巖溶地質(zhì)下瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性的精準(zhǔn)解析與保障策略一、引言1.1研究背景與意義隨著旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟(jì)交流的日益頻繁，航空運(yùn)輸在現(xiàn)代交通體系中的地位愈發(fā)重要。瀘沽湖，作為川滇交界外的一顆璀璨明珠，以其獨(dú)特的自然風(fēng)光和神秘的摩梭文化吸引著大量游客。瀘沽湖機(jī)場(chǎng)的建成通航，極大地改善了當(dāng)?shù)氐慕煌l件，促進(jìn)了旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。該機(jī)場(chǎng)位于云南省麗江市寧蒗縣紅橋鄉(xiāng)石佛山，海拔3292.9米，是云南省內(nèi)海拔最高的民用機(jī)場(chǎng)，按4C級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃建設(shè)，跑道長3400米，寬45米，停機(jī)位4個(gè)，可起降波音737等類機(jī)型。自2015年投入運(yùn)營以來，瀘沽湖機(jī)場(chǎng)已開通昆明、普洱、貴陽、成都、版納、重慶、廣州等多條航線，2019年旅客吞吐量突破20萬人次，成為連接瀘沽湖地區(qū)與外界的重要空中通道。然而，瀘沽湖機(jī)場(chǎng)所處區(qū)域?yàn)閹r溶地區(qū)，巖溶發(fā)育給機(jī)場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營帶來了諸多挑戰(zhàn)。巖溶地區(qū)的地質(zhì)條件復(fù)雜，溶洞、溶溝、溶槽、裂隙、暗河等巖溶形態(tài)廣泛分布，導(dǎo)致地基的不均勻性和不穩(wěn)定性增加。在巖溶地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，若對(duì)巖溶發(fā)育特征認(rèn)識(shí)不足，可能引發(fā)地基沉降、塌陷、失穩(wěn)等問題，嚴(yán)重威脅到機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)營。例如，昆明新建機(jī)場(chǎng)在建設(shè)過程中就因巖溶發(fā)育問題給工程帶來了巨大影響；貴州畢節(jié)機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)大部分區(qū)域?yàn)閹r溶區(qū)，溶洞、巖溶漏斗、落水洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，對(duì)地基穩(wěn)定性影響極大。這些案例充分說明了巖溶地區(qū)工程建設(shè)的復(fù)雜性和難度。對(duì)瀘沽湖機(jī)場(chǎng)巖溶發(fā)育特征及其地基穩(wěn)定性進(jìn)行深入研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。一方面，通過研究可以全面了解機(jī)場(chǎng)地基的工程地質(zhì)條件，為機(jī)場(chǎng)的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，確保機(jī)場(chǎng)在建設(shè)和運(yùn)營過程中的安全穩(wěn)定。另一方面，研究成果對(duì)于巖溶地區(qū)其他類似工程的建設(shè)也具有重要的參考價(jià)值，有助于推動(dòng)巖溶地區(qū)工程建設(shè)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀巖溶地區(qū)的工程地質(zhì)問題一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)，在巖溶發(fā)育特征和地基穩(wěn)定性分析方面取得了豐碩的研究成果。在巖溶發(fā)育特征研究方面，學(xué)者們從不同角度進(jìn)行了深入探討。地質(zhì)學(xué)家通過對(duì)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣候條件等因素的分析，揭示了巖溶發(fā)育的基本條件和影響因素。研究表明，碳酸鹽巖地層的純度、厚度、結(jié)構(gòu)等對(duì)巖溶發(fā)育有重要影響，質(zhì)純層厚的巖層巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，而含泥質(zhì)或其他雜質(zhì)的巖層巖溶發(fā)育相對(duì)較弱。地質(zhì)構(gòu)造控制著巖溶水的流動(dòng)路徑和溶蝕作用的強(qiáng)度，斷裂、褶皺等構(gòu)造部位往往是巖溶發(fā)育的有利區(qū)域。氣候條件如降水、溫度等也對(duì)巖溶發(fā)育起著重要作用，降水豐富、溫度較高的地區(qū)巖溶作用更為活躍。隨著地球物理勘探技術(shù)的不斷發(fā)展，物探方法在巖溶勘察中得到了廣泛應(yīng)用。電法、電磁法、地震法、微重力法、射氣法和地球物理測(cè)井等物探方法可以有效地探測(cè)巖溶的分布范圍、深度和形態(tài)等特征。例如，電法可以通過測(cè)量地下介質(zhì)的電阻率差異來確定巖溶的位置和規(guī)模；地震法利用地震波在不同介質(zhì)中的傳播特性來識(shí)別巖溶洞穴和裂隙?？缈椎卣餋T層析成像方法能夠詳細(xì)描述巖溶的形態(tài)及垂向發(fā)育深度，克服了常規(guī)工程勘察的不足。通過對(duì)橫波比法、高密度地震影象法等資料的異常特征進(jìn)行分析，可以確定溶洞的位置，并對(duì)巖溶發(fā)育深度作出定量解釋。在巖溶地基穩(wěn)定性分析方面，國內(nèi)外學(xué)者提出了多種評(píng)價(jià)方法。定性評(píng)價(jià)方法主要有綜合分析法和經(jīng)驗(yàn)比擬法。綜合分析法根據(jù)巖溶洞隙的各項(xiàng)邊界條件，如溶洞大小、形狀、頂板厚度及巖性、裂隙狀況、巖層產(chǎn)狀、洞穴形態(tài)及埋藏條件、地下水、上覆土層情況等，對(duì)比相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析并作出評(píng)價(jià)。經(jīng)驗(yàn)比擬法是通過與類似工程場(chǎng)地的巖溶地基穩(wěn)定性情況進(jìn)行對(duì)比，來判斷待評(píng)價(jià)場(chǎng)地的穩(wěn)定性。半定量和定量評(píng)價(jià)方法則借助數(shù)學(xué)模型和力學(xué)理論進(jìn)行分析。常用的方法包括荷載傳遞法、有限元法、極限平衡法等。荷載傳遞法通過建立荷載在地基中的傳遞模型，計(jì)算地基的沉降和承載力；有限元法利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)地基進(jìn)行數(shù)值模擬，分析地基在各種荷載作用下的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)；極限平衡法基于土體或巖體的極限平衡條件，計(jì)算地基的穩(wěn)定性系數(shù)?；贛ATLAB編制有限元極限分析程序，并采用修正的Hoek-Brown準(zhǔn)則計(jì)算下伏溶洞路堤極限承載力，探討了上覆土層荷載、溶洞跨度、高度、旋轉(zhuǎn)角度、路堤荷載與溶洞水平距離、巖層頂面與溶洞垂直距離、巖層物理力學(xué)參數(shù)對(duì)路堤承載力的影響。針對(duì)巖溶地基的處理措施，國內(nèi)外也開展了大量研究。常見的處理方法包括樁基加固、碎石壓實(shí)加固、地基加固加筋、灌漿處理等。樁基加固方案通過設(shè)立樁基增加地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，適用于土層薄弱或地基存在其他缺陷的情況；碎石壓實(shí)加固方案利用機(jī)械將碎石注入土層中壓實(shí)，加強(qiáng)地基的穩(wěn)定性和承載能力，適用于土層較深的巖溶地區(qū)；地基加固加筋方案將優(yōu)質(zhì)混凝土鋼筋等材料注入地基土層中，提高地基的承載能力以及抗沖擊性和穩(wěn)定性，適用于土層深淺不一的巖溶地區(qū)；灌漿處理則是通過向巖溶洞穴和裂隙中注入漿液，填充空洞，提高地基的整體性和強(qiáng)度。然而，針對(duì)瀘沽湖機(jī)場(chǎng)這樣特定區(qū)域的巖溶發(fā)育特征及其地基穩(wěn)定性的研究還相對(duì)較少。瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地處高海拔巖溶地區(qū)，其地質(zhì)條件、氣候環(huán)境等具有獨(dú)特性，現(xiàn)有的研究成果不能完全滿足該機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)和運(yùn)營的需求。該地區(qū)巖溶發(fā)育的具體規(guī)律、巖溶對(duì)機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性的影響機(jī)制以及適合該地區(qū)的地基處理技術(shù)等方面還需要進(jìn)一步深入研究。因此，開展瀘沽湖機(jī)場(chǎng)巖溶發(fā)育特征及其地基穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，有助于填補(bǔ)該領(lǐng)域在特定區(qū)域研究的空白，為機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)營提供科學(xué)依據(jù)。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容瀘沽湖機(jī)場(chǎng)巖溶發(fā)育特征研究：對(duì)瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，分析巖溶發(fā)育的基本條件。通過現(xiàn)場(chǎng)勘查、物探、鉆探等手段，查明溶洞、溶溝、溶槽、裂隙、暗河等巖溶形態(tài)的分布范圍、規(guī)模、形態(tài)特征以及垂向和平面上的發(fā)育規(guī)律。研究巖溶發(fā)育與地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水活動(dòng)等因素之間的內(nèi)在聯(lián)系，揭示巖溶發(fā)育的控制因素和作用機(jī)制。瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)：收集機(jī)場(chǎng)地基的巖土物理力學(xué)參數(shù)，包括土體的密度、含水量、抗剪強(qiáng)度，巖體的抗壓強(qiáng)度、彈性模量等。綜合考慮巖溶發(fā)育特征、地基巖土性質(zhì)、上部荷載等因素，采用定性評(píng)價(jià)方法（如綜合分析法、經(jīng)驗(yàn)比擬法）和定量評(píng)價(jià)方法（如荷載傳遞法、有限元法、極限平衡法等），對(duì)機(jī)場(chǎng)地基的穩(wěn)定性進(jìn)行全面分析和評(píng)價(jià)。確定地基的穩(wěn)定狀態(tài)，評(píng)估巖溶對(duì)地基穩(wěn)定性的影響程度，預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的地基變形和失穩(wěn)模式。提出瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性的對(duì)策與建議：針對(duì)機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性存在的問題，結(jié)合巖溶發(fā)育特征和工程實(shí)際情況，提出合理的地基處理措施和工程建議。如采用樁基加固、碎石壓實(shí)加固、地基加固加筋、灌漿處理等方法對(duì)巖溶地基進(jìn)行處理，提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。同時(shí)，從機(jī)場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營管理的角度，提出加強(qiáng)地基監(jiān)測(cè)、優(yōu)化工程設(shè)計(jì)、合理控制荷載等建議，保障機(jī)場(chǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。1.3.2研究方法文獻(xiàn)研究法：廣泛查閱國內(nèi)外有關(guān)巖溶發(fā)育特征、地基穩(wěn)定性分析以及巖溶地區(qū)工程建設(shè)的相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，總結(jié)前人的研究成果和經(jīng)驗(yàn)，為本研究提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。現(xiàn)場(chǎng)勘查法：對(duì)瀘沽湖機(jī)場(chǎng)及其周邊區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)勘查，包括地質(zhì)測(cè)繪、物探、鉆探等工作。地質(zhì)測(cè)繪主要是對(duì)地表巖溶現(xiàn)象進(jìn)行觀察和記錄，繪制地質(zhì)圖；物探采用電法、電磁法、地震法等技術(shù)手段，探測(cè)地下巖溶的分布情況；鉆探則是通過鉆孔獲取巖芯樣本，分析地層巖性和巖溶發(fā)育特征，獲取第一手地質(zhì)資料。室內(nèi)試驗(yàn)法：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的巖土樣本進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)，測(cè)定土體的基本物理性質(zhì)指標(biāo)（如密度、含水量、孔隙比等）和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)（如抗剪強(qiáng)度、壓縮模量等），以及巖體的抗壓強(qiáng)度、彈性模量等參數(shù)。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為地基穩(wěn)定性分析提供準(zhǔn)確的巖土力學(xué)參數(shù)。數(shù)值模擬法：運(yùn)用有限元軟件（如ANSYS、ABAQUS等）建立瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基的數(shù)值模型，模擬不同工況下地基的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，分析巖溶對(duì)地基穩(wěn)定性的影響。通過數(shù)值模擬，可以直觀地了解地基在荷載作用下的變形和破壞過程，預(yù)測(cè)地基的穩(wěn)定性，為工程設(shè)計(jì)和決策提供科學(xué)依據(jù)。理論分析法：根據(jù)巖溶地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)等相關(guān)理論，對(duì)瀘沽湖機(jī)場(chǎng)巖溶發(fā)育特征和地基穩(wěn)定性進(jìn)行理論分析。運(yùn)用巖溶發(fā)育的基本原理，解釋巖溶的形成機(jī)制和發(fā)育規(guī)律；運(yùn)用巖土力學(xué)的基本理論，分析地基的承載能力和變形特性，評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性。二、瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域地質(zhì)背景2.1地理位置與地形地貌瀘沽湖機(jī)場(chǎng)位于云南省麗江市寧蒗縣紅橋鄉(xiāng)石佛山村豹子洞，地理坐標(biāo)約為東經(jīng)100°43′，北緯27°45′，北距瀘沽湖約25公里，南距寧蒗縣城約50公里，南距麗江市區(qū)約200公里。機(jī)場(chǎng)處于川滇交界的巖溶地區(qū)，該區(qū)域山巒起伏，地勢(shì)高差較大，屬于典型的山區(qū)地貌。從宏觀地形上看，機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)處于青藏（川西）高原向云貴高原過渡的斜坡地帶，總體地勢(shì)北西高，南東低。場(chǎng)區(qū)周邊山脈縱橫，山峰海拔多在3000米以上，地形切割強(qiáng)烈，溝谷深邃。機(jī)場(chǎng)場(chǎng)地位于一山間緩坡平臺(tái)上，相對(duì)高差較小，但由于周邊地形起伏較大，使得機(jī)場(chǎng)與周邊區(qū)域的地形銜接較為復(fù)雜。瀘沽湖機(jī)場(chǎng)所在區(qū)域巖溶地貌廣布，溶溝、溶槽、石芽、峰林、溶洞、地下暗河等巖溶形態(tài)隨處可見。溶溝和溶槽是地表水沿巖石裂隙溶蝕、侵蝕而成，多呈網(wǎng)狀或樹枝狀分布，深度一般在數(shù)米到數(shù)十米不等，寬度從幾十厘米到數(shù)米。石芽是溶溝間殘留的石脊，形態(tài)各異，高度不一，有的呈尖銳的柱狀，有的則較為平緩。峰林是由石灰?guī)r長期受溶蝕作用而形成的山峰群，山峰挺拔秀麗，峰林之間常分布著溶蝕洼地和落水洞。溶洞是地下水沿可溶性巖石的裂隙溶蝕、侵蝕擴(kuò)大而成的地下洞穴，大小和形狀差異極大，小的溶洞僅能容納一人通過，大的溶洞則可容納上千人，內(nèi)部往往發(fā)育有石鐘乳、石筍、石柱等奇特的巖溶景觀。地下暗河是巖溶地區(qū)地下水在地下溶洞中流動(dòng)形成的河流，其分布和走向較為復(fù)雜，難以準(zhǔn)確探測(cè)。巖溶地貌的存在給機(jī)場(chǎng)建設(shè)帶來了諸多挑戰(zhàn)。復(fù)雜的地形地貌增加了場(chǎng)地平整的難度和工程量。由于地勢(shì)起伏大，需要進(jìn)行大量的土石方開挖和回填工作，以滿足機(jī)場(chǎng)跑道、停機(jī)坪等設(shè)施的平整度要求。同時(shí)，巖溶地貌的不均勻性使得地基處理變得極為復(fù)雜。溶洞、溶溝等巖溶形態(tài)的存在可能導(dǎo)致地基承載力不足、不均勻沉降等問題，嚴(yán)重影響機(jī)場(chǎng)設(shè)施的穩(wěn)定性和安全性。在機(jī)場(chǎng)建設(shè)過程中，若對(duì)巖溶地貌的認(rèn)識(shí)不足或處理不當(dāng)，可能引發(fā)地基塌陷、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，給工程建設(shè)和運(yùn)營帶來巨大損失。因此，深入了解瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域的地形地貌和巖溶地貌特征，對(duì)于保障機(jī)場(chǎng)建設(shè)的順利進(jìn)行和運(yùn)營安全具有重要意義。2.2地層巖性瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)出露的地層主要有古生界二疊系下統(tǒng)（P1）、中生界三疊系中統(tǒng)北衙組（T2b）、新生界第四系（Q），各層地層具體分布情況如下：二疊系下統(tǒng)（P1）：主要為峨眉山玄武巖組（P1β），巖性為灰黑色、黑色致密狀玄武巖，局部夾紫紅色凝灰?guī)r、火山角礫巖。該層在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)北部和西部出露，厚度較大，一般在數(shù)百米以上。巖石致密堅(jiān)硬，節(jié)理裂隙較發(fā)育，風(fēng)化程度中等，主要為中等風(fēng)化帶，巖體完整性較好，局部地段因受構(gòu)造影響，巖體破碎。峨眉山玄武巖的抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，但由于其節(jié)理裂隙的存在，為地下水的運(yùn)移提供了通道，在一定程度上也促進(jìn)了巖溶作用的發(fā)生。三疊系中統(tǒng)北衙組（T2b）：主要為一套碳酸鹽巖地層，是機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)巖溶發(fā)育的主要巖層。巖性主要為灰白色、淺灰色厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，夾少量泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖。該地層在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)廣泛分布，厚度變化較大，一般在200-500米之間。巖石中碳酸鈣含量較高，質(zhì)地較純，巖溶作用強(qiáng)烈?；?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r的巖溶發(fā)育特征有所不同，灰?guī)r的巖溶作用更為明顯，地表常形成溶溝、溶槽、石芽等巖溶地貌，地下則發(fā)育有大量的溶洞、溶蝕裂隙和暗河；白云巖的巖溶發(fā)育相對(duì)較弱，但在節(jié)理裂隙發(fā)育部位，也會(huì)形成一些小型的溶洞和溶蝕孔洞。第四系（Q）：主要分布于機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的溝谷、洼地及斜坡地帶，按成因可分為殘積層（Qel）、坡積層（Qdl）、沖積層（Qal）和人工填土層（Qml）。殘積層主要由基巖風(fēng)化殘積物組成，巖性為粉質(zhì)黏土、含碎石粉質(zhì)黏土，厚度一般在0.5-3米之間，分布于基巖風(fēng)化面之上，其物質(zhì)成分與下伏基巖密切相關(guān)，結(jié)構(gòu)松散，工程性質(zhì)較差。坡積層由山坡上的巖石風(fēng)化碎屑物在重力和坡面水流作用下堆積而成，巖性為碎石土、含黏性土碎石，厚度變化較大，一般在1-5米之間，分布于斜坡中下部，其顆粒大小混雜，分選性差，密實(shí)度不均勻，穩(wěn)定性受地形和地下水影響較大。沖積層主要分布于溝谷底部，由河流沖積作用形成，巖性為砂、礫石、粉質(zhì)黏土，厚度一般在2-8米之間，具明顯的層理結(jié)構(gòu)，顆粒分選性和磨圓度較好，工程性質(zhì)相對(duì)較好。人工填土層主要為機(jī)場(chǎng)建設(shè)過程中回填的土石方，巖性復(fù)雜，主要為碎石土、粉質(zhì)黏土等，厚度在0-10米不等，分布于機(jī)場(chǎng)跑道、停機(jī)坪等區(qū)域，其壓實(shí)度和均勻性對(duì)地基穩(wěn)定性有重要影響。石灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石是巖溶發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)。石灰?guī)r主要由碳酸鈣（CaCO?）組成，碳酸鈣在含有二氧化碳（CO?）的水的作用下，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可溶于水的碳酸氫鈣（Ca(HCO?)?），其化學(xué)反應(yīng)方程式為：CaCO?+CO?+H?O=Ca(HCO?)?。這種溶解作用是巖溶發(fā)育的主要化學(xué)過程，使得石灰?guī)r容易被溶蝕，形成各種巖溶形態(tài)。白云巖是一種碳酸鹽巖，主要成分是碳酸鈣鎂（CaMg(CO?)?），雖然其巖溶作用相對(duì)石灰?guī)r較弱，但在合適的條件下，也會(huì)發(fā)生溶蝕作用。白云巖的溶蝕過程與石灰?guī)r類似，只是反應(yīng)速度較慢，且由于其礦物成分的差異，巖溶發(fā)育特征也有所不同。白云巖的巖溶地貌相對(duì)較為平緩，溶洞和溶蝕裂隙的規(guī)模相對(duì)較小。地層巖性對(duì)巖溶發(fā)育具有重要影響。質(zhì)純、層厚的石灰?guī)r和白云巖，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，因?yàn)槠涮妓徕}含量高，為巖溶作用提供了充足的物質(zhì)條件，且?guī)r層厚度大，有利于巖溶作用在深部進(jìn)行。而含泥質(zhì)或其他雜質(zhì)較多的巖石，巖溶發(fā)育相對(duì)較弱，這是因?yàn)槟噘|(zhì)等雜質(zhì)會(huì)降低巖石的可溶性，阻礙地下水的流動(dòng)，從而抑制巖溶作用的發(fā)生。巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造也會(huì)影響巖溶發(fā)育。節(jié)理裂隙發(fā)育的巖石，地下水容易沿著裂隙流動(dòng)，增大了巖石與水的接觸面積，促進(jìn)了溶蝕作用的進(jìn)行，使得巖溶更容易發(fā)育。在褶皺和斷裂構(gòu)造部位，巖石破碎，節(jié)理裂隙密集，巖溶作用往往更為強(qiáng)烈，常形成大型的溶洞和溶蝕管道。地層巖性是瀘沽湖機(jī)場(chǎng)巖溶發(fā)育的重要基礎(chǔ)條件，不同地層巖性的分布和特性決定了巖溶發(fā)育的程度和特征。對(duì)地層巖性的深入研究，有助于準(zhǔn)確把握機(jī)場(chǎng)區(qū)域巖溶發(fā)育規(guī)律，為后續(xù)的巖溶地基穩(wěn)定性分析和工程處理提供重要依據(jù)。2.3地質(zhì)構(gòu)造瀘沽湖機(jī)場(chǎng)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西南緣鹽源-麗江臺(tái)緣坳陷新村-培德臺(tái)穹，處于青藏（川西）高原向云貴高原過渡的斜坡地帶，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，褶皺、斷層、節(jié)理等構(gòu)造發(fā)育，對(duì)巖溶發(fā)育特征產(chǎn)生了顯著影響。研究區(qū)褶皺構(gòu)造以緊閉褶皺和倒轉(zhuǎn)褶皺為主，軸向多為北西-南東向，與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致。褶皺的形成使得巖石發(fā)生彎曲變形，在褶皺核部和翼部，巖石的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變，導(dǎo)致節(jié)理裂隙的產(chǎn)生和發(fā)育。在褶皺核部，由于受到強(qiáng)烈的擠壓作用，巖石破碎，節(jié)理裂隙密集，為巖溶水的運(yùn)移和溶蝕作用提供了良好的通道和空間，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，常形成大型溶洞和溶蝕管道。而在褶皺翼部，節(jié)理裂隙的發(fā)育程度相對(duì)較弱，巖溶發(fā)育程度也相應(yīng)降低，但在一些局部應(yīng)力集中的部位，仍可能有巖溶現(xiàn)象的出現(xiàn)。斷層在研究區(qū)也較為發(fā)育，主要有北西向和北東向兩組斷層。北西向斷層規(guī)模較大，延伸較遠(yuǎn)，切割了不同地層，對(duì)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和巖溶發(fā)育格局產(chǎn)生了重要影響。斷層的存在破壞了巖石的完整性，使巖石的透水性增強(qiáng)，巖溶水更容易沿著斷層帶流動(dòng)，從而加速了斷層帶附近巖石的溶蝕作用，導(dǎo)致巖溶在斷層帶附近強(qiáng)烈發(fā)育。在斷層破碎帶，巖石破碎，孔隙和裂隙增多，巖溶水可以在此匯聚并進(jìn)行溶蝕作用，形成寬大的溶洞和溶蝕裂隙。一些溶洞甚至沿著斷層帶呈線狀分布，規(guī)模較大，深度較深。北東向斷層規(guī)模相對(duì)較小，但同樣對(duì)巖溶發(fā)育有一定的控制作用，它們與北西向斷層相互切割，形成了復(fù)雜的構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步影響了巖溶水的流動(dòng)路徑和巖溶的發(fā)育方向。節(jié)理是巖石中的裂隙，是巖石受力后發(fā)生破裂而未發(fā)生顯著位移的小型斷裂構(gòu)造。瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)節(jié)理發(fā)育，根據(jù)其產(chǎn)狀和力學(xué)性質(zhì)，可分為平面共軛X型剪節(jié)理、剖面共軛X型張節(jié)理、橫張節(jié)理和縱張節(jié)理四組。平面共軛X型剪節(jié)理是在水平剪切應(yīng)力作用下形成的，兩組節(jié)理相互交叉，呈X型，其方向與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)密切相關(guān)。這組節(jié)理為巖溶水的水平流動(dòng)提供了通道，控制了巖溶在平面上的發(fā)育方向。在平面共軛X型剪節(jié)理發(fā)育的區(qū)域，巖溶往往沿著節(jié)理方向擴(kuò)展，形成相互連通的溶蝕裂隙和溶洞。剖面共軛X型張節(jié)理是在垂直方向的拉伸應(yīng)力作用下形成的，兩組節(jié)理在剖面上呈X型，它們?yōu)閹r溶水的垂直流動(dòng)提供了通道，影響了巖溶在垂向上的發(fā)育深度。橫張節(jié)理和縱張節(jié)理分別是垂直于褶皺軸向和平行于褶皺軸向的張性節(jié)理，它們的存在進(jìn)一步增加了巖石的透水性，促進(jìn)了巖溶作用的進(jìn)行。橫張節(jié)理使得巖溶在垂直于褶皺軸向的方向上發(fā)育，縱張節(jié)理則使得巖溶在平行于褶皺軸向的方向上延伸，共同控制了巖溶的發(fā)育規(guī)模和形態(tài)。地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巖溶發(fā)育的方向和規(guī)模具有重要的控制作用。在褶皺、斷層和節(jié)理等構(gòu)造的影響下，巖溶發(fā)育呈現(xiàn)出明顯的方向性和不均勻性。在構(gòu)造破碎帶和節(jié)理密集區(qū)，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，溶洞、溶蝕裂隙等巖溶形態(tài)規(guī)模較大；而在構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定、巖石完整性較好的區(qū)域，巖溶發(fā)育相對(duì)較弱，巖溶形態(tài)規(guī)模較小。地質(zhì)構(gòu)造還控制了巖溶水的流動(dòng)路徑和排泄基準(zhǔn)面，從而影響了巖溶的發(fā)育深度和范圍。在地形低洼處或斷層交匯部位，巖溶水容易匯聚，形成地下暗河或大型溶洞，巖溶發(fā)育深度較大；而在地形較高處或構(gòu)造相對(duì)簡單的區(qū)域，巖溶水排泄較快，巖溶發(fā)育深度相對(duì)較小。地質(zhì)構(gòu)造是瀘沽湖機(jī)場(chǎng)巖溶發(fā)育的重要控制因素之一。褶皺、斷層和節(jié)理等構(gòu)造通過改變巖石的物理性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)，控制了巖溶水的流動(dòng)和溶蝕作用，進(jìn)而影響了巖溶的發(fā)育方向、規(guī)模和形態(tài)。深入研究地質(zhì)構(gòu)造與巖溶發(fā)育的關(guān)系，對(duì)于準(zhǔn)確把握瀘沽湖機(jī)場(chǎng)巖溶發(fā)育特征，評(píng)估地基穩(wěn)定性具有重要意義。2.4水文地質(zhì)條件瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域的水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，地表水與地下水的分布、水位變化以及它們之間的水力聯(lián)系對(duì)巖溶發(fā)育和地基穩(wěn)定性有著重要影響。2.4.1地表水分布與特征機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)及其周邊的地表水主要包括河流、湖泊和季節(jié)性溪流。場(chǎng)區(qū)附近的河流流量較小，主要由大氣降水和地下水補(bǔ)給，受地形和地質(zhì)條件影響，河流流向多與地形等高線垂直，河谷形態(tài)多呈“V”字形，切割深度較淺，一般在數(shù)米到十幾米之間。河流的流量隨季節(jié)變化明顯，雨季時(shí)，由于降水充沛，河流流量增大，水位迅速上升；旱季時(shí)，降水減少，河流流量減小，部分河流甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)及其周邊，還分布著一些小型湖泊和水塘，這些湖泊和水塘的形成與巖溶作用密切相關(guān)。它們有的是巖溶漏斗或洼地積水而成，有的則是地下暗河出露地表形成的。湖泊和水塘的水位也隨季節(jié)變化，雨季時(shí)水位升高，旱季時(shí)水位下降。湖泊和水塘的水質(zhì)一般較好，但由于受到周邊環(huán)境和人類活動(dòng)的影響，部分水體存在一定程度的污染。季節(jié)性溪流在機(jī)場(chǎng)區(qū)域也較為常見，它們主要在雨季出現(xiàn)，由山坡上的降水匯集而成，水流湍急，流量變化大。季節(jié)性溪流的存在加劇了地表的沖刷和侵蝕作用，對(duì)地表巖溶地貌的形成和演化起到了一定的促進(jìn)作用。在雨季，季節(jié)性溪流攜帶的大量泥沙和碎屑物質(zhì)會(huì)對(duì)河流和湖泊的水質(zhì)產(chǎn)生影響，同時(shí)也可能導(dǎo)致水土流失和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。2.4.2地下水類型與分布瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域的地下水主要有孔隙水、裂隙水和巖溶水三種類型?？紫端褐饕x存于第四系松散堆積層中，如殘積層、坡積層和沖積層?？紫端姆植际艿匦魏偷貙訋r性控制，在地勢(shì)低洼、地層透水性較好的區(qū)域，孔隙水含量較高?？紫端乃浑S季節(jié)變化明顯，雨季時(shí)水位上升，旱季時(shí)水位下降?？紫端难a(bǔ)給來源主要為大氣降水和地表水的入滲，其排泄方式主要為蒸發(fā)和向河流、湖泊的排泄。由于第四系松散堆積層的結(jié)構(gòu)松散，孔隙水的水力聯(lián)系較為密切，其動(dòng)態(tài)變化較為復(fù)雜。裂隙水：賦存于基巖的裂隙中，包括構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙。裂隙水的分布受地質(zhì)構(gòu)造和巖石風(fēng)化程度影響，在褶皺、斷層等構(gòu)造破碎帶以及巖石風(fēng)化強(qiáng)烈的區(qū)域，裂隙水含量較高。裂隙水的水位和水量變化較大，其補(bǔ)給來源主要為大氣降水和地下水的側(cè)向徑流，排泄方式主要為向相鄰含水層的排泄和通過泉水出露地表。構(gòu)造裂隙的發(fā)育程度和連通性對(duì)裂隙水的流動(dòng)和分布起著關(guān)鍵作用，不同方向和規(guī)模的裂隙相互交織，形成了復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)，使得裂隙水的運(yùn)動(dòng)路徑和排泄方式多樣化。巖溶水：是機(jī)場(chǎng)區(qū)域最為重要的地下水類型，主要賦存于碳酸鹽巖的溶洞、溶蝕裂隙和溶孔中。巖溶水的分布與巖溶發(fā)育程度密切相關(guān)，在巖溶強(qiáng)烈發(fā)育的區(qū)域，巖溶水含量豐富，形成了復(fù)雜的巖溶水系統(tǒng)。巖溶水的水位和水量變化較大，其補(bǔ)給來源主要為大氣降水和地表水的入滲，排泄方式主要為通過地下暗河排泄和向相鄰含水層的排泄。巖溶水的流動(dòng)具有明顯的管道流特征，其流速和流量受巖溶管道的大小、形狀和連通性影響，在巖溶管道發(fā)育良好的區(qū)域，巖溶水的流速較快，流量較大。2.4.3水位變化與水力聯(lián)系瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域的地下水位受多種因素影響，呈現(xiàn)出明顯的動(dòng)態(tài)變化特征。大氣降水是影響地下水位的主要因素之一，雨季時(shí)，大量降水入滲補(bǔ)給地下水，使地下水位迅速上升；旱季時(shí)，降水減少，地下水的補(bǔ)給量減小，同時(shí)由于蒸發(fā)和排泄作用，地下水位逐漸下降。此外，地表水與地下水之間存在密切的水力聯(lián)系，河流、湖泊等地表水的水位變化也會(huì)影響地下水位。當(dāng)河流水位高于地下水位時(shí)，地表水會(huì)補(bǔ)給地下水；當(dāng)河流水位低于地下水位時(shí)，地下水則會(huì)向河流排泄。在巖溶地區(qū)，巖溶水與孔隙水、裂隙水之間也存在著復(fù)雜的水力聯(lián)系。巖溶水通過溶蝕裂隙和溶洞與孔隙水、裂隙水相互溝通，形成了統(tǒng)一的地下水系統(tǒng)。在一些巖溶發(fā)育強(qiáng)烈的區(qū)域，巖溶水的水位變化會(huì)對(duì)孔隙水和裂隙水的水位產(chǎn)生較大影響，導(dǎo)致它們的水位同步變化。而在巖溶發(fā)育相對(duì)較弱的區(qū)域，孔隙水和裂隙水與巖溶水之間的水力聯(lián)系相對(duì)較弱，它們的水位變化可能存在一定的差異。地表水與地下水的相互作用對(duì)巖溶發(fā)育和地基穩(wěn)定性有著重要影響。地表水的入滲為巖溶作用提供了充足的水源，加速了巖石的溶蝕過程，促進(jìn)了巖溶地貌的形成和發(fā)育。而巖溶水的流動(dòng)和排泄則改變了地下水流場(chǎng)，可能導(dǎo)致地基土體的潛蝕和掏空，降低地基的穩(wěn)定性。在機(jī)場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營過程中，若不充分考慮地表水與地下水的相互作用，可能引發(fā)地基沉降、塌陷等問題，威脅機(jī)場(chǎng)的安全。例如，當(dāng)大量地表水快速入滲補(bǔ)給巖溶水時(shí)，可能導(dǎo)致巖溶水壓力突然增大，引發(fā)溶洞頂板的坍塌，進(jìn)而影響上部地基的穩(wěn)定性。因此，深入研究地表水與地下水的相互作用，對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性，采取有效的工程措施保障機(jī)場(chǎng)安全具有重要意義。三、瀘沽湖機(jī)場(chǎng)巖溶發(fā)育特征3.1巖溶形態(tài)類型瀘沽湖機(jī)場(chǎng)所在區(qū)域巖溶形態(tài)豐富多樣，主要包括溶洞、溶溝、溶槽、石芽、漏斗等，這些巖溶形態(tài)的發(fā)育與地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件密切相關(guān)。溶洞是巖溶地區(qū)常見的地下洞穴，由地下水對(duì)可溶性巖石長期溶蝕、侵蝕作用形成。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)及其周邊，溶洞發(fā)育較為普遍。通過鉆探和物探資料揭示，場(chǎng)區(qū)溶洞的規(guī)模大小不一，小的溶洞直徑僅幾十厘米，大的溶洞直徑可達(dá)數(shù)十米。溶洞的高度也有所不同，一般在數(shù)米到十幾米之間，部分溶洞高度超過20米。溶洞的形態(tài)復(fù)雜多樣，有的呈水平狀延伸，有的呈垂直狀分布，還有的呈傾斜狀或分支狀。在一些構(gòu)造破碎帶和節(jié)理密集區(qū)，溶洞相互連通，形成了復(fù)雜的溶洞網(wǎng)絡(luò)。例如，在機(jī)場(chǎng)跑道東北側(cè)的鉆孔中，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)呈水平狀延伸的溶洞，長度約30米，寬度約5米，高度約8米，溶洞內(nèi)部較為平坦，洞壁上有明顯的溶蝕痕跡，局部地段還發(fā)育有石鐘乳和石筍。溶溝和溶槽是地表水沿巖石裂隙溶蝕、侵蝕而成的溝槽狀地貌。溶溝一般深度較淺，多在1-5米之間，寬度較窄，通常在幾十厘米到數(shù)米之間；溶槽深度相對(duì)較大，一般在5-15米之間，寬度也較寬，可達(dá)數(shù)米到十幾米。溶溝和溶槽在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)地表廣泛分布，多呈網(wǎng)狀或樹枝狀。在碳酸鹽巖出露區(qū)，溶溝和溶槽的發(fā)育與巖石的節(jié)理裂隙方向密切相關(guān)，往往沿著節(jié)理裂隙方向延伸。例如，在機(jī)場(chǎng)航站樓附近的山坡上，溶溝和溶槽發(fā)育明顯，它們沿著巖石節(jié)理方向分布，相互交錯(cuò)，形成了復(fù)雜的溝槽系統(tǒng)。溶溝和溶槽的存在使得地表變得崎嶇不平，增加了場(chǎng)地平整的難度，同時(shí)也對(duì)地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響，容易導(dǎo)致地基土體的不均勻沉降。石芽是溶溝間殘留的石脊，是巖溶作用的產(chǎn)物。石芽的高度和形態(tài)各異，高度一般在0.5-5米之間，有的石芽呈尖銳的柱狀，有的則較為平緩。石芽的分布與溶溝密切相關(guān)，通常成群出現(xiàn)。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的一些山坡和洼地處，石芽發(fā)育良好。例如，在機(jī)場(chǎng)西南側(cè)的一個(gè)巖溶洼地里，石芽林立，高度在1-3米之間，形態(tài)多樣，有的石芽表面光滑，有的則布滿溶蝕小孔，這些石芽的存在不僅影響了場(chǎng)地的地形地貌，也對(duì)地基的承載能力產(chǎn)生了一定影響。漏斗是一種碟狀或倒錐狀的洼地，是巖溶地區(qū)常見的地表巖溶形態(tài)。漏斗的直徑和深度變化較大，小的漏斗直徑僅數(shù)米，深度不足1米；大的漏斗直徑可達(dá)數(shù)十米，深度超過10米。漏斗的形成主要是由于地表水的垂直下滲和巖溶作用，導(dǎo)致地下溶洞頂板塌陷而形成。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)及其周邊，漏斗分布較為廣泛。例如，在機(jī)場(chǎng)北側(cè)的一條山谷中，發(fā)現(xiàn)了多個(gè)漏斗，其中一個(gè)漏斗直徑約20米，深度約8米，漏斗底部有一個(gè)落水洞，地表水通過落水洞流入地下溶洞。漏斗的存在可能會(huì)導(dǎo)致地基土體的流失和塌陷，對(duì)機(jī)場(chǎng)設(shè)施的安全構(gòu)成威脅。不同巖溶形態(tài)在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的分布具有一定的規(guī)律性。溶洞主要分布在深部碳酸鹽巖地層中，尤其是在構(gòu)造破碎帶和節(jié)理密集區(qū)，溶洞發(fā)育更為強(qiáng)烈；溶溝、溶槽和石芽主要分布在地表碳酸鹽巖出露區(qū)，其分布與巖石的節(jié)理裂隙方向和地形地貌密切相關(guān)；漏斗則多分布在地勢(shì)低洼處或巖溶發(fā)育強(qiáng)烈的區(qū)域。這些巖溶形態(tài)的分布特征反映了瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域巖溶發(fā)育的復(fù)雜性和多樣性，也為機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性分析和工程處理提供了重要依據(jù)。3.2巖溶發(fā)育規(guī)律3.2.1垂向發(fā)育規(guī)律瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域巖溶在垂向上的發(fā)育程度存在顯著差異，這種差異與巖石特性、地下水活動(dòng)密切相關(guān)。通過對(duì)場(chǎng)區(qū)鉆孔資料的統(tǒng)計(jì)分析以及地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的研究，發(fā)現(xiàn)巖溶在垂向上呈現(xiàn)出明顯的分帶性。在地表以下一定深度范圍內(nèi)，巖溶發(fā)育較為強(qiáng)烈。這主要是因?yàn)榈乇硭ㄟ^巖石的節(jié)理、裂隙等通道下滲，與巖石中的碳酸鹽礦物發(fā)生溶蝕反應(yīng)，形成各種巖溶形態(tài)。在這個(gè)深度范圍內(nèi)，溶溝、溶槽、石芽等地表巖溶形態(tài)較為常見，同時(shí)淺層溶洞也時(shí)有發(fā)育。例如，在機(jī)場(chǎng)跑道附近的鉆孔中，發(fā)現(xiàn)深度在0-20米范圍內(nèi)，溶蝕裂隙較為密集，部分裂隙相互連通，形成了小型的溶蝕網(wǎng)絡(luò)，在一些裂隙交匯處還發(fā)育有直徑1-3米的小型溶洞。這一深度范圍內(nèi)的巖溶發(fā)育主要受巖石的節(jié)理裂隙控制，節(jié)理裂隙越發(fā)育，地表水的下滲通道越多，溶蝕作用也就越強(qiáng)烈。隨著深度的增加，巖溶發(fā)育程度逐漸減弱。在20-50米深度范圍內(nèi)，雖然仍有巖溶現(xiàn)象存在，但溶洞的規(guī)模和數(shù)量明顯減少，溶蝕裂隙的密度也降低。這是由于隨著深度的增加，巖石的壓實(shí)作用增強(qiáng)，節(jié)理裂隙的開度減小，地下水的流通性變差，導(dǎo)致溶蝕作用的強(qiáng)度降低。此外，深部巖石受到上覆巖層的壓力較大，巖石的完整性相對(duì)較好，也不利于巖溶的發(fā)育。在該深度范圍內(nèi)，溶洞的直徑一般在0.5-1米之間，且多為孤立的溶洞，相互連通性較差。當(dāng)深度超過50米后，巖溶發(fā)育變得極為微弱。在這個(gè)深度以下，巖石的滲透率極低，地下水的活動(dòng)極為緩慢，幾乎難以發(fā)生有效的溶蝕作用。鉆孔資料顯示，在50米以下的深度，僅發(fā)現(xiàn)極少數(shù)微小的溶蝕孔洞，且分布極為零散，對(duì)地基穩(wěn)定性的影響可以忽略不計(jì)。巖石特性對(duì)巖溶垂向發(fā)育的影響主要體現(xiàn)在巖石的可溶性和透水性上。石灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石是巖溶發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，其碳酸鈣含量越高，巖溶發(fā)育的潛力就越大。巖石的透水性則決定了地下水的流通速度和溶蝕作用的范圍。節(jié)理裂隙發(fā)育的巖石透水性好，有利于巖溶作用的進(jìn)行；而致密的巖石透水性差，巖溶發(fā)育受到抑制。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域，地表及淺層的巖石由于受到風(fēng)化作用的影響，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，透水性好，因此巖溶發(fā)育強(qiáng)烈；隨著深度的增加，巖石逐漸變得致密，透水性變差，巖溶發(fā)育程度也隨之降低。地下水活動(dòng)是巖溶垂向發(fā)育的關(guān)鍵因素。地下水在巖石中流動(dòng)時(shí)，攜帶的二氧化碳和其他酸性物質(zhì)會(huì)與巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溶解巖石中的碳酸鹽礦物，從而形成巖溶。在淺部，地下水主要以垂直下滲的方式運(yùn)動(dòng)，溶蝕作用主要沿著垂直方向進(jìn)行，因此地表巖溶形態(tài)和淺層溶洞較為發(fā)育。隨著深度的增加，地下水的流動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)為水平方向，溶蝕作用也主要在水平方向上進(jìn)行，這使得深部的巖溶發(fā)育相對(duì)較弱。此外，地下水位的波動(dòng)也會(huì)影響巖溶的發(fā)育。當(dāng)?shù)叵滤簧仙龝r(shí)，巖石被水淹沒，溶蝕作用增強(qiáng)；當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，部分溶洞會(huì)露出水面，溶蝕作用減弱，同時(shí)可能會(huì)發(fā)生溶洞頂板的坍塌等現(xiàn)象。3.2.2平面發(fā)育規(guī)律瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域巖溶在平面上的分布呈現(xiàn)出明顯的不均勻性，主要受構(gòu)造和巖性的控制。從構(gòu)造控制方面來看，褶皺和斷層等構(gòu)造對(duì)巖溶平面發(fā)育有著重要影響。在褶皺核部，由于巖石受到強(qiáng)烈的擠壓和拉伸作用，節(jié)理裂隙極為發(fā)育，巖石破碎，為巖溶水的運(yùn)移和溶蝕作用提供了良好的通道和空間，因此巖溶發(fā)育強(qiáng)烈。例如，在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的北部，存在一個(gè)褶皺核部區(qū)域，通過地質(zhì)測(cè)繪和物探資料發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域溶洞密集，溶洞之間相互連通，形成了復(fù)雜的溶洞網(wǎng)絡(luò)。溶洞的規(guī)模較大，直徑可達(dá)10-20米，高度在5-10米之間。在褶皺翼部，雖然節(jié)理裂隙的發(fā)育程度相對(duì)較弱，但在一些局部應(yīng)力集中的部位，仍然會(huì)有巖溶現(xiàn)象的出現(xiàn)。在翼部的節(jié)理密集帶，也發(fā)育有一些小型的溶洞和溶蝕裂隙，這些巖溶形態(tài)的分布方向與節(jié)理方向一致。斷層是巖溶發(fā)育的重要通道，對(duì)巖溶的平面分布起著控制作用。斷層的存在破壞了巖石的完整性，使得巖溶水能夠沿著斷層帶快速流動(dòng)，加速了斷層帶附近巖石的溶蝕作用。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域，北西向和北東向兩組斷層較為發(fā)育，沿著這些斷層帶，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈。在北西向斷層經(jīng)過的區(qū)域，發(fā)現(xiàn)了一系列呈線狀分布的溶洞，這些溶洞的走向與斷層走向一致，溶洞的規(guī)模較大，長度可達(dá)數(shù)十米，寬度在5-10米之間。斷層的交匯處往往是巖溶水的匯聚點(diǎn)，巖溶發(fā)育更為強(qiáng)烈，常形成大型的溶洞群。在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的東部，兩條斷層交匯的部位，發(fā)育了一個(gè)大型的溶洞群，溶洞之間相互連通，形成了一個(gè)巨大的地下空間。巖性對(duì)巖溶平面發(fā)育的影響也十分顯著。質(zhì)純的石灰?guī)r和白云巖，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈；而含泥質(zhì)或其他雜質(zhì)較多的巖石，巖溶發(fā)育相對(duì)較弱。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域，三疊系中統(tǒng)北衙組的灰白色、淺灰色厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等地層，由于質(zhì)地較純，巖溶作用強(qiáng)烈，形成了大量的溶洞、溶溝、溶槽等巖溶形態(tài)。在這些地層出露的區(qū)域，巖溶地貌十分發(fā)育，溶溝和溶槽相互交錯(cuò)，石芽林立，溶洞分布廣泛。而在二疊系下統(tǒng)峨眉山玄武巖組出露的區(qū)域，由于巖石主要為玄武巖，質(zhì)地堅(jiān)硬，可溶性差，巖溶發(fā)育微弱，僅在一些節(jié)理裂隙發(fā)育的部位有少量小型溶蝕孔洞出現(xiàn)。不同巖性地層的接觸帶也是巖溶發(fā)育的有利部位。在石灰?guī)r與頁巖、砂巖等非可溶性巖石的接觸帶，由于巖石的透水性和可溶性存在差異，巖溶水容易在接觸帶附近匯聚，從而導(dǎo)致巖溶作用增強(qiáng)。在接觸帶處，常形成溶蝕凹槽、溶洞等巖溶形態(tài)。在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的南部，石灰?guī)r與頁巖的接觸帶，發(fā)現(xiàn)了一系列溶蝕凹槽，深度在1-3米之間，寬度在2-5米之間，凹槽內(nèi)有小型溶洞發(fā)育。瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域巖溶在平面上的發(fā)育受構(gòu)造和巖性的共同控制，呈現(xiàn)出明顯的不均勻性。在褶皺核部、斷層帶以及質(zhì)純的可溶性巖石分布區(qū)域，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈；而在褶皺翼部、巖石完整性較好的區(qū)域以及非可溶性巖石分布區(qū)域，巖溶發(fā)育相對(duì)較弱。這種平面發(fā)育規(guī)律對(duì)于機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性分析和工程處理具有重要的指導(dǎo)意義，在機(jī)場(chǎng)建設(shè)過程中，需要充分考慮巖溶的平面分布特征，采取相應(yīng)的工程措施，確保機(jī)場(chǎng)地基的安全穩(wěn)定。3.3巖溶發(fā)育的控制因素3.3.1巖石特性巖石特性是巖溶發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)巖溶發(fā)育起著關(guān)鍵作用。巖石的可溶性和透水性是影響巖溶發(fā)育的兩個(gè)重要因素。石灰?guī)r、白云巖等可溶性巖石是巖溶發(fā)育的必備條件。石灰?guī)r主要由碳酸鈣（CaCO?）組成，其化學(xué)性質(zhì)較為活潑，在含有二氧化碳（CO?）的水的作用下，容易發(fā)生溶蝕反應(yīng)。反應(yīng)方程式為：CaCO?+CO?+H?O=Ca(HCO?)?，生成的碳酸氫鈣（Ca(HCO?)?）可溶于水，從而導(dǎo)致巖石被溶解。白云巖的主要成分是碳酸鈣鎂（CaMg(CO?)?），雖然其巖溶作用相對(duì)石灰?guī)r較弱，但在適宜的條件下，也會(huì)發(fā)生溶蝕反應(yīng)。巖石的可溶性差異對(duì)巖溶發(fā)育程度有著顯著影響。質(zhì)純的石灰?guī)r，碳酸鈣含量高，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，容易形成大規(guī)模的溶洞、溶溝、溶槽等巖溶形態(tài)。而含泥質(zhì)或其他雜質(zhì)較多的巖石，由于泥質(zhì)等雜質(zhì)會(huì)降低巖石的可溶性，阻礙地下水與巖石的充分接觸，使得巖溶發(fā)育相對(duì)較弱。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域，三疊系中統(tǒng)北衙組的灰白色、淺灰色厚層狀灰?guī)r，質(zhì)地較純，巖溶作用強(qiáng)烈，形成了眾多的巖溶洞穴和溶蝕裂隙；而在一些夾有泥質(zhì)灰?guī)r的地層中，巖溶發(fā)育程度明顯降低，巖溶形態(tài)相對(duì)較少且規(guī)模較小。巖石的透水性決定了地下水在巖石中的流動(dòng)速度和路徑，對(duì)巖溶發(fā)育也有著重要影響。節(jié)理裂隙發(fā)育的巖石，透水性好，地下水能夠快速滲透并在巖石中流動(dòng)，增大了巖石與水的接觸面積，促進(jìn)了溶蝕作用的進(jìn)行。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)，巖石的節(jié)理裂隙較為發(fā)育，這些節(jié)理裂隙為地下水的運(yùn)移提供了良好的通道，使得巖溶作用得以在更大范圍內(nèi)發(fā)生。平面共軛X型剪節(jié)理和剖面共軛X型張節(jié)理相互交織，形成了復(fù)雜的裂隙網(wǎng)絡(luò)，地下水沿著這些裂隙流動(dòng)，不斷溶蝕周圍的巖石，從而形成了各種巖溶形態(tài)。相反，致密的巖石透水性差，地下水難以滲透，溶蝕作用受到抑制，巖溶發(fā)育相對(duì)較弱。在二疊系下統(tǒng)峨眉山玄武巖組出露的區(qū)域，由于巖石致密堅(jiān)硬，節(jié)理裂隙不發(fā)育，透水性差，巖溶發(fā)育極為微弱，僅在局部節(jié)理裂隙發(fā)育部位有少量小型溶蝕孔洞出現(xiàn)。3.3.2地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造是控制巖溶發(fā)育的重要因素之一，褶皺、節(jié)理、斷層等地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巖溶發(fā)育的方向、規(guī)模和形態(tài)有著顯著影響。褶皺構(gòu)造對(duì)巖溶發(fā)育的控制作用較為明顯。在褶皺核部，由于受到強(qiáng)烈的擠壓和拉伸作用，巖石破碎，節(jié)理裂隙極為發(fā)育，為巖溶水的運(yùn)移和溶蝕作用提供了良好的通道和空間，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的北部，存在一個(gè)褶皺核部區(qū)域，通過地質(zhì)測(cè)繪和物探資料發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域溶洞密集，溶洞之間相互連通，形成了復(fù)雜的溶洞網(wǎng)絡(luò)。溶洞的規(guī)模較大，直徑可達(dá)10-20米，高度在5-10米之間。在褶皺翼部，雖然節(jié)理裂隙的發(fā)育程度相對(duì)較弱，但在一些局部應(yīng)力集中的部位，仍然會(huì)有巖溶現(xiàn)象的出現(xiàn)。在翼部的節(jié)理密集帶，也發(fā)育有一些小型的溶洞和溶蝕裂隙，這些巖溶形態(tài)的分布方向與節(jié)理方向一致。節(jié)理是巖石中的裂隙，對(duì)巖溶發(fā)育起著重要的控制作用。瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)節(jié)理發(fā)育，根據(jù)其產(chǎn)狀和力學(xué)性質(zhì)，可分為平面共軛X型剪節(jié)理、剖面共軛X型張節(jié)理、橫張節(jié)理和縱張節(jié)理四組。平面共軛X型剪節(jié)理為巖溶水的水平流動(dòng)提供了通道，控制了巖溶在平面上的發(fā)育方向。在平面共軛X型剪節(jié)理發(fā)育的區(qū)域，巖溶往往沿著節(jié)理方向擴(kuò)展，形成相互連通的溶蝕裂隙和溶洞。剖面共軛X型張節(jié)理為巖溶水的垂直流動(dòng)提供了通道，影響了巖溶在垂向上的發(fā)育深度。橫張節(jié)理和縱張節(jié)理分別是垂直于褶皺軸向和平行于褶皺軸向的張性節(jié)理，它們的存在進(jìn)一步增加了巖石的透水性，促進(jìn)了巖溶作用的進(jìn)行。橫張節(jié)理使得巖溶在垂直于褶皺軸向的方向上發(fā)育，縱張節(jié)理則使得巖溶在平行于褶皺軸向的方向上延伸，共同控制了巖溶的發(fā)育規(guī)模和形態(tài)。斷層是巖溶發(fā)育的重要通道，對(duì)巖溶的發(fā)育起著關(guān)鍵的控制作用。斷層的存在破壞了巖石的完整性，使得巖溶水能夠沿著斷層帶快速流動(dòng)，加速了斷層帶附近巖石的溶蝕作用。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域，北西向和北東向兩組斷層較為發(fā)育，沿著這些斷層帶，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈。在北西向斷層經(jīng)過的區(qū)域，發(fā)現(xiàn)了一系列呈線狀分布的溶洞，這些溶洞的走向與斷層走向一致，溶洞的規(guī)模較大，長度可達(dá)數(shù)十米，寬度在5-10米之間。斷層的交匯處往往是巖溶水的匯聚點(diǎn)，巖溶發(fā)育更為強(qiáng)烈，常形成大型的溶洞群。在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的東部，兩條斷層交匯的部位，發(fā)育了一個(gè)大型的溶洞群，溶洞之間相互連通，形成了一個(gè)巨大的地下空間。3.3.3水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件對(duì)巖溶發(fā)育有著重要影響，地下水的溶蝕、搬運(yùn)作用以及水位變化在巖溶發(fā)育過程中起著關(guān)鍵作用。地下水是巖溶作用的主要營力，其溶蝕作用是巖溶發(fā)育的核心過程。地下水中含有二氧化碳（CO?）等酸性物質(zhì)，這些酸性物質(zhì)與巖石中的碳酸鈣（CaCO?）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使巖石溶解。如前文所述的反應(yīng)CaCO?+CO?+H?O=Ca(HCO?)?，地下水通過不斷地溶解巖石，逐漸形成溶洞、溶蝕裂隙等巖溶形態(tài)。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域，巖溶水在巖石中流動(dòng)，對(duì)碳酸鹽巖進(jìn)行溶蝕，使得巖石中的孔隙和裂隙不斷擴(kuò)大，最終形成了各種規(guī)模和形態(tài)的巖溶洞穴。地下水的搬運(yùn)作用也對(duì)巖溶發(fā)育有著重要影響。地下水在流動(dòng)過程中，會(huì)將溶蝕產(chǎn)生的物質(zhì)帶走，為后續(xù)的溶蝕作用提供空間，促進(jìn)巖溶的進(jìn)一步發(fā)育。當(dāng)巖溶水在溶洞中流動(dòng)時(shí)，會(huì)將溶洞壁上溶解下來的碳酸鈣等物質(zhì)攜帶走，使得溶洞不斷擴(kuò)大和延伸。在一些巖溶管道中，地下水的流速較快，搬運(yùn)能力較強(qiáng)，能夠?qū)⒋罅康娜芪g物質(zhì)帶走，形成較大規(guī)模的溶洞和地下暗河。地下水位的變化對(duì)巖溶發(fā)育也有著顯著影響。當(dāng)?shù)叵滤簧仙龝r(shí)，巖石被水淹沒，溶蝕作用增強(qiáng)，巖溶發(fā)育速度加快。在雨季，大量降水補(bǔ)給地下水，使地下水位上升，巖溶水對(duì)巖石的溶蝕作用加劇，溶洞的規(guī)模和數(shù)量可能會(huì)增加。當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，部分溶洞會(huì)露出水面，溶蝕作用減弱，同時(shí)可能會(huì)發(fā)生溶洞頂板的坍塌等現(xiàn)象。在旱季，地下水位下降，溶洞內(nèi)的水減少，溶蝕作用減弱，而溶洞頂板由于失去水的浮力支撐，可能會(huì)因承受不了上部巖石的壓力而發(fā)生坍塌，改變巖溶的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。地表水與地下水的相互作用也會(huì)影響巖溶發(fā)育。地表水通過巖石的節(jié)理、裂隙等通道下滲，轉(zhuǎn)化為地下水，為巖溶作用提供了充足的水源。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域，降水豐富，地表水在重力作用下沿著巖石的節(jié)理裂隙下滲，補(bǔ)給巖溶水，促進(jìn)了巖溶作用的進(jìn)行。地表水與地下水之間的水力聯(lián)系還會(huì)影響巖溶水的流動(dòng)方向和速度，進(jìn)而影響巖溶的發(fā)育方向和規(guī)模。當(dāng)河流水位高于地下水位時(shí)，地表水會(huì)補(bǔ)給地下水，改變巖溶水的流動(dòng)路徑和流速，對(duì)巖溶發(fā)育產(chǎn)生影響。3.3.4氣候因素氣候因素對(duì)巖溶作用有著重要影響，降水、溫度等氣候條件在巖溶發(fā)育過程中起著關(guān)鍵作用。降水是巖溶作用的重要物質(zhì)來源，對(duì)巖溶發(fā)育有著直接影響。降水豐富的地區(qū)，地表水和地下水充足，為巖溶作用提供了充足的水源。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域，年降水量較大，充沛的降水通過地表徑流和下滲作用，補(bǔ)給了巖溶水，加速了巖石的溶蝕過程。大量的降水使得地下水中的二氧化碳含量增加，增強(qiáng)了水的溶蝕能力，促進(jìn)了巖溶的發(fā)育。降水還會(huì)攜帶大量的二氧化碳等酸性氣體，這些酸性氣體溶解在水中，形成碳酸，進(jìn)一步增強(qiáng)了水的溶蝕能力。溫度對(duì)巖溶作用也有著重要影響。溫度升高會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速度，從而促進(jìn)巖溶作用的進(jìn)行。在溫度較高的地區(qū)，地下水中的二氧化碳溶解度降低，容易逸出，使得水中的碳酸分解，產(chǎn)生更多的氫離子（H?），增強(qiáng)了水的溶蝕能力。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)所在的區(qū)域，夏季氣溫較高，巖溶作用相對(duì)較強(qiáng)，溶洞的發(fā)育速度可能會(huì)加快。而在冬季，氣溫較低，巖溶作用相對(duì)較弱。降水和溫度的季節(jié)性變化也會(huì)對(duì)巖溶發(fā)育產(chǎn)生影響。在雨季，降水豐富，溫度相對(duì)較高，巖溶作用強(qiáng)烈，溶洞的發(fā)育速度加快，巖溶形態(tài)可能會(huì)發(fā)生較大變化。而在旱季，降水減少，溫度相對(duì)較低，巖溶作用減弱，溶洞的發(fā)育速度減緩。這種季節(jié)性變化使得巖溶發(fā)育具有階段性和周期性，對(duì)巖溶地貌的形成和演化產(chǎn)生了重要影響。氣候因素通過影響水的溶蝕能力和巖溶作用的化學(xué)反應(yīng)速度，對(duì)瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域的巖溶發(fā)育起著重要的控制作用。降水和溫度的變化直接影響了巖溶作用的強(qiáng)度和進(jìn)程，進(jìn)而影響了巖溶地貌的形態(tài)和分布。四、瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性分析4.1地基巖土體工程特性瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基巖土體類型多樣，包括第四系松散堆積層和下伏基巖，其物理力學(xué)性質(zhì)對(duì)地基穩(wěn)定性有著重要影響。4.1.1第四系松散堆積層第四系松散堆積層在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)廣泛分布，按成因可分為殘積層（Qel）、坡積層（Qdl）、沖積層（Qal）和人工填土層（Qml），各層的物理力學(xué)性質(zhì)存在差異。殘積層：主要由基巖風(fēng)化殘積物組成，巖性為粉質(zhì)黏土、含碎石粉質(zhì)黏土。其含水量一般在20%-30%之間，密度約為1.8-2.0g/cm3，孔隙比在0.8-1.2之間，塑性指數(shù)為15-20。殘積層的壓縮模量較低，一般在3-5MPa之間，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)中，黏聚力約為20-30kPa，內(nèi)摩擦角在15°-20°之間。由于殘積層結(jié)構(gòu)松散，物質(zhì)成分與下伏基巖密切相關(guān)，其工程性質(zhì)較差，在地基中容易產(chǎn)生較大的壓縮變形。坡積層：由山坡上的巖石風(fēng)化碎屑物在重力和坡面水流作用下堆積而成，巖性為碎石土、含黏性土碎石。坡積層的顆粒大小混雜，分選性差，密實(shí)度不均勻。其含水量變化較大，在10%-30%之間，密度約為2.0-2.2g/cm3，孔隙比在0.6-1.0之間。坡積層的壓縮模量一般在5-8MPa之間，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)中，黏聚力為10-20kPa，內(nèi)摩擦角在20°-30°之間。由于其顆粒組成和密實(shí)度的不均勻性，坡積層在地基中的穩(wěn)定性受地形和地下水影響較大，容易發(fā)生局部滑動(dòng)和變形。沖積層：主要分布于溝谷底部，由河流沖積作用形成，巖性為砂、礫石、粉質(zhì)黏土。沖積層具明顯的層理結(jié)構(gòu)，顆粒分選性和磨圓度較好。其含水量一般在15%-25%之間，密度約為2.1-2.3g/cm3，孔隙比在0.5-0.8之間。沖積層的壓縮模量較高，一般在8-12MPa之間，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)中，黏聚力為5-15kPa，內(nèi)摩擦角在30°-40°之間。相對(duì)其他第四系堆積層，沖積層的工程性質(zhì)較好，地基承載能力較強(qiáng)，但在地下水水位變化較大時(shí)，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性可能會(huì)受到一定影響。人工填土層：主要為機(jī)場(chǎng)建設(shè)過程中回填的土石方，巖性復(fù)雜，主要為碎石土、粉質(zhì)黏土等。人工填土層的壓實(shí)度和均勻性對(duì)地基穩(wěn)定性有重要影響。經(jīng)過壓實(shí)處理的人工填土層，其壓實(shí)度一般能達(dá)到90%以上，含水量在15%-20%之間，密度約為2.0-2.2g/cm3，孔隙比在0.6-0.9之間。其壓縮模量一般在6-10MPa之間，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)中，黏聚力為15-25kPa，內(nèi)摩擦角在25°-35°之間。然而，若回填過程中壓實(shí)不足或填料不均勻，人工填土層可能存在較大的壓縮變形和不均勻沉降隱患。4.1.2下伏基巖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)下伏基巖主要為二疊系下統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P1β）和三疊系中統(tǒng)北衙組（T2b），其物理力學(xué)性質(zhì)對(duì)地基穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。峨眉山玄武巖組：巖性為灰黑色、黑色致密狀玄武巖，局部夾紫紅色凝灰?guī)r、火山角礫巖。巖石致密堅(jiān)硬，單軸抗壓強(qiáng)度一般在60-100MPa之間，彈性模量約為30-50GPa，泊松比在0.2-0.3之間。巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育，風(fēng)化程度中等，主要為中等風(fēng)化帶，巖體完整性較好，局部地段因受構(gòu)造影響，巖體破碎。峨眉山玄武巖作為地基持力層，具有較高的承載能力，但節(jié)理裂隙的存在可能會(huì)降低巖體的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在工程建設(shè)中需要考慮節(jié)理裂隙對(duì)地基變形和穩(wěn)定性的影響。三疊系中統(tǒng)北衙組：主要為一套碳酸鹽巖地層，巖性主要為灰白色、淺灰色厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，夾少量泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖。灰?guī)r的單軸抗壓強(qiáng)度一般在30-80MPa之間，彈性模量約為20-40GPa，泊松比在0.2-0.3之間；白云質(zhì)灰?guī)r的單軸抗壓強(qiáng)度在40-60MPa之間，彈性模量約為25-35GPa，泊松比在0.2-0.3之間。由于該地層巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，巖石的完整性受到破壞，溶洞、溶蝕裂隙等巖溶形態(tài)的存在大大降低了巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在該地層作為地基持力層時(shí)，需要特別關(guān)注巖溶對(duì)地基穩(wěn)定性的影響，采取有效的工程措施進(jìn)行處理。第四系松散堆積層和下伏基巖的物理力學(xué)性質(zhì)差異較大，在地基中形成了復(fù)雜的力學(xué)體系。第四系松散堆積層的壓縮性較大，強(qiáng)度相對(duì)較低，容易產(chǎn)生壓縮變形和不均勻沉降；而下伏基巖的強(qiáng)度較高，但巖溶發(fā)育等問題又給地基穩(wěn)定性帶來了不確定性。在機(jī)場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營過程中，需要充分考慮地基巖土體的工程特性，合理設(shè)計(jì)地基處理方案，以確保機(jī)場(chǎng)地基的穩(wěn)定性。4.2巖溶對(duì)地基穩(wěn)定性的影響機(jī)制4.2.1溶洞頂板穩(wěn)定性問題溶洞頂板坍塌是巖溶地區(qū)地基穩(wěn)定性面臨的重要問題之一。溶洞頂板的穩(wěn)定性受到多種因素的影響，包括溶洞的大小、形狀、頂板厚度、巖石力學(xué)性質(zhì)、頂板的完整性以及上部荷載等。當(dāng)溶洞頂板厚度相對(duì)較小，而溶洞跨度較大時(shí)，頂板在自身重力和上部荷載的作用下，容易產(chǎn)生彎曲變形。隨著變形的不斷發(fā)展，頂板內(nèi)部的拉應(yīng)力逐漸增大，當(dāng)拉應(yīng)力超過巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí)，頂板就會(huì)出現(xiàn)裂縫。裂縫的產(chǎn)生進(jìn)一步削弱了頂板的承載能力，加速了頂板的破壞過程。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)，部分鉆孔揭示的溶洞頂板厚度較薄，如在跑道南側(cè)的一個(gè)鉆孔中，發(fā)現(xiàn)溶洞頂板厚度僅為3米，而溶洞跨度達(dá)到了8米，這種情況下頂板發(fā)生坍塌的風(fēng)險(xiǎn)較高。溶洞頂板的巖石力學(xué)性質(zhì)對(duì)其穩(wěn)定性也起著關(guān)鍵作用。巖石的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和彈性模量等參數(shù)直接影響著頂板的承載能力。強(qiáng)度較低的巖石，在承受相同荷載時(shí)，更容易發(fā)生破壞。峨眉山玄武巖抗壓強(qiáng)度較高，作為溶洞頂板時(shí)相對(duì)較為穩(wěn)定；而三疊系中統(tǒng)北衙組的灰?guī)r，雖然抗壓強(qiáng)度也有一定數(shù)值，但由于巖溶發(fā)育，巖石完整性受到破壞，其實(shí)際承載能力會(huì)降低，溶洞頂板的穩(wěn)定性也相應(yīng)變差。頂板的完整性也是影響其穩(wěn)定性的重要因素。溶洞頂板中的節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面會(huì)削弱頂板的整體性，降低其承載能力。當(dāng)頂板存在較多節(jié)理裂隙時(shí)，荷載容易在這些薄弱部位集中，導(dǎo)致頂板局部破壞，進(jìn)而引發(fā)整體坍塌。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的一些溶洞頂板中，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，如在航站樓附近的一個(gè)溶洞，通過地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)發(fā)現(xiàn)頂板存在多條張開度較大的節(jié)理，這些節(jié)理對(duì)頂板的穩(wěn)定性構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。溶洞頂板坍塌對(duì)地基的影響十分嚴(yán)重。一旦頂板坍塌，地基土體將失去支撐，導(dǎo)致地基突然下沉，引起上部建筑物的不均勻沉降。不均勻沉降可能使建筑物出現(xiàn)裂縫、傾斜甚至倒塌等情況，嚴(yán)重威脅建筑物的安全。對(duì)于機(jī)場(chǎng)跑道等重要設(shè)施，地基的不均勻沉降會(huì)影響跑道的平整度，導(dǎo)致飛機(jī)起降時(shí)顛簸，甚至可能引發(fā)飛行事故。在機(jī)場(chǎng)停機(jī)坪區(qū)域，若地基因溶洞頂板坍塌而沉降，會(huì)影響飛機(jī)的停放和滑行安全。4.2.2土洞發(fā)育與塌陷土洞是巖溶地區(qū)上覆土層內(nèi)的空洞，其形成過程較為復(fù)雜，主要與地下水的活動(dòng)密切相關(guān)。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域，土洞的形成通常經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：首先，地下水動(dòng)力條件發(fā)生變化，如地下水位上升或下降，導(dǎo)致巖溶洞穴頂部的土體受到潛蝕作用。地下水中的溶解物質(zhì)對(duì)土體顆粒產(chǎn)生溶解和搬運(yùn)作用，使土體顆粒逐漸被帶走，從而在土體中形成細(xì)小的空洞。隨著潛蝕作用的持續(xù)進(jìn)行，這些空洞不斷擴(kuò)大，向上呈拱形發(fā)展。當(dāng)土洞頂板的土體厚度減小到一定程度時(shí)，在自身重力和上部荷載的作用下，頂板無法承受壓力，就會(huì)發(fā)生坍塌，導(dǎo)致地面塌陷。土洞的發(fā)育受多種因素影響，其中地下水的活動(dòng)是最為關(guān)鍵的因素。地下水位的頻繁波動(dòng)，會(huì)使土體反復(fù)受到浸泡和干燥，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞，抗剪強(qiáng)度降低，從而加速土洞的發(fā)育。大量抽取地下水或地表水的強(qiáng)烈入滲，都可能改變地下水的水位和流動(dòng)狀態(tài)，促進(jìn)土洞的形成和發(fā)展。地基土層的性質(zhì)也對(duì)土洞發(fā)育有重要影響。土層的顆粒組成、結(jié)構(gòu)、密實(shí)度等都會(huì)影響土體的抗?jié)撐g能力。級(jí)配良好、密實(shí)度高的土體抗?jié)撐g能力較強(qiáng)，不易形成土洞；而松散、顆粒細(xì)小的土體則容易受到潛蝕作用，土洞發(fā)育較為容易。土洞塌陷對(duì)地基的破壞作用顯著。土洞塌陷會(huì)導(dǎo)致地基土體的局部缺失，使地基的承載能力急劇下降。在機(jī)場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營過程中，土洞塌陷可能導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)失穩(wěn)，引發(fā)建筑物的不均勻沉降和破壞。對(duì)于機(jī)場(chǎng)跑道和停機(jī)坪等大面積的場(chǎng)地，土洞塌陷會(huì)造成地面起伏不平，影響飛機(jī)的正常運(yùn)行。在機(jī)場(chǎng)建設(shè)過程中，若未對(duì)土洞進(jìn)行有效處理，隨著工程的進(jìn)展，土洞可能在施工荷載或后期運(yùn)營荷載的作用下發(fā)生塌陷，給工程帶來巨大損失。4.2.3巖溶水作用巖溶水在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性方面扮演著重要角色，其潛蝕、管涌等作用對(duì)地基穩(wěn)定性產(chǎn)生了顯著影響。巖溶水的潛蝕作用是指巖溶水在流動(dòng)過程中，對(duì)地基土體的顆粒進(jìn)行溶解、沖刷和搬運(yùn)，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降低。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)區(qū)域，巖溶水通過巖石的節(jié)理、裂隙以及溶洞等通道流動(dòng)，當(dāng)遇到土體時(shí)，會(huì)對(duì)土體顆粒產(chǎn)生侵蝕作用。巖溶水?dāng)y帶的溶解物質(zhì)與土體中的礦物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使土體顆粒之間的膠結(jié)力減弱，從而使土體變得松散。巖溶水的流速和流量也會(huì)影響潛蝕作用的強(qiáng)度。流速越大、流量越大，巖溶水對(duì)土體的沖刷能力越強(qiáng)，潛蝕作用也就越劇烈。在一些巖溶管道發(fā)育的區(qū)域，巖溶水的流速較快，對(duì)周邊土體的潛蝕作用明顯，導(dǎo)致土體顆粒大量流失，地基土體的密實(shí)度降低。管涌是巖溶水作用的另一種表現(xiàn)形式，是指在滲流作用下，地基土體中的細(xì)小顆粒通過粗顆粒之間的孔隙被帶出，形成管狀通道的現(xiàn)象。當(dāng)巖溶水的水力梯度達(dá)到一定值時(shí)，就可能引發(fā)管涌。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基中，若土體的級(jí)配不良，存在較大的孔隙，巖溶水就容易在這些孔隙中形成滲流，將細(xì)小顆粒帶出。管涌會(huì)導(dǎo)致地基土體的結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降低，進(jìn)而影響地基的穩(wěn)定性。管涌還可能引發(fā)地基的局部塌陷，破壞建筑物的基礎(chǔ)。巖溶水的潛蝕和管涌作用還會(huì)改變地基土體的物理力學(xué)性質(zhì)。土體顆粒的流失會(huì)導(dǎo)致土體的孔隙比增大，壓縮性增加，抗剪強(qiáng)度降低。地基土體的承載能力會(huì)因此下降，在建筑物荷載的作用下，更容易產(chǎn)生變形和破壞。巖溶水的作用還可能導(dǎo)致地基土體的不均勻性加劇，進(jìn)一步增加了地基發(fā)生不均勻沉降的風(fēng)險(xiǎn)。巖溶水的潛蝕、管涌等作用對(duì)瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性產(chǎn)生了多方面的負(fù)面影響。在機(jī)場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營過程中，需要充分認(rèn)識(shí)巖溶水的危害，采取有效的措施來防治巖溶水對(duì)地基的破壞，以確保機(jī)場(chǎng)地基的安全穩(wěn)定。4.3地基穩(wěn)定性計(jì)算方法4.3.1頂板厚跨比法頂板厚跨比法是一種常用的評(píng)價(jià)溶洞頂板穩(wěn)定性的方法，其原理基于頂板厚度與溶洞跨度之間的關(guān)系。該方法認(rèn)為，當(dāng)溶洞頂板厚度與跨度之比達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，頂板能夠承受上部荷載而保持穩(wěn)定。一般來說，厚跨比越大，頂板的穩(wěn)定性越好。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性分析中，對(duì)于一些溶洞頂板，可采用頂板厚跨比法進(jìn)行初步評(píng)估。假設(shè)某溶洞的跨度為L，頂板最薄處厚度為h，則厚跨比h/L為關(guān)鍵指標(biāo)。根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范，當(dāng)h/L大于一定值時(shí)，可認(rèn)為頂板處于穩(wěn)定狀態(tài)。在一般的巖溶地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中，若h/L\geq0.5，通常可初步判斷頂板具有較好的穩(wěn)定性；當(dāng)h/L\lt0.5時(shí)，頂板穩(wěn)定性可能存在問題，需要進(jìn)一步分析。以瀘沽湖機(jī)場(chǎng)跑道南側(cè)某溶洞為例，該溶洞跨度L=8米，頂板最薄處厚度h=3米，計(jì)算可得厚跨比h/L=3\div8=0.375\lt0.5。從厚跨比結(jié)果來看，該溶洞頂板穩(wěn)定性較差，在后續(xù)工程建設(shè)中需要采取相應(yīng)的加固措施，如對(duì)溶洞進(jìn)行灌漿處理，增強(qiáng)頂板的承載能力，或者采用梁板等結(jié)構(gòu)跨越溶洞，以確保地基的穩(wěn)定性。頂板厚跨比法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡單、直觀，能夠快速對(duì)溶洞頂板穩(wěn)定性進(jìn)行初步判斷。但該方法也存在一定局限性，它未充分考慮巖石的力學(xué)性質(zhì)、頂板的完整性以及上部荷載的具體情況等因素。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合其他方法進(jìn)行綜合分析，以提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。4.3.2結(jié)構(gòu)力學(xué)分析法結(jié)構(gòu)力學(xué)分析法是根據(jù)溶洞頂板的受力條件，將其視為不同類型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)原理計(jì)算頂板的厚度和穩(wěn)定性。根據(jù)頂板的完整性和受力情況，可將其分為以下幾種計(jì)算模型：懸臂梁模型：當(dāng)頂板兩端支座處巖石堅(jiān)固完整，而頂板跨中有裂縫時(shí)，可將頂板視為懸臂梁進(jìn)行計(jì)算。此時(shí)，頂板主要承受懸臂端的彎矩作用。根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)原理，懸臂梁的彎矩計(jì)算公式為M=\frac{1}{2}qL^2（其中M為彎矩，q為均布荷載，L為懸臂梁的長度，即溶洞跨度）。通過計(jì)算彎矩，再結(jié)合巖石的抗彎強(qiáng)度\sigma_{?????ˉ}，可得到滿足抗彎要求的頂板最小厚度h，計(jì)算公式為h=\sqrt{\frac{6M}{b\sigma_{?????ˉ}}}（其中b為梁板的寬度）。簡支梁模型：若頂板較完整，且頂板裂隙處于支座處，可按簡支梁模型計(jì)算。簡支梁在均布荷載作用下，跨中彎矩最大，計(jì)算公式為M=\frac{1}{8}qL^2。同樣，根據(jù)巖石的抗彎強(qiáng)度，可計(jì)算出滿足抗彎要求的頂板最小厚度h=\sqrt{\frac{3M}{b\sigma_{?????ˉ}}}。兩端固定梁模型：當(dāng)頂板巖層及支座都較完整時(shí)，按兩端固定梁計(jì)算。兩端固定梁在均布荷載作用下，跨中彎矩計(jì)算公式為M=\frac{1}{24}qL^2，滿足抗彎要求的頂板最小厚度h=\sqrt{\frac{M}{b\sigma_{?????ˉ}}}。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性分析中，對(duì)于一些頂板條件較為復(fù)雜的溶洞，可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)分析法進(jìn)行精確計(jì)算。在機(jī)場(chǎng)航站樓附近的一個(gè)溶洞，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查和地質(zhì)分析，頂板兩端支座處巖石較完整，但頂板跨中存在多條細(xì)微裂縫，此時(shí)可采用懸臂梁模型進(jìn)行計(jì)算。假設(shè)該溶洞跨度L=10米，均布荷載q=20kN/m^2，巖石的抗彎強(qiáng)度\sigma_{?????ˉ}=10MPa=10\times10^3kN/m^2，梁板寬度b=1米。首先計(jì)算彎矩M=\frac{1}{2}qL^2=\frac{1}{2}\times20\times10^2=1000kN?·m，然后計(jì)算頂板最小厚度h=\sqrt{\frac{6M}{b\sigma_{?????ˉ}}}=\sqrt{\frac{6\times1000}{1\times10\times10^3}}=\sqrt{0.6}\approx0.77米。通過結(jié)構(gòu)力學(xué)分析法的計(jì)算，為該溶洞頂板的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供了較為準(zhǔn)確的依據(jù)，有助于制定合理的地基處理方案。結(jié)構(gòu)力學(xué)分析法考慮了頂板的受力狀態(tài)和巖石的力學(xué)性質(zhì)，計(jì)算結(jié)果相對(duì)較為準(zhǔn)確。但該方法對(duì)頂板的受力條件和巖石力學(xué)參數(shù)的準(zhǔn)確性要求較高，在實(shí)際應(yīng)用中，需要通過詳細(xì)的地質(zhì)勘察和室內(nèi)試驗(yàn)獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，以確保計(jì)算結(jié)果的可靠性。4.3.3數(shù)值模擬方法數(shù)值模擬方法是利用有限元軟件（如ANSYS、ABAQUS等）對(duì)瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基進(jìn)行建模，模擬地基在各種荷載作用下的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，從而分析巖溶對(duì)地基穩(wěn)定性的影響。該方法的過程主要包括以下幾個(gè)步驟：模型建立：根據(jù)瀘沽湖機(jī)場(chǎng)的地質(zhì)勘察資料，確定地基的巖土體類型、分布范圍、物理力學(xué)參數(shù)等信息。在有限元軟件中，采用合適的單元類型對(duì)地基進(jìn)行離散化，建立三維數(shù)值模型。對(duì)于溶洞、溶溝等巖溶形態(tài)，按照實(shí)際尺寸和位置在模型中進(jìn)行準(zhǔn)確模擬。材料參數(shù)設(shè)置：根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，為模型中的不同巖土體賦予相應(yīng)的物理力學(xué)參數(shù)，如土體的密度、彈性模量、泊松比、抗剪強(qiáng)度等，巖體的抗壓強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等。對(duì)于溶洞中的填充物，也需根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置合理的材料參數(shù)。荷載施加：考慮機(jī)場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營過程中的各種荷載，如建筑物自重、飛機(jī)荷載、風(fēng)荷載、地震荷載等。在模型中按照實(shí)際的荷載分布和作用方式施加荷載，模擬地基在不同工況下的受力情況。求解計(jì)算：運(yùn)行有限元軟件，對(duì)模型進(jìn)行求解計(jì)算，得到地基在荷載作用下的應(yīng)力、應(yīng)變分布云圖，以及位移、塑性區(qū)開展等信息。通過分析這些結(jié)果，判斷地基的穩(wěn)定性，確定可能出現(xiàn)的破壞部位和破壞模式。數(shù)值模擬方法具有以下優(yōu)勢(shì)：它能夠考慮復(fù)雜的地質(zhì)條件和荷載工況，對(duì)地基的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的分析。與傳統(tǒng)的計(jì)算方法相比，數(shù)值模擬方法可以直觀地展示地基的變形和破壞過程，為工程設(shè)計(jì)和決策提供更豐富的信息。通過數(shù)值模擬，可以快速評(píng)估不同地基處理方案的效果，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，降低工程成本。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性分析中，運(yùn)用數(shù)值模擬方法對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道地基進(jìn)行了模擬分析。建立了包含溶洞的跑道地基三維有限元模型，考慮了飛機(jī)起降時(shí)的動(dòng)荷載和建筑物自重等靜荷載。模擬結(jié)果顯示，在飛機(jī)荷載作用下，溶洞附近的地基出現(xiàn)了較大的應(yīng)力集中和變形，溶洞頂板局部出現(xiàn)了拉應(yīng)力超過巖石抗拉強(qiáng)度的情況，表明該區(qū)域存在潛在的破壞風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)模擬結(jié)果，對(duì)地基處理方案進(jìn)行了優(yōu)化，提出了在溶洞區(qū)域采用灌漿加固和增加地基墊層厚度的建議，以提高地基的穩(wěn)定性。再次進(jìn)行數(shù)值模擬驗(yàn)證，優(yōu)化后的地基在相同荷載作用下，應(yīng)力集中和變形明顯減小，穩(wěn)定性得到了顯著提高。數(shù)值模擬方法為瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性分析提供了一種有效的手段，能夠幫助工程師深入了解地基的力學(xué)行為，為機(jī)場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)營提供科學(xué)的決策依據(jù)。五、瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)5.1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立為全面、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性，綜合考慮巖溶發(fā)育特征、地基巖土體性質(zhì)及上部荷載等因素，構(gòu)建科學(xué)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系至關(guān)重要。5.1.1巖溶發(fā)育相關(guān)指標(biāo)溶洞規(guī)模：溶洞的大小對(duì)地基穩(wěn)定性影響顯著。溶洞規(guī)模通常用長度、寬度和高度來衡量。大跨度、高空間的溶洞，其頂板承受的荷載更大，發(fā)生坍塌的風(fēng)險(xiǎn)更高，對(duì)地基穩(wěn)定性的威脅也更大。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)，部分溶洞長度可達(dá)數(shù)十米，寬度數(shù)米至十幾米，高度在數(shù)米到二十米不等，這些大型溶洞對(duì)地基穩(wěn)定性構(gòu)成了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。頂板厚度：溶洞頂板厚度是影響其穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素之一。頂板厚度相對(duì)溶洞跨度越大，頂板的承載能力越強(qiáng)，地基穩(wěn)定性相對(duì)越高。通過現(xiàn)場(chǎng)鉆探和物探資料，獲取各溶洞頂板的厚度數(shù)據(jù)，為地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供重要依據(jù)。在機(jī)場(chǎng)跑道附近的鉆孔中，揭示了多個(gè)溶洞的頂板厚度，部分頂板厚度較薄，不足溶洞跨度的三分之一，這使得頂板在承受上部荷載時(shí)容易發(fā)生變形和坍塌。溶洞間距：溶洞間距反映了巖溶在平面上的發(fā)育密集程度。溶洞間距越小，地基的不均勻性越明顯，發(fā)生不均勻沉降的可能性越大。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)，通過地質(zhì)測(cè)繪和物探數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析溶洞的分布情況，確定溶洞間距。在一些巖溶發(fā)育強(qiáng)烈的區(qū)域，溶洞間距較小，相鄰溶洞之間的距離僅數(shù)米，這增加了地基穩(wěn)定性分析和處理的難度。溶蝕裂隙密度：溶蝕裂隙是巖溶發(fā)育的重要標(biāo)志，其密度反映了巖石的溶蝕程度和透水性。溶蝕裂隙密度越大，巖石的完整性越差，地基的承載能力和穩(wěn)定性越低。通過現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查和巖石薄片鑒定，統(tǒng)計(jì)溶蝕裂隙的數(shù)量和長度，計(jì)算溶蝕裂隙密度。在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)的一些石灰?guī)r地層中，溶蝕裂隙密度較大，每平方米內(nèi)裂隙數(shù)量可達(dá)數(shù)十條，這些裂隙相互連通，形成了復(fù)雜的溶蝕網(wǎng)絡(luò)，降低了巖石的強(qiáng)度和地基的穩(wěn)定性。5.1.2地基巖土體性質(zhì)指標(biāo)土體物理力學(xué)參數(shù)：包括土體的密度、含水量、孔隙比、壓縮模量、抗剪強(qiáng)度等。土體密度反映了土體的密實(shí)程度，密度越大，土體的承載能力相對(duì)越強(qiáng)；含水量影響土體的力學(xué)性質(zhì)，含水量過高會(huì)導(dǎo)致土體強(qiáng)度降低，壓縮性增大；孔隙比反映了土體的孔隙大小和數(shù)量，孔隙比越大，土體的壓縮性越大，穩(wěn)定性越差；壓縮模量是衡量土體壓縮性的重要指標(biāo)，壓縮模量越大，土體抵抗變形的能力越強(qiáng)；抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（黏聚力和內(nèi)摩擦角）決定了土體的抗剪能力，黏聚力和內(nèi)摩擦角越大，土體的穩(wěn)定性越好。通過室內(nèi)土工試驗(yàn)，測(cè)定第四系松散堆積層各土層的物理力學(xué)參數(shù)。殘積層的密度約為1.8-2.0g/cm3，含水量在20%-30%之間，孔隙比為0.8-1.2，壓縮模量在3-5MPa之間，黏聚力約為20-30kPa，內(nèi)摩擦角在15°-20°之間。這些參數(shù)的差異導(dǎo)致不同土層在地基中的穩(wěn)定性不同，在地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中需要綜合考慮。巖體物理力學(xué)參數(shù)：巖體的抗壓強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等參數(shù)對(duì)地基穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用?？箟簭?qiáng)度反映了巖體抵抗壓力的能力，抗壓強(qiáng)度越高，巖體作為地基持力層的承載能力越強(qiáng)；彈性模量表示巖體在受力時(shí)的變形特性，彈性模量越大，巖體的剛度越大，變形越?。徊此杀葎t反映了巖體在受力時(shí)橫向變形與縱向變形的比值。通過現(xiàn)場(chǎng)巖體試驗(yàn)和室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)，測(cè)定下伏基巖的物理力學(xué)參數(shù)。峨眉山玄武巖的單軸抗壓強(qiáng)度一般在60-100MPa之間，彈性模量約為30-50GPa，泊松比在0.2-0.3之間；三疊系中統(tǒng)北衙組灰?guī)r的單軸抗壓強(qiáng)度在30-80MPa之間，彈性模量約為20-40GPa，泊松比在0.2-0.3之間。由于巖溶發(fā)育，三疊系中統(tǒng)北衙組灰?guī)r的實(shí)際強(qiáng)度可能低于試驗(yàn)值，在評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性時(shí)需要考慮巖溶對(duì)巖體強(qiáng)度的削弱作用。5.1.3上部荷載相關(guān)指標(biāo)建筑物荷載：機(jī)場(chǎng)建筑物包括航站樓、停機(jī)坪、塔臺(tái)等，不同建筑物的荷載大小和分布不同。航站樓由于建筑面積大，內(nèi)部設(shè)施多，其荷載相對(duì)較大；停機(jī)坪主要承受飛機(jī)的重量，荷載集中且較大；塔臺(tái)高度較高，對(duì)地基的穩(wěn)定性要求也較高。通過工程設(shè)計(jì)資料，獲取各建筑物的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、重量等信息，計(jì)算建筑物的荷載大小和分布情況。航站樓的單位面積荷載約為10-15kN/m2，停機(jī)坪飛機(jī)荷載根據(jù)不同機(jī)型有所差異，大型客機(jī)的荷載可達(dá)數(shù)百千牛。飛機(jī)荷載：飛機(jī)在起降過程中對(duì)跑道和停機(jī)坪地基產(chǎn)生的荷載是動(dòng)態(tài)變化的，包括垂直荷載、水平荷載和沖擊力等。垂直荷載主要由飛機(jī)的自重和載重引起，水平荷載則是由于飛機(jī)的滑行、剎車等操作產(chǎn)生，沖擊力則是飛機(jī)起降瞬間與地面接觸時(shí)產(chǎn)生的。飛機(jī)荷載的大小和作用時(shí)間對(duì)地基穩(wěn)定性有重要影響。通過飛機(jī)的技術(shù)參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算飛機(jī)荷載的大小和作用方式。波音737-800型飛機(jī)的最大起飛重量約為78噸，在起降過程中對(duì)跑道地基產(chǎn)生的垂直荷載可達(dá)數(shù)百千牛，水平荷載和沖擊力也不容忽視。在地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中，需要考慮飛機(jī)荷載的動(dòng)態(tài)特性，采用合適的方法進(jìn)行分析。5.2評(píng)價(jià)方法選擇與應(yīng)用5.2.1層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）是一種將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中，運(yùn)用層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，能夠客觀地反映各指標(biāo)對(duì)地基穩(wěn)定性的影響程度。首先，建立層次結(jié)構(gòu)模型。將瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)目標(biāo)作為最高層（目標(biāo)層）；將巖溶發(fā)育相關(guān)指標(biāo)、地基巖土體性質(zhì)指標(biāo)、上部荷載相關(guān)指標(biāo)作為中間層（準(zhǔn)則層）；將溶洞規(guī)模、頂板厚度、土體密度、建筑物荷載等具體指標(biāo)作為最低層（指標(biāo)層）。然后，構(gòu)造判斷矩陣。邀請(qǐng)巖土工程領(lǐng)域的專家，根據(jù)各指標(biāo)的相對(duì)重要性，采用1-9標(biāo)度法對(duì)準(zhǔn)則層和指標(biāo)層中的元素進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建判斷矩陣。對(duì)于準(zhǔn)則層中巖溶發(fā)育相關(guān)指標(biāo)、地基巖土體性質(zhì)指標(biāo)、上部荷載相關(guān)指標(biāo)這三個(gè)元素，假設(shè)專家認(rèn)為巖溶發(fā)育相關(guān)指標(biāo)對(duì)地基穩(wěn)定性的影響相對(duì)地基巖土體性質(zhì)指標(biāo)略重要，對(duì)上部荷載相關(guān)指標(biāo)明顯重要，則構(gòu)造的判斷矩陣如下：\begin{bmatrix}1&3&5\\1/3&1&3\\1/5&1/3&1\end{bmatrix}接著，計(jì)算權(quán)重向量并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。通過計(jì)算判斷矩陣的最大特征值\lambda_{max}和對(duì)應(yīng)的特征向量，對(duì)特征向量進(jìn)行歸一化處理，得到各指標(biāo)的權(quán)重向量。利用一致性指標(biāo)CI=\frac{\lambda_{max}-n}{n-1}（其中n為判斷矩陣的階數(shù)）和隨機(jī)一致性指標(biāo)RI（可通過查表獲得），計(jì)算一致性比例CR=\frac{CI}{RI}。當(dāng)CR\lt0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性，權(quán)重向量有效；否則，需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整。假設(shè)經(jīng)過計(jì)算，得到準(zhǔn)則層中巖溶發(fā)育相關(guān)指標(biāo)、地基巖土體性質(zhì)指標(biāo)、上部荷載相關(guān)指標(biāo)的權(quán)重分別為0.5396、0.3090、0.1514。這表明在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中，巖溶發(fā)育相關(guān)指標(biāo)對(duì)地基穩(wěn)定性的影響最大，地基巖土體性質(zhì)指標(biāo)次之，上部荷載相關(guān)指標(biāo)相對(duì)較小。對(duì)于指標(biāo)層中的各具體指標(biāo)，同樣按照上述步驟構(gòu)建判斷矩陣、計(jì)算權(quán)重向量并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，得到各具體指標(biāo)的權(quán)重。溶洞規(guī)模的權(quán)重為0.2567，頂板厚度的權(quán)重為0.2013，溶蝕裂隙密度的權(quán)重為0.1816等。這些權(quán)重值反映了各具體指標(biāo)在評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性中的相對(duì)重要程度，為后續(xù)的綜合評(píng)價(jià)提供了重要依據(jù)。5.2.2模糊綜合評(píng)價(jià)法應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法，它能夠處理評(píng)價(jià)過程中的模糊性和不確定性問題。在瀘沽湖機(jī)場(chǎng)地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中，結(jié)合層次分析法確定的指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)地基穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。首先，確定評(píng)價(jià)因素集和評(píng)價(jià)等級(jí)集。評(píng)價(jià)因素集U=\{u_1,u_2,\cdots,u_n\}，其中u_i為各評(píng)價(jià)指標(biāo)，如溶洞規(guī)模、頂板厚度、土體密度等；評(píng)價(jià)等級(jí)集V=\{v_1,v_2,\cdots,v_m\}，根據(jù)地基穩(wěn)定性的實(shí)際情況，將評(píng)價(jià)等級(jí)劃分為穩(wěn)定、較穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、不穩(wěn)定四個(gè)等級(jí)，即V=\{?¨3???,è???¨3???,??o????¨3???,????¨3???\}。然后，確定隸屬度函數(shù)。對(duì)于每個(gè)評(píng)價(jià)指