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岩土加固与处理工程技术新进展;第三章岩溶;3.1岩溶概述
岩溶地貌分布在世界各地的可溶性岩石地区,约占地球陆域总面积10%,我国344万平方公里,约占国土面积1/3。
岩溶(又称喀什特Karst):
可溶性岩层:碳酸盐类(岩层石灰岩、白云岩);硫酸盐类岩层(石膏);卤素类岩层(岩盐。受水的化学和物理作用产生沟槽、裂隙和空洞,空洞顶板塌落使地表产生陷穴、洼地等类似现象和作用的总称。
主要形态:溶洞、溶沟、溶槽、裂隙、暗河、石芽、漏斗、石钟乳等。
出露条件:裸露型喀什特、覆盖型喀什特(被松散堆积物覆盖的岩溶)、埋藏型喀什特(被不可溶岩层(砂岩、页岩)覆盖,没有岩溶景观出露,地表水与地下水联通不密切)。
发育基本条件:可溶性岩;岩石的透水性;水具有侵蚀性;水在岩石中运移。
;4;5;3.2岩溶地质灾害;3.3.1目的
在于查明对场地安全和地基稳定有影响的岩溶发育规律,各种岩溶形态的规模、密度及其空间分布规律,可溶岩顶部浅层土体的厚度、空间分布及其工程性质、岩溶水的循环交替规律等,并对建筑场地的适宜性和地基的稳定性作出确切的评价。
3.2.1国内岩溶区常用勘察方法
1.地质测绘:
地表测绘:
洞穴调查:洞穴形态特征和地质构造关系;地下水系的来源流向。
测绘的范围和比例尺的确定,必须根据场地建筑物的特点、设计阶段和场地地质条件的复杂程度而定。在较初期设计阶段,测绘的范围较大而比例尺较小,而较后期设计阶段,测绘范围主要局限于围绕建筑物场地的较小范围,比例尺则相对较大。;重点内容:
(1)地层岩性:
可溶岩与非可溶岩组、含水层和隔水层组及它们之间的接触关系,可溶岩层的成分、结构和可溶解性;第四系覆盖层的成因类型、空间分布及其工程地质性质。
(2)地质构造:
场地的地质构造特征,尤其是断裂带的位置、规模、性质,主要节理裂隙的网络结构模型及其与岩溶发育的关系。不同构造部位岩溶发育程度的差异性。新构造升降运动与岩溶发育的关系。
(3)地形地貌:
地表水文网发育特点、区域和局部侵蚀基准面分布,地面坡度和地形高差变化。新构造升降运动与岩溶发育的关系。
(4)岩溶地下水:
埋藏、补给、径流和排泄情况、水位动态及连通情况,尤其是岩溶泉的位置和高程;场地可能受岩溶地下水淹没的可能性,以及未来场地内的工程经济活动可能污染岩溶地下水的可能性。
(5)岩溶形态:
类型、位置、大小、分布规律、充填情况、成因及其与地表水和地下水的联系。尤其要注意研究各种岩溶形态之间的内在联系以及它们之间的特定组合规律。
当需要测绘的场地范围较大时,可以借助于遥感图像的地质解译来提高工作效率。在背斜核部或大断裂带上,漏斗、溶蚀洼地和地下暗河常较发育,它们多表现为线性负地形,因而可以利用漏斗、溶蚀洼地的分布规律来研究地下暗河的分布。在判读地下暗河方面,利用航空红外扫描照片效果较为理想。
;岩溶病害常采用:高密度电阻率法、自然电位法、探地雷达。
在岩溶场地进行地球物理勘探时,有多种方法可供选择,如:高密度多极电法勘探、地质雷达、浅层地震、高精度磁法、声波透视(CT)、重力勘探等。但为获得较好的探测效果,必须注意各种方法的使用条件以及具体场地的地形、地质、水文地质条件。当条件允许时,应尽可能地采用多种物探方法综合对比判译。
电法是最常用的物探方法,以电测深法和电剖面法为主。它们可以用来测定岩溶化地层的不透水基底的深度,第四系覆盖层下岩溶化地层的起伏情况,均匀碳酸盐地层中岩溶发育深度,地下暗河和溶洞的规模、分布深度、发育方向、地下水位,以及圈定强烈岩溶化地段和构造破碎带的分布位置等。
;地质雷达在岩溶场地勘察中,天然发射频率一般集中在80~120MHz,穿透5~9m。在雷达剖面上,通常可以识别出石灰岩石芽、充填沉积物的落水洞、岩溶洞穴、竖井或溶沟。如同其他方法一样,地质雷达不能识别岩土类型。因此它必须与钻探相结合,以根据雷达剖面所获得的异常布置钻探而获得更详细准确的资料,同时也可检验雷达探测的准确程度,以获得仅根据雷达剖面推测地下地质结构的可靠程度。
;电磁法测量速度快,因而在大面积场地上测量效率高、费用低。通过沿剖面的逐点测量,最终可获得用传导值等值线表示的剖面图。通常,石灰岩石芽呈低传导性,粘土层呈高传导性,并且传导率变化最大的部位预示着石灰岩和粘土岩交界的出现。
;12;13;3.4岩溶地区地基基础的设计原则;3.5岩溶地基处理方法;16;4)刚性桩、半刚性桩、散体材料桩复合地基处理方法:覆盖层一定厚度,经地基处理后可满足承载力和沉降要求。碎石桩法、灰土桩、旋喷桩、搅拌桩、CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩的简称,即cementfIying-ashgravel
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