第五章巖溶工程地質(zhì)研究第一節(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(jìn)行的以化學(xué)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。巖溶作用：以化學(xué)溶蝕為主，同時(shí)還包括機(jī)械破碎、沉積、坍塌、搬運(yùn)等作用，是一個(gè)化學(xué)－物理相結(jié)合的綜合作用?？扇苄詭r石包括碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物等。巖溶現(xiàn)象：1、形成獨(dú)特的地貌地下形態(tài)（地下水作用為主）：溶隙、溶洞、暗河。大的地貌形態(tài)及蝕變：峰叢（溶洼）峰林（溶盆）孤峰（溶蝕平原）地表形態(tài)（地表水作用為主）正形態(tài)：石牙、石林、峰（叢）林、孤峰。負(fù)形態(tài)：溶孔、溶槽、溶溝、溶水洞、漏斗、洼地、溶盆、溶原。2、形成獨(dú)特的水文地質(zhì)現(xiàn)象：水文地質(zhì)條件復(fù)雜化；透水性增大，流態(tài)動態(tài)及不均勻性增大；出現(xiàn)伏流、地下河、巖溶泉，構(gòu)成獨(dú)特的水文地質(zhì)系統(tǒng)（單元）等。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。我我國碳酸鹽分布面積344.3萬Km2，約占國土面積的36%。川、黥、桂、湘、鄂等是我國主要的巖溶區(qū)。分布于震旦~三疊系，華南總厚3000~5000米，華北厚1000~2000米。

我國地跨熱帶、亞熱帶和溫帶不同氣候區(qū)，形成不同氣候區(qū)獨(dú)特的巖溶類型及特征。云臺山地處位于河南省修武縣

我國北方地區(qū)氣溫低，溶蝕速度要慢很多,除水作用外，破裂、崩塌等物理因素也是主要破壞作用。

據(jù)廣西39個(gè)巖溶山地縣統(tǒng)計(jì)，在已建的260座大水庫中，有明顯滲漏的（設(shè)計(jì)效益與實(shí)際效益相比低于80％者）有92座。1.水利水電工程：滲漏、潰壩、誘發(fā)地震

一方面,巖溶地區(qū)形成優(yōu)美的自然風(fēng)景.充分利用巖溶洞穴作為地下工程等。另一方面,生態(tài)環(huán)境脆弱，水旱及地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生。在該地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)常常會遇到一些特殊的工程地質(zhì)問題。主要有：巖溶滲漏，引發(fā)地區(qū)塌陷，造成坑道涌水、突水、滑落。三、巖溶工程地質(zhì)研究的意義施工中的魚簡河拱壩及左壩肩巖體魚簡河壩基（肩）地質(zhì)橫剖面2.道路工程

路基、站場、橋梁地基穩(wěn)定性、地基塌陷我國東部巖溶區(qū)，鐵路4010公里，巖溶塌陷376處，近十年間中斷車1860小時(shí)，顛覆列車3次。3.地下工程涌水、突水、巖溶冒落4.工民建地基穩(wěn)定性、塌陷問題

自1977年至今，武漢地區(qū)先后發(fā)生10余起巖溶地面塌陷，如：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(xué)塌陷；2000年2月，武昌司法學(xué)校塌陷；2000年4月，青菱鄉(xiāng)烽火村塌陷。規(guī)模及危害最大。

第二節(jié)碳酸鹽巖的溶蝕機(jī)理一、溶蝕過程

參與巖溶過程的營力及巖溶過程很復(fù)雜。主要營力是水,水的侵蝕、溶蝕作用是經(jīng)常性、緩慢的長期作用過程。主要作用有溶蝕、侵蝕、重力坍塌、堆積、沉陷等。如地表水—侵蝕、剝蝕、堆積；地下水—溶蝕、機(jī)械潛蝕、堆積、沉陷；重力、氣壓—坍塌、沖爆、吸蝕。

碳酸鹽為難溶鹽，溶解度很低，如250C時(shí)，溶解度為14.2mg/L，由于水的化學(xué)成分復(fù)雜，且隨環(huán)境條件而復(fù)化，使得碳酸鹽巖石處于長期、多變、多種溶蝕效應(yīng)。溶蝕反應(yīng)由表及里，地下溶蝕優(yōu)先的復(fù)雜體之中。涉及三相體系：固、水、氣。主要九個(gè)離子及化合物的平衡體系：CO2，H2CO3，HCO3—，CO32—，Ca2+，CaHCO3+，CaCO3，H+，OH—

溶蝕過程如下（以CaCO3的溶解和沉積為例）①②

由①及②

上述反應(yīng)也可表示為離子平衡式：化簡為：

上述表明：CaCO3在水中溶解的實(shí)質(zhì)是CO32—與H+結(jié)合生成HCO3—，因此H+的濃度是溶解的關(guān)鍵。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?yàn)樗泻羞^量的CO2，與水結(jié)合電離H+，促使CaCO3溶解。任何能在水中產(chǎn)生H+的物質(zhì)均可能使CaCO3溶解。H+含量多少用PH表示，當(dāng)PH小于6.36時(shí)，具強(qiáng)烈侵蝕性；PH=10以上時(shí)，不具侵蝕性。

水中CO2主要取決于外界環(huán)境的補(bǔ)給。如大氣、土壤的生物作用等。大氣、生物、巖石、水構(gòu)成一個(gè)巖溶動態(tài)系統(tǒng)，巖溶是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)動態(tài)過程。

不平衡,CaCO3溶解或CO2逸出平衡，或析出CaCO（沉淀）不平衡,CaCO3溶解往復(fù)進(jìn)行補(bǔ)充CO2二、混合溶蝕效應(yīng)不同成分或不同溫度的水混合后，其溶蝕能力有所增強(qiáng)的效應(yīng)。1.兩種不同飽和溶液的混合溶蝕效應(yīng)

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(qiáng)。水的溶蝕能力取決于水中侵蝕CO2的的存在情況，右圖中曲線表示平衡CO2與溶解CaCO3的關(guān)系。兩溶液的溶解度相差越大，相混合后，侵蝕性越大。實(shí)際上，自然界中溶液大都比較接近，相混合一般能再溶解1%~2%的CaCO3。2.不同溫度溶液的混合溶蝕效應(yīng)

如果有兩種溫度不同而飽和度相同的水相混合，或一種水溶液由高溫變?yōu)榈蜏兀伎梢约哟驝O2的溶解度，從而加強(qiáng)溶液的溶蝕能力。這是因?yàn)闇囟扔筛呓档蜁r(shí)水對CO2吸收系數(shù)增大，以及用于飽和CaCO3所需的平衡CO2減少，多余的CO2轉(zhuǎn)化為游離CO2。實(shí)際上，溫度降低同時(shí)又限制了溶液中分子的游動和擴(kuò)散，減緩了溶解反應(yīng)的速度。三、其他離子的作用1.酸效應(yīng)2.同離子效應(yīng)3.離子強(qiáng)度效應(yīng)

在地質(zhì)條件特殊的部位，因上述原因，常使巖溶作用較之其他地方強(qiáng)烈。如，地下水面附近；斷層交錯(cuò)等地下水下滲流匯合點(diǎn)；河谷岸坡附近；溫泉出露點(diǎn)附近等。

天然地下水中成分較復(fù)雜，大致有兩類離子：一類是與碳酸鹽巖溶解產(chǎn)生的相同離子，如Ca2+、Mg2+、CO32-等；另一類是不同的離子，如Na1-、Cl1-、SO42-等。這些離子對溶液的溶解性都有一定影響，即產(chǎn)生離子效應(yīng)，如下：

任何酸解離出H+后，溶液中H+濃度增加，H+和CO32-結(jié)合生成HCO31-，從而加速CaCO3的溶解。如右反應(yīng)式：

地質(zhì)上含硫酸的巖層滲出的地下水有較大溶蝕性。

加入Ca2+或CO32-等同等離子后，減緩水對碳酸鹽的溶蝕能力。

水中增加與CaCO3不相一致的強(qiáng)電解離子時(shí)，它們會以較強(qiáng)的吸引力吸引Ca2+及CO32-離子，從而降低Ca2+與CO32-的引力，從而增大水對CaCO3的溶解性。第三節(jié)影響巖溶發(fā)育的因素凡是影響上述三個(gè)條件的因素均是影響巖溶發(fā)育的因素。具有可溶性巖石具有溶蝕能力的水具有良好的水循環(huán)交替條件巖溶發(fā)育的條件一、碳酸鹽巖巖性的影響碳酸鹽巖能否被溶解或溶解程度如何，主要取決于巖石的性質(zhì)，如物質(zhì)成分、化學(xué)成分、礦物成分及結(jié)構(gòu)。碳酸鹽巖是指碳酸鹽礦物含量超過50%的一類沉積巖。主要化學(xué)成分是CaCO3、MgCO3、sio2等。常見的有：灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r等。不同巖石，其溶解性是不同的，可用兩個(gè)指標(biāo)表示：準(zhǔn)試樣：方解石，要求試樣尺寸相同，粉碎的粒度大小一樣，溶蝕在高濃度CO2的蒸餾水中。KV及KCV越大，說明巖石的溶蝕強(qiáng)度和溶蝕速度也越大。研究表明：★方解石含量越高CaO/MgO比值越大，KV及KCV越大；反之白云石含量越小。★酸不溶物含量越高，KV及KCV越小。、淀）淀）礦物結(jié)晶越小，KV越大。一般而言，泥晶>粒屑>亮晶。二、氣候的影響1溫度的影響：

（1）溫度升高，水中的CO2的溶解度減小，不利于巖溶作用。一般，水溫升高200~300C，溶于水中的CO2減少一半。（2）溫度升高，生物新陳代謝加快，釋放更多的CO2帶入水中。同時(shí)溫度升高，化學(xué)反映速度大大加快，有利于巖溶作用，一般溫度升高100C，化學(xué)反應(yīng)速度加快一倍?？傮w上：溫度的升高有利于巖溶作用的進(jìn)行。2.降水的影響：

（1）水直接參與巖溶作用，充足的降水是保證巖溶作用強(qiáng)烈進(jìn)行的必要條件。（2）水是溶蝕作用的介質(zhì)和載體，充足的降水保證了水體的良好的循環(huán)交替條件，促進(jìn)巖溶作用的強(qiáng)烈進(jìn)行。非巖溶地區(qū)的外源水比巖溶地區(qū)內(nèi)源水具有更強(qiáng)侵蝕性。

降水影響比氣溫影響大。溫?zé)岢睗竦臒釒?、亞熱帶地區(qū)：巖溶作用較強(qiáng)烈高寒干旱的地區(qū)：巖溶欠發(fā)育。干燥度低的濕熱地區(qū)（如桂林），人滲量大、土層空氣中CO2高，土下溶蝕比地面或空氣下高一倍以上；干燥度高的寒旱地區(qū)（如北京），人滲量小、土層空氣中CO2相對濕熱地區(qū)低，土下溶蝕速度極低，是空氣中的1/20。不同氣候條件下，巖溶速度、形態(tài)、類型都明顯不同如溶蝕速度：廣西中部—0.12~0.13mm/a；湖北三峽地區(qū)—0.06mm/a；四川西部—0.04-0.05mm/a；河北西北部—0.02~0.03mm/a。我國氣候分類副熱帶亞熱帶溫帶三大特征地區(qū)青藏高寒地區(qū)西北干旱地區(qū)南部溫?zé)岬貐^(qū)巖溶形態(tài)差別：溶蝕是緩慢過程，如溶痕在濕潤條件下為百年級產(chǎn)物、半干旱條件千年產(chǎn)物；洼地在濕潤條件下為十萬至百萬年級產(chǎn)物；1米厚紅壤土的形成要剝蝕約25米厚的灰?guī)r，在濕潤條件下也要10萬年。我國大陸巖溶基本形成于第四紀(jì)，現(xiàn)代氣候格局在地四紀(jì)大致形成。

廣西副熱帶—溶蝕為主，地表地下巖溶充分強(qiáng)烈，形態(tài)諸全湖北、湖南、四川等地—巖溶發(fā)育，以溶丘、溶洞、漏斗為特征。

河北、山東、山西等地—不太發(fā)育，侵蝕為主，幾乎不發(fā)育封閉溶蝕地形，以地下隱伏巖溶為主。三、幻玉地形妹地貌音的影處響地形湯地貌底條件知通過墾影響晌水的擁入滲肝，循寬環(huán)交裙替條鉛件，遺進(jìn)而蘇影響墾巖溶腰發(fā)育膝的規(guī)耍模、潮速度暗、類銜型及筋空間筋分布聞。例如瘋：區(qū)域獄地貌基格局帶，宏宏觀上已控制辣了某縱地區(qū)詳?shù)牡睾姹硭ξ木W(wǎng)榮及地受下水勵排泄基準(zhǔn)埋面的性狀育，從費(fèi)而控豪制了讓地表前地下變水的扒運(yùn)動叢趨勢姓，進(jìn)仍而控盜制了渴巖溶顧發(fā)育腹的總跑體形期式。地形平職緩地貌森較之地拆形較陡遠(yuǎn)地貌，醉地表徑流緩慢，入滲拉量較大，左有利于瓣巖溶發(fā)奧育。不同崖地貌義條件厘，因傍其垂直入框滲帶埋深克和水平徑沸流程度集的不龜同，意垂直趕巖溶奪形態(tài)乳及水崗平巖瞧溶形次態(tài)的稱明顯滴差別巡壽。地形破高差綢大大諸影響庭地下暈水補(bǔ)、排僵條件，影唐響巖善溶發(fā)伙育的價(jià)深度詞。四、地?fù)钨|(zhì)構(gòu)造策的影響大地偶構(gòu)造造格局掃控制濕碳酸國鹽巖赴分布主，地閃臺、嚇地槽湯區(qū)碳釘酸鹽共巖具爭有不碰同層初積建專造類閉型，形巖溶恒發(fā)育夏不同避。如地臺（主宋要分葡布蓋捎層，庭面積指大，勁厚，骨穩(wěn)定死，性骨純，微地貌勢類型婆多，繼洞穴糖發(fā)育窄，我發(fā)國巖別溶主帶導(dǎo)地容位；地槽（構(gòu)造萍影響，潤分布凌四亂，變賣質(zhì)，分禁布西部屯干旱高題寒區(qū)，云巖溶形嫁態(tài)單調(diào)條，洞穴吉不發(fā)育福）。1潤.斷尾裂的輝影響成巖、耀構(gòu)造、慕風(fēng)化、固卸荷等究作用形垮成的各玻種破裂套面，為地下法水入滲訪和流動痰提供了喪通道，同筍時(shí)為幅地下眼水有蠶效向堆深部畜滲入慎并形丟成深末部巖格溶提續(xù)供了桌條件椒。由于斷標(biāo)裂構(gòu)造墾的存在贈，在一關(guān)定程度菊上控制了倦巖溶的啟發(fā)育。例如償，沿?cái)嗳樟衙鎺r糖溶發(fā)育叉強(qiáng)烈。各組郵破裂兆面相潮互交渴織、果延伸正進(jìn)而別控制殖了巖溶發(fā)糞育的形染態(tài)、規(guī)翻模、速濱度和空耕間分布，使得槳巖溶發(fā)舌育宏觀不均一方性。各種破摩裂面相塌互交織寇，使地遞下水混合仰溶蝕蔽效應(yīng)明顯是，促盤進(jìn)巖忍溶發(fā)策育。2.褶皺息的影偽響褶皺的類型和美部位不同漫，裂孫隙發(fā)務(wù)育程膜度不拔同，饑巖溶當(dāng)強(qiáng)度衡不同魄。如測核部紀(jì)比翼島部發(fā)貍育，至背斜容比向仙斜發(fā)扣育。褶皺的辨形態(tài)、估性質(zhì)、扔尺寸和鄉(xiāng)豐方向控是制了可蒸溶巖的空間分失布從而伸控制嚼了巖撒溶發(fā)取育的泊特征蠅。3.巖層財(cái)組合窩特征桶的影業(yè)響（1）厚牧而純歉的碳州酸鹽懲巖最有利蒸于巖溶寺發(fā)育，象按地下步水動力枕特征剖溪面上分旬為四個(gè)慶帶：Ⅰ.包氣帶：多者發(fā)育得垂直廣巖溶友形態(tài)水，溶亡蝕通旅道育間潮連通胸性差慚。Ⅱ.地下監(jiān)水季狗節(jié)變診動帶：垂?jié)M直和貼水平逼兩個(gè)映方向輝巖溶厚均發(fā)末育。Ⅲ.飽水帶：有煤利于黃形成雪規(guī)模絞大、習(xí)連續(xù)顛性好編的水謀平巖拴溶Ⅳ.深循環(huán)粉帶：由腰于水核循環(huán)遷交替括遲緩盆，巖杏溶發(fā)吹育很辜弱?？扇芄妓釡I巖與量非可欲溶巖虜可能誓在不問同地增段形繡成十支分復(fù)灑雜的話各種蕉組合棵形式毒，因賭而巖糠石溶議蝕性埋存在茅顯著釣差異標(biāo)，從逝而形堡成復(fù)唇雜的雜巖溶艙現(xiàn)象秘。如引下4中類暑型的鬧組合淘形式鞠，巖黃溶發(fā)總育明歡顯不湖同。ⅠⅡⅢⅣ（2）碳酸堅(jiān)鹽巖夾牽非可溶云性巖層由于非漂可溶巖嗓的存在狼影響地貓下水運(yùn)丘動，巖勻溶發(fā)育停沒有（1）充駱分，華不一駱定具描備上斤述四切個(gè)分香帶特約點(diǎn)。斥但也計(jì)常有口巖溶喪現(xiàn)象鉆發(fā)育痕，其辣程度夜因不判可溶雖巖夾否層的壞厚度攜和夾抬層多嗽少而染不同啊。（3）非億可溶福性巖里層與秧碳酸菌鹽巖券互層在同一福時(shí)期，盜巖溶呈斃多層發(fā)唯育一般源巖溶左作用曉較弱須，往柳往因牙非可就溶巖憂隔水膠作用拖，形指成局冷部地些下水棚系統(tǒng)朗，從眨而可團(tuán)能形形成多璃層巖東溶現(xiàn)奏象消。（4）非可龍溶性巖耽層夾碳及酸鹽巖巖溶發(fā)販育極弱非可溶乳巖隔水獅作用，引地下水尋循環(huán)交東替條件辭很差，遣巖溶發(fā)劑育極弱災(zāi)。地殼的墓上升、單下降、膊相對穩(wěn)筐定運(yùn)動顫的性質(zhì)霉、幅度桑、速度頸和波及宗范圍，骨控制著棗水循環(huán)少交替條慨件及其文變化趨算勢，從司而強(qiáng)烈野的控制抄著巖溶潮發(fā)育的境類型、老規(guī)模、蘆速度、頂空間分額布及巖衰溶作用疑的變化嶺趨勢。地殼較娃快上升詢期：侵嫩蝕基準(zhǔn)怒面相對帽下降，烤地下水妨位適應(yīng)匹排泄基臨準(zhǔn)面而醫(yī)逐漸下宜降，側(cè)所向巖溶說不發(fā)育蛾，規(guī)模桃小而少刮見，分愿帶現(xiàn)象那不明顯停，以垂忌直形態(tài)展的巖溶神為主。地殼相破對平穩(wěn)龜期：侵山蝕基準(zhǔn)鞋面和地挽下水面膨相對穩(wěn)博定，溶歇蝕作用斑充分進(jìn)靜行，分注帶現(xiàn)象頂明顯，藥側(cè)向巖率溶規(guī)模慕大，可只形成較妥大規(guī)模唯的水平緒巖溶和作暗河，腳巖溶地共貌較明姨顯典型副。地殼納下降窗期：艇常形弊成覆許蓋型擺巖溶您，地受下水賄循環(huán)言條件嶺變差萌，巖姥溶作補(bǔ)用受濾到抑胸制或荷停止樂。五、新白構(gòu)造運(yùn)藏動的影貨響從更長劍的地質(zhì)譽(yù)歷史時(shí)盜期來看尾：（1）間歇性上升：上升穩(wěn)定再上升再穩(wěn)定形成水平溶洞成層分布，高程與階地相對應(yīng)。（2）振蕩普升降：言巖溶作組用由弱滲到強(qiáng)，瓦由強(qiáng)到秤弱反復(fù)循進(jìn)行以垂直健形態(tài)的冒巖溶為姓主，水砍平溶洞外規(guī)模不潔大，而襯且成層碼性不明縫顯。（3）間歇性下降：下降穩(wěn)定再下降再穩(wěn)定巖溶多被埋于地下，規(guī)模不大，但具成層性，洞穴中有松散物充填。從層狀洞穴的分布情況及充填物的性質(zhì)，可查明巖溶發(fā)育特點(diǎn)及形成的相對年代總之，扭巖溶發(fā)閃育與水姑的循環(huán)鋒交替條飲件密不罷可分，帆而這一斜條件又芳嚴(yán)格受季巖層組漁合、地躬質(zhì)構(gòu)造口、地形金地貌等眼諸因素掙控制。沖自然界拉中，水扁循環(huán)交愁替條件乎很復(fù)雜罷。左圖種為幾種宜典型情彩況：第四劉節(jié)轎巖簽溶區(qū)恩水庫奶滲漏缸問題一、滲領(lǐng)漏的形醒式1.按滲漏往通道分揪類2.按庫吉水漏義失的求特點(diǎn)儲分類暫時(shí)性蛙滲漏：譯飽和包步氣帶的參洞、隙啄消耗的借水量一見旦飽和確，滲漏校停止。永久性端滲漏：螞庫水不由斷地通抽過巖溶籠通道向蹲下伏河忽谷、鄰奇谷、低菌地等處般流失。在巖唇溶地魄區(qū)修圍建儲奏水輸兩水等縣建筑刃物如兆水庫依，水騎體可戰(zhàn)能沿喪其巖爹溶通刑道向快周遍侍產(chǎn)生拉滲漏滋，有廈時(shí)會念嚴(yán)重從影響嘆工程桶的鴨正常洽使用施。巖袍溶滲泛漏問泄題是刑水利億水電僵等工兩程中類的主恨要工玩程地蠻質(zhì)問得題之蒸一。廁這里潮以水帝庫滲蒸漏為界例介波紹滲扶漏的創(chuàng)一些鮮基本話問題秘。裂隙閑分散棄滲漏丸管道枯集中都滲漏3.按滲漏部位分類繞壩絞滲漏匠：壩香區(qū)臨谷滲負(fù)漏：庫味區(qū)二、巖腦溶滲漏爛條件分什析1.查明巖嬌溶發(fā)育怒、分布痰規(guī)律重點(diǎn)查覆明溶洞寸、暗河蠢的展布效位置、憲規(guī)模等啊，進(jìn)行網(wǎng)巖溶泉受水流量喪、高程咬調(diào)查，鍵確定通孩道的位呆置及可貓能影響父程度。地面拜調(diào)查炕,地負(fù)球物架理勘芹探,樣連通脅試驗(yàn)證(熒啦光示敞蹤劑溪,虛放射偷性同抵位素?cái)D,鹽與等)易,鉆劇探等2.分析地兇質(zhì)條件（1）工巖層組籃合：當(dāng)夾有阿非可溶影巖地層可時(shí)，可糧借助該污層防止握滲透（2）眨地質(zhì)構(gòu)爺造：★褶皺a.?？v谷潑：與河拴流所凝處褶差皺的捉部位餃有關(guān)b.賺橫谷轟：修水庫離不利，撫但充分酒利用隔決水層，稍可能防凡止壩區(qū)框滲漏。c.仙斜交卵谷：禁具體確分析縱向搬谷，變向斜勵，隔艇水層雀起到統(tǒng)封飼閉作喬用，猾庫水妨不會狀向鄰廉巖滲苦漏橫向谷稀，巖層魂褶皺，收不利于朋庫區(qū)防唱滲，對省于壩址槳充分利戰(zhàn)用隔水踏層可有梅效隔滲計(jì)。縱向迷谷，堂背斜繪，地副層產(chǎn)爽狀較鐮緩，壯庫水階沿巖思溶通根道向街鄰巖奮滲漏王?？v向谷拜，背斜巾，地層完產(chǎn)狀較瘋陡，庫續(xù)水不會木由巖溶蹦通道向塑鄰巖滲越漏?；?guī)r灰?guī)r隔水層隔水層灰?guī)r隔水層隔水層巖溶灰?guī)r斷層言錯(cuò)動貍，破吵壞了象良好鵝的隔周水邊贏界，形成掀間鄰潑谷滲雅漏通翅道。河間地粗塊存在字諸如侵斧入巖體些某相對洞隔水層淡，起到叫較好的么隔水作挎用。斷層錯(cuò)蹲動，非環(huán)巖溶地痛層搭接形成良架好隔水有邊界。巖溶層巖溶層非巖溶化地層★斷層洪：既們可有票利于造滲漏察，又勻可不糊利于傅滲漏★巖體忙侵入漲：相哈對隔夏水層而的分借布位蜂置可將河忌谷分為級補(bǔ)給型馳、排泄捉型、懸后托型三錄種類型摔。3.查明河谷區(qū)岔水文地矩質(zhì)條件庫水位茅與兩岸經(jīng)地下水?dāng)?shù)位相對駐高程關(guān)球系，直述接關(guān)乎叢庫水能婦否向鄰牧谷滲漏分，兩者縱關(guān)系可紹概括為原如下圖煙各種情頌況:1—建庫強(qiáng)前地排下水互位2—建庫濫后地著下水另位圖a、b、c、d、e為補(bǔ)給楚型河谷緣瑞。建庫子前地下娘水補(bǔ)給財(cái)河水。a、b、d三種征情況紗下，葬建庫能前地邁下水閑位仍網(wǎng)高于丸庫水賠位，摔不產(chǎn)砌生滲扶漏；c、e建庫薯前，姐庫水拋位高瓦于地葉下水當(dāng)位，元產(chǎn)生掩滲漏政。圖g、f屬于條排泄姥型，街建庫斯前河相水補(bǔ)棟給地蘇下水散，建昏庫后泥肯定尚滲漏鐘。圖h是懸托卵型，天透然地下患水位位因于谷底蚊以下，酒建庫后盲肯定滲魔漏。三、替巖溶匹滲漏展的防映治措弱施歸納起辜來有兩故方面措齒施：一妄是降低濕巖體透床水性；信二是封蘿堵滲漏榴通道?；虺Ｓ霉嗑V、鋪、灣堵、截躬等措施領(lǐng)。1、灌漿夫：通過堵鉆孔向堅(jiān)巖體灌尊注水泥兼、瀝青廣、粘土著等漿液惹，充填章裂隙、乎洞穴，候降低巖磁體的透做水性，雨形成防倦滲墻，安達(dá)到防陪滲目的燃。2、鋪妻蓋：素在地眠表水吸（如誓庫水性）入螺滲地良層（蛙如壩反上伏沖）鋪辰設(shè)一糾定高寫度的千粘土播等隔省水層技，阻嗽止水削體向岔地下霸入滲期。3、堵迫截：隔用塊丘石、浩混凝斷土等舅材料存對規(guī)逗模較奧大的卸滲漏盟通道會進(jìn)行笑填塞模封堵勁，截資斷水場流。由于躍巖溶臭洞體塊循環(huán)殼于水色位變忌動與戴無水池飽氣鋪等復(fù)我雜狀難態(tài)，磁有時(shí)潔封堵卻不當(dāng)蹤蝶，在蠟洪水錯(cuò)期水蛋位突俗然上鼠升情議況下沒，形臂成較立高的粱水氣異壓力散，或白下水駱位下蜘降形渾成負(fù)香壓，貼即可盜能對霉堵體險(xiǎn)及洞赴體產(chǎn)第生破姻壞作平用，評形成擁塌陷釋等，書從而想加劇局滲漏像作用享。對鞭此，怪常常綠還可即以采該取疏呼導(dǎo)措牧施。第五品節(jié)遼巖溶納地基孟穩(wěn)定章性問峽題一、當(dāng)變形目破壞呢的主廈要形挽式1.地表秒塌陷幫：糾地基披受力邀層范砍圍內(nèi)鑼，存忘在較傭大的華空洞槍（如瓦溶洞撞）。高在自份然條徹件下猜或建叮筑荷脫載作覽用下速，產(chǎn)碗生洞改體坍售塌，燥引發(fā)妄地面恨塌陷睛而導(dǎo)波致建革筑物盒破壞絹。2.地基承尋載力不標(biāo)足或捉不均勻律塌陷：料覆蓋巖損溶區(qū)，波因覆蓋額層強(qiáng)度慢較低，青不能滿賠足建弱筑荷載口要求而晚出現(xiàn)破插壞?；虮坛两挡晃g均勻?qū)⒅陆ㄖs破壞。3.地基滑鵝動：較頸大的溶俱溝、溶拉洞等形糠成臨空擴(kuò)面，向鍋臨空面赴產(chǎn)生的煤滑動顫現(xiàn)象。在巖溶言地基上纏進(jìn)行建霉設(shè)時(shí)，卵由于荷跟載等原腰因，產(chǎn)立生地基秤塌陷破弊壞，或放失穩(wěn)，沾這便是跟巖溶地聲質(zhì)穩(wěn)定吃性問題免。二、屠覆蓋棗土層床地基管塌陷絡(luò)的成釋因塌陷稀是由句于先晨在土辦體內(nèi)拉形成黎土洞諷，土戲洞繼兇續(xù)發(fā)塑展形屑成地污表塌呀陷。偷土洞巡壽形成相可能蝴因地泡表水腔沿土炮層裂溉隙、柜生物磁孔洞刊、界屯面等需沖蝕兔、掏饒空而烘成。壘也可午能地販下水術(shù)作用炮形成滲。地下水狂作用形謝成土洞斜乃至塌扯陷的原備因很多潛，如潛狂蝕、真險(xiǎn)空吸蝕贈、振動級、土體穿軟化崩石解、建龜筑荷載楊。目前殘認(rèn)識尚段不一致稻。因當(dāng)勉地條件淋不同，榴產(chǎn)生塌周陷的原恒因而不瞧同，也登可能是慰以一種鳥原因?yàn)槊}主導(dǎo)，句多種因敵素綜合隔作用的健結(jié)果。1、潛蝕攝作用潛蝕論售是189律8年俄國亮學(xué)者巴耍浦洛夫沫提出的午，在國匆內(nèi)外地廣質(zhì)界長國期被接蛇受并加菊以應(yīng)用螞。在覆蓋漏型巖溶配區(qū)，下賊伏存在厘溶蝕空丑洞，地秩下水經(jīng)瞎覆蓋層謎向空洞么滲流(或地下水挎位下降誼時(shí)，水全力梯度加增大)。在債一定天的水嬌壓力愉作用正下，論地下考水對祝土體性或空濕隙中宗的充擇填物懲進(jìn)行脈沖蝕弦、掏鋤空。駛從而請?jiān)诙礄隗w頂弱板處桃的土矮體開壟始形膨成土股洞,隨著來土洞即的不爆斷擴(kuò)憂大，毛最終您引發(fā)仁動洞觀頂塌稻落。娃當(dāng)土月層較尊厚或辦有一炭定深描度時(shí)提，可肚以形稻成塌阻落拱攤而維犁持上已伏土真層的蹦整體中穩(wěn)定蟻。當(dāng)純土堆奧較薄貍時(shí)，答土洞那不能羊形成因平衡蠟。據(jù)太廉沙基哈（19靜33年）公惑式：式中鄰：Ip—臨界池水力乓梯度rs—土顆粒紅密度n—土體叼的孔粒隙度據(jù)達(dá)協(xié)西公季式和器動能我公式堆，地凍下水男側(cè)向隆流時(shí)櫻的動夕能：據(jù)達(dá)挖西公凡式和農(nóng)動能立公式愚，地導(dǎo)下水零側(cè)向昆流時(shí)濾的動乘能：式中：FH逃—地下水墾動能M—水的質(zhì)道量K—滲透系井?dāng)?shù)I—水力梯臂度n—巖土料體的蜓孔隙訊度u—滲流速肺度2真空凍吸蝕屠效應(yīng)真空猛吸蝕抗論是賴我國送徐衛(wèi)攤國等看于197雅9年提束出的販，國匹內(nèi)也趕普遍顫接受布這一浩論點(diǎn)洽。巖溶網(wǎng)名絡(luò)的封宏閉空腔秋（溶洞威或土洞妖）中，疤當(dāng)?shù)叵略淮箐摲认戮幗档娇樟x腔蓋層骨底面下慈時(shí)，地射下水由蛙承壓轉(zhuǎn)采為無壓,空腔上賺部便形揚(yáng)成低氣雀壓狀態(tài)瓣的真空播，產(chǎn)生土抽吸力,吸蝕諸頂板君的土自顆粒.同時(shí)壁內(nèi)外亞壓作壩用，茶覆蓋定層表撕面出蠶現(xiàn)一森種“逐沖壓壓”作皺用，拿從而昨加速朝土體藥破壞塔。將邪此“脹內(nèi)吸樹外壓淺”作尊用稱猾為真之空吸堪蝕作麻用。真空俯吸蝕堵產(chǎn)生廈下列腳三種勿作用旅：吸盤藥吸蝕獲作用空腔吸脖蝕作用漩吸斑漏斗摘吸蝕轎作用問題探傲討：自然地憐質(zhì)環(huán)境活中，很縱難具備紫封密的齊巖溶空率腔條件愁；真空溉吸蝕亞的極作限是縣一個(gè)梨大氣赤壓（飛約10米水樣柱）刺，真親空吸共蝕力熱不大揉；一旦撇塌陷烏發(fā)生抹，封響閉狀目態(tài)破眉壞，定在一右次塌懼陷發(fā)浪生的側(cè)中后梢期，腹則不馳可能憶連續(xù)皺發(fā)生嬌塌陷倍，這辟與許鋸多事堤例不喊符；一旦撞發(fā)生延漩吸里漏斗五吸蝕促作用草，則會不存曲在真鞏空吸汽蝕，藏因此覺時(shí)蓋若層已有破壞排；真空吸消蝕同樣藥難以解綠釋同步托塌陷。4自重總效應(yīng)雨水入轟滲后，喬蓋層飽總和容重例比干容尋重一般進(jìn)增加30伯%~既40舞%。使土思拱承受濟(jì)更大的盲重量，父導(dǎo)致塌謹(jǐn)陷。5浮力效閉應(yīng)巖土體妹位于地視下水位鬧之中，曾當(dāng)?shù)叵玛J水位下育降時(shí)，涉除產(chǎn)生報(bào)壓強(qiáng)差料效應(yīng)外福，土體父的浮托掏力也隨權(quán)之減小江，產(chǎn)生寒塌陷。6土體無強(qiáng)度耳效應(yīng)土體讓吸水切飽和煌后，蟲土體畢抗剪誘強(qiáng)度哥降低浩，土里拱抗童塌力放減小譽(yù)，產(chǎn)葉生塌枝陷。3壓強(qiáng)希差效銳應(yīng)壓強(qiáng)莖差是項(xiàng)指巖廣溶空錘腔與喪松散蔥介質(zhì)秋（或種土洞晚）接墻觸面棗上下科側(cè)水嬸、氣皇流體璃，因夫巖溶率管道喜水位渠變化參而產(chǎn)賤生相惑應(yīng)的治壓強(qiáng)略差值.7其他攔效應(yīng)振動效昂應(yīng)荷載效畫應(yīng)酸液寺效應(yīng)由于側(cè)抽水車引起稍灰?guī)r賣充填灰物的刻地下偷侵蝕A.水位下拖降前的戲平衡狀鴿態(tài)；B.水位燒下降利，隨雁著向溜上侵鞠蝕過育程使翁通道義被排趣空，店出現(xiàn)香活躍添的地昂下侵托蝕（天潛蝕遮進(jìn)入陷開闊揭的洞辛穴）倒；C.洞穴像的頂腳部逐送漸坍黨陷，念可能挑短期判內(nèi)受楊鈣化也礫石麗層的務(wù)抑制負(fù)；D.最后的垮拱頂坍親陷，形琴成了被如同心球問狀張力巡壽裂縫包消圍的落適水洞產(chǎn)生元土層肆土洞駐主要儀與以轟下條原件有斑關(guān)：1、土洞覆發(fā)育區(qū)粒通常也麗是地下蹈巖溶發(fā)泳育區(qū)。首覆蓋下件層伏有旺較大的坊溶蝕空卷洞是形成塌梳陷的有孤利條件遵。2、覆蓋吩層厚度外：覆蓋堤層薄，晨易于塌帆陷且形身成時(shí)間盟短;覆蓋炎層厚,不易塌浮陷或形影成時(shí)擊間相書對較啟長。90%塌陷出弄現(xiàn)在覆識蓋層厚贏度<1集0m，厚寸度>3麥0m者很少河產(chǎn)生塌處陷。3、水的謎作用：倆常常因迫為地下逝水位下究降或降及雨期間膊產(chǎn)生，隙常出現(xiàn)律于降落若漏斗之疤中，土羨體含水團(tuán)量達(dá)60鐘%以上對的狀塔態(tài)。獻(xiàn)據(jù)有矛關(guān)資引料，柳當(dāng)水舍力坡謀度<3呈%，流胞速<0桿.0囑00蛾5m莫/s時(shí)，僻相對穩(wěn)阿定；當(dāng)裹水力坡度>更3%，流凝速>衰0.忠00正05訂m/默s時(shí)，膛地面宣開始懇變形針；當(dāng)宴水力倆坡度>側(cè)5%，流蟲速>轎0.0衡005鄙m/s時(shí)，產(chǎn)生地顯面塌來陷。果常發(fā)議生于展高水兵位與泰平水塔位之?dāng)?shù)間，禿與徑米流方趟向一淹致。4、土質(zhì)河條件：竟砂性土致比粘性玩土易于義塌陷。日親水、酸易濕化輔崩解的昌土層；油抗沖蝕力翁弱的亭結(jié)構(gòu)焰松軟爐土層肅。土讓層愈西松軟泄塌陷決速度華愈快御。三、塌貴陷地基故穩(wěn)定性叔評價(jià)場地可奶否產(chǎn)生偵塌陷，閱在查明歐巖溶發(fā)歸育分布尊特征、伐覆蓋層戀厚度及箏荷載作蔽用等條茅件后，垃進(jìn)行穩(wěn)股定性評途價(jià)。一）巖議溶地基猶對穩(wěn)定狐性的影寬響1、荷僑載作桿用下掠巖溶年頂板欠坍塌割，地累基下呼沉2、溶蝕譯面起伏網(wǎng)被軟土歐覆蓋，嫂引起不煎均勻沉傷陷3、地基收沿軟弱足結(jié)構(gòu)面僅滑動4、復(fù)炭雜的煩水文披地質(zhì)吧條件嚴(yán)使地扎基土祖惡化二）穩(wěn)壟定性評萌價(jià)1、旺存在姓下列馬不利鏡情況撕之一破而未湯經(jīng)處昌理，級可判吉為不陪宜地瘦基：（1）淺熟層洞曠徑大直的洞沃體（忙群)而且夜不穩(wěn)皮定地贈段（2）漏帆斗、狼槽谷詞被軟油土覆榴蓋地亦段（3）巖溶畫水排泄蒸不暢或牌可淹沒盆地段2、下列顫條件之釋一，對松于二、喉三級工污程，不片考慮不悟利影響虛：（1）基礎(chǔ)蹲土層厚朵度大于皆獨(dú)立基泡礎(chǔ)寬度3倍或截條形撿基礎(chǔ)6倍，不潔具備形覺成土洞黨及變形醋條件（2）雖不母滿足（1），樸但符蚊合以揀下條猜件1）洞隙矛被土密率實(shí)充填曬無沖蝕薯可能2）洞頂膝部1、2級巖體您，其厚滑度等于蝴大于洞旅跨3）基礎(chǔ)犁尺寸足境以大于啄洞跨尺雜寸(3擾)當(dāng)不符賭合以上款條件，診經(jīng)分析扔穩(wěn)定性態(tài)也滿足一般葵可根悄據(jù)如斷下情剩況作馳出定得性評輩價(jià)：1、在地樸基受壓均層范圍叫內(nèi)，當(dāng)厭下部基狹巖面起糕伏較大發(fā)，而上需部又有真一定厚需度軟土座層時(shí)，乓應(yīng)考慮宋地基的輸不均勻代沉陷問兄題。2、基嫌礎(chǔ)砌腐置于猾基巖勤上，豈且附巡壽近存西在溶帽空體樂時(shí)，紗應(yīng)考脹慮地稠基沿枕傾向辛鄰空詢面滑困動的弄可能昨性。3、基礎(chǔ)甜底板以旅下土層倒厚度大送于地基匙壓縮層幼計(jì)算深未度，同辛?xí)r又不鎮(zhèn)具備水罵動力變評化條件戶時(shí)，可懶以不考堡慮地基鐵穩(wěn)定性松問題。稠反之，胖應(yīng)視具鎮(zhèn)體情況暫對覆蓋麥層以下到洞體特庭性作出缺評價(jià)。4、在地腹基受壓岸層內(nèi)，憂當(dāng)洞體手尺寸大緊于基礎(chǔ)對尺寸，禿頂板厚孩度小于灘洞跨，沸巖性破乳碎時(shí)，謎應(yīng)考慮芳為不穩(wěn)拼定溶洞荒。5、對于核三層及漂三層以黨下的一張般性建境筑物，兄無特重害荷載等倒特征要咱求時(shí)，膏可不考裂慮溶洞拌對地基亦穩(wěn)定性扔影響。（1）覆蓋吉型巖溶混區(qū)計(jì)算模輕式如右嚴(yán)圖極限婆狀態(tài)家時(shí)：內(nèi)Hk=h+汽Z+D式中：床Hk—極剛限狀丑態(tài)時(shí)鳴上覆條土層熱的厚歪度h—怎土洞郊塌陷還至天萍然平餃衡拱促的高攜度D—斷基礎(chǔ)亡砌置燃深度Z—幻玉基礎(chǔ)箭底板到以下寒建筑番荷載典的有陷效影響深蜘度結(jié)合巖并溶地基潛穩(wěn)定性甘分析評刮價(jià)，應(yīng)橫作出定集量計(jì)算忍評價(jià)。詳目前為些止，評