盲谷2地下岩溶地貌：溶洞；地下河3落水洞、竖井、地下通道组合；河谷和暗河组合；塌陷与地下通道组合；溶洞与地下通道组合；溶洞与阶地组合；分水岭风口与溶洞组合岩溶地貌岩溶区的主要工程问题由于岩溶的发育致使建筑物和地基的工程地质条件大为恶化，因此在岩溶地区修建各类工程建筑物时必须对岩溶进行工程地质研究，以预测和解决因岩溶而引起的各种工程地质问题。归结起来，岩溶区的工程地质问题主要有两类。1地基稳定性及塌陷问题2渗漏和突水问题溶洞地

7、基溶洞地基的稳定性取决于溶洞的规模、埋深及充填情况。当溶洞的规模大、埋深浅、溶洞顶板承受不了建筑物的荷载时，就会使溶洞顶板坍塌、地基失稳。当建筑物地基直接遇到溶洞时，可视溶洞的规模及充填物情况，进行适当处理。规模小，可采用清除或堵塞，或盖板跨越；规模大，则不宜作为建筑物的地基。为了确保溶洞地基的稳定性，必须根据溶洞的规模、溶洞顶板岩层的性质确定洞穴离地面的安全深度，即溶洞顶板的安全厚度。当溶洞埋深大于安全厚度时，地基是稳定的；否则地基不稳定，必须进行处理。实践中，对溶洞顶板安全厚度的确定常采用以下方法a.对洞顶完整的溶洞，顶板安

8、全厚度采用厚跨比法确定。认为当溶洞顶板厚度h与建筑物跨过溶洞的长度L之比h/L>0.5时，溶洞顶板安全。b.对顶板不完整、洞顶坍塌的溶洞，顶板安全厚度洞顶板坍塌堵塞计算法。所需塌落高度(H)按下式计算：H=H0/(K-1)式中H0——洞体最大高度（m）；K——岩