岩溶工程地质
岩溶工程地质防治措施方案
岩溶工程地质防治措施方案一、岩溶地质特点1. 岩溶地质是由于地下水与石灰岩、石膏岩等可溶性岩石发生化学反应而形成的地质特征。
这些地质特征包括溶洞、溶壑、地下河流、地下水库等。
2. 岩溶地质具有高透水性与高渗透性，地下水活动频繁，容易形成地下水溶蚀，导致岩层不稳定。
3. 喀斯特地貌是岩溶地质的重要地貌类型，由于溶蚀作用形成的针状石蚀、龙骨石、溶洞等地貌特征。
4. 岩溶地质容易形成地震地灾。
由于岩溶岩层的不稳定，地震易发生岩层崩塌、岩溶地形变形等现象。
二、岩溶地质防治措施方案1. 地质勘察与评估在进行岩溶地质工程之前，必须进行详细的地质勘察与评估。
通过对地质构造、岩层性质、地下水状况、地震活动等进行分析，为工程设计提供地质基础数据。
2. 工程设计与选址在进行岩溶地质工程设计时，应根据地质勘察与评估结果，选择合适的工程选址，避开岩溶地质发育区域，避免岩溶地质灾害的发生。
在工程设计过程中，应充分考虑地下水活动、地震活动等因素，采取相应的防治措施。
3. 岩溶地质防治技术（1）岩溶环境监测技术：采用地下水位监测、地质物探技术等手段，实时监测地下水活动状况，预警岩溶地质灾害。
（2）地下水防治技术：采用注浆、防渗墙等手段，控制地下水的活动范围，减少地下水对岩层的溶蚀作用。
（3）地震防治技术：采用地震监测与预警技术，对岩溶地质工程进行抗震设计。
（4）岩溶地质治理技术：包括填充、固化等手段，对岩溶地质进行治理，增强岩层稳定性。
4. 岩溶地质环境保护在进行岩溶地质工程时，应重视岩溶地质环境的保护。
应采取绿化、植被恢复、水土保持等措施，减少工程对岩溶地质环境的影响。
5. 防治措施的监测与评估在岩溶地质工程建设完成后，应进行长期的监测与评估工作。
通过对地下水位、地表变形、地震活动等进行监测，评估工程对岩溶地质的影响，及时采取相应的预防与治理措施。
综上所述，岩溶地质工程防治措施的方案应从地质勘察、工程设计、防治技术、环境保护、监测与评估等多个方面全面考虑。
岩溶地区的工程地质勘察方法
岩溶地区的工程地质勘察相对复杂，常常会受到岩溶发育不确定、具有较强隐蔽性等因素的影响而较困难，勘察的难度较大，严重情况下会引发山体崩塌以及地面塌陷等问题，所以要充分研究岩溶地区工程地质勘察方法，确保该区域地质勘察的准确性、安全性、可靠性。
一、引言我国的很多地区都存在着岩溶地质，这种较为特殊的地质条件在很大程度上限制着建设工程的实施，很多专家学者都对岩溶地区实施了勘测以及研究，了解到了岩溶的发育情况，同时收集到了相应的地质数据，为确保建筑物的稳定安全提供了保证，所以如何更加有效地进行岩溶地区的地质勘察工程成为了勘察人员最为关注的问题。
随着工程项目不断增多，岩溶地区会遇到越来越多的地质问题，工程技术人员需要不断在实践中解决问题并总结经验，发展勘察方法，使得勘察技术得到进一步提升。
二、岩溶地区工程地质勘察方法1.工程地质调查以及测绘此种方法就是通过对岩溶地区的地层岩性、水文情况等内容实施测量和实验，从宏观层面了解岩溶的具体分布以及特点，将其作为基础实施深入的工程地质勘察工作。
此种方法相对简单且实用，可以直观获取野外工程地质资料。
2.工程地质原位测试技术此种方法主要就是通过原位标准贯入试验、动力触探试验等方式确定出溶洞内部填充物、岩溶塌陷堆积物工程地质性质以及地基土承载力等内容。
此种技术措施应用相对简便，并且施工成本低，可以大范围推广应用。
3.遥感技术遥感技术进入到我国已经有几十年时间，其中航空遥感、热红外遥感、地球资源卫星遥感、侧视雷达遥感等是最为重要的内容之一，通过这些技术所具有的重复性好、调查面积大等优势能够在岩溶层组划分、地貌形态构造等方面获取较好成果，可以广泛应用在岩溶地区地质勘察方面。
此技术主要用在大型工程选址方面，而在普通的民用建筑方面应用相对较少。
4.管波探测法此种方法主要就是在钻孔中通过管波实施探测，能够获取孔旁范围内部溶洞、溶蚀裂隙、软弱夹层等不良地质体。
从另一个角度讲，就是通过桩位中心的勘察钻孔进行管波发射，通过对管波反射信号的采集记录来探测整个桩位范围内的岩溶、软弱夹层及裂隙带的发育和分布情况，同时能够对嵌岩桩基桩持力层的完整性实施评定分析。
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施班级：08土木1班学号：**********姓名：刘*岩溶也称喀斯特(karst),是指以碳酸盐为主的可溶性岩石（石灰岩、白云岩、石膏、岩盐）地区，由于地表径流和地下水流对岩石的溶蚀作用和机械破坏作用，在岩体中形成洞穴，或在岩层的表面形成奇峰异石等独特的地貌景观。
南斯拉夫的喀斯特高原是典型地区，并因此得名"喀斯特"。
1966年5月在中国第二次全国岩溶学术会议上将“喀斯特”以“岩溶”作为中国的通用术语。
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（流水侵蚀和沉积，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。
这种作用所造成的地表形态和地下形态叫岩溶地貌。
岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。
岩溶在我国分布非常广泛，典型的分布区有广西桂林、阳朔、柳州以及云南东部、贵州的大部分地区，广西的桂林山水、云南的路南石林皆闻名于世。
这些奇异的景观都发育在碳酸盐岩地区。
整个西南石灰岩地区连成一片，面积共达550000km2;全国石灰岩分布面积约1300000km2,约占全国总面积的13.5%。
就整个岩溶地区来说，地貌的发育与地下水面有密切关系，而地下水面又随当地河流或海平面的变化而变化。
因此，可以认为整个岩溶地区地貌发育的基面是河流或海平面，但就岩溶地区地下岩溶来说，其发展深度是以可溶性岩石底板为下限。
因此，可溶性岩石的底板就是地下岩溶发育的基面。
假定有一个上升的宽平高地，地壳上升以后，长期稳定，且由产状平缓、岩性致密和厚层的石灰岩所构成，则岩溶地貌的发育大致如下：开始发育成石芽、溶沟、漏斗和落水洞。
地表水部分转入地下，循裂隙进行溶蚀。
此时裂隙扩大不多，地面河流仍居优势。
随着裂隙的不断扩大，岩体内形成许多独立的洞穴系统。
在较大的洞穴系统内，地下水面的位置较低；较小的洞穴系统内，地下水面的位置较高，一般无统一的地下水面。
岩溶工程地质研究(基础工程地质学)
第5节 岩溶地基稳定性问题
第四章 岩溶工程地质研究
基础工程地质学
基础工程地质学 第四章 岩溶工程地质研究 第1节 概述 问题 岩溶特殊性 研究思路？ 关键何在？
基础工程地质学 第四章 岩溶工程地质研究
第1节 概述 引入—岩溶问题可以说是各类工程动力地质问题中最复杂、最难的。岩溶广泛分布，问题无法回避。 问题的特殊性--岩溶空间分布不均，地下岩溶发育，影响因素多变，对于工程而言是个隐函数。
基础工程地质学 第四章 岩溶工程地质研究
第3节 岩溶发育影响因素 三、地形地貌--主控基本条件③。 1、地形：高差大、渗径短、径流强、交替条件好、岩溶发育强； 2、地貌：区域侵蚀基准面和排泄基准面取决于地貌形态，控制地下水的运动趋势和方向，进而控制岩溶发育程度。 一般河谷两岸发育最强，谷坡段较弱，分水岭较强。
第3节 岩溶发育影响因素 2、岩石结构： 问题：环境、岩性相同的岩石，其岩溶发育程度有很大差异？ 岩石的结构制约了岩溶发育强度。 按溶蚀性指标排序：泥晶-粒屑-亮晶（灰岩类）； 泥晶-细晶-中晶-粗巨晶（白云岩类）。 原因：岩石的孔隙度高，比溶蚀度、比溶解度值高，岩溶相应发育。
基础工程地质学 第四章 岩溶工程地质研究
主要工程地质问题： 房屋建筑----岩溶地表塌陷 地下工程----岩溶突涌水 水利工程----岩溶渗漏
解决思路： 第一步，据岩溶形成条件、影响因素找规律； 第二步，分析岩溶与工程的相互关系； 第三步，针对问题特殊性，得出解决方案。 关键：预测准确→ →对策切实可行。
基础工程地质学 第四章 岩溶工程地质研究 第1节 概述 岩溶作用—定义、特征 形成条件--三个基本条件 影响因素—五个影响因素 稳定性问题—四种破坏类型 岩溶塌陷—形成条件、分布规律 稳定性评价—定性、定量 研究内容
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施分析
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施分析摘要：为使岩溶地区工程修建的安全性得到提升，本文进行分析在岩溶地区的主要工程地质问题。
经过调查发现，岩溶地区容易出现地表塌陷、地面变形、土洞、岩洞等地质问题，严重影响了当地建筑工程的建设，因此需要制定有效的处理措施，促进当地建筑工程顺利开展。
关键词：岩溶地区；工程地质；问题岩溶主要是指可溶性岩石，尤其是碳酸盐类岩石，比如石灰岩、石膏等，其在被含有二氧化碳的流水所蚀之后，受到沉积作用而形成的地貌。
在生活中，表现为各种形状，比如洞穴、石林、溶洞等。
这种地貌地区，在中国有着广泛的分布，多存在于广西、贵州等地区。
岩溶地貌的出现与地下水对碳酸盐类岩石侵蚀息息相关，在水流的冲击下，岩石被溶蚀，从而形状不一的沟壑、峡谷等。
岩溶的出现导致地质更加脆弱，对于建设在岩溶地区的建筑来说具有较大的挑战，所以在岩溶地区开展建筑工程的时候，需要进行地质研究，了解当地岩溶的具体情况，制定有效的处理措施。
1、岩溶地区工程地质问题1.1岩溶地基不稳定在岩溶地区，在厚厚的地表覆盖层下有石芽溶沟，并且岩体也可能存在暗河、溶洞等地貌，因此建筑物的地基处于不够均匀的状态。
而且上覆土层由于下部岩溶受到含有二氧化碳水侵蚀而产生塌陷，最终形成土洞。
而且土洞的塌陷具有一定的突发性，而且土洞的出现地方多为地下岩溶发展区域。
工业与民用建筑物的压力作用直接到达地面10m以下。
所以建筑物的地基和上覆土层进行接触，甚至也会接触到下伏基岩。
岩溶地区的土层最显著的特点是土层厚度过高，土层空隙过多等。
所以地基非常容易出现不均匀沉降，使建筑物的地基出现倾斜，破坏甚至破坏。
1.2岩溶地表塌陷岩溶地表塌陷常发生在覆盖型岩溶分布的区域，由于人为活动所导致岩溶地表出现塌陷的主要原因为施工过程中抽取地下水或者施工不慎导致地下水位明显提升，导致原本的岩溶水流向或者形态出现变化，进而导致土层承受能力下降，导致岩溶地表的脆弱程度加深，出现土体塌陷的现象。
第六章++岩溶工程地质研究
1964年以来塌陷持续发展达20年之久，至今仍在继续
第二节 碳酸盐岩的溶蚀机理
一、溶蚀过程
CaCO3 Ca2 CO32 ＋
CO2 H 2O HCO3 H
HCO 3-
CO2的来源： （1）大气 （2）土壤中生化作用、变质作用 （3）火山活动及岩层中某些化学作用产生的CO2
二、岩溶工程地质研究的意义
1.水利水电工程：渗漏、溃坝、塌陷、诱发地震
据广西39个岩溶山地县统计，在已建的260座大水库中，有明 显渗漏的（设计效益与实际效益相比低于80％者）有92座。
岩 溶 渗 漏
湖北宜昌王家坝水库，1975年建成蓄水后，随即出现坝肩渗 漏，继而出现迎水坡产生一陷坑，直径D＝4M，深H＝24M。
天生桥隧道开挖至中部时，遇到长90米，宽120米，高约100 米（路基以下高度大于50米）的岩溶大厅，线路悬空。
曾作过高填方与桥跨方案比较，由于技术及造价上的原因， 不得不在隧道内再加弯道，于右侧绕避，降低了线路技术条 件，损失达60 万元。
贵昆线的多乐段经过岩溶洼地 区，在勘测设计时采用了一般 的非岩溶地区的做法圈定汇水 面积，将线路经过的A、B、C 洼地作为独立的汇水区，分别 作排水设计处理。
1.岩溶作用：以化学溶蚀为主，同时还包括机械破碎、沉积、坍 塌、搬运等作用，是一个化学－物理相结合的综合作用。
2.岩溶现象：岩溶地貌及水文、工程地质条件。如石芽、石钟 乳、溶洞、地下暗河等。
石钟乳、石笋、石芽
蘑菇石芽
石钟乳、石笋、石芽
石林
石林
溶洞(地下暗河)
溶洞
石幕
地下暗河
石柱
我国有超过23个省广泛发育岩溶地层，据报道大部分是易溶灰岩和岩溶地层地 区。据估计，我国960万平方公里的土地上分布着约超过130万平方公里的碳酸 盐岩，他们出露于近地表或浅埋地下。如果包括埋藏较深的碳酸盐岩，将近三 分之一的土地被这种沉积物覆盖。
常见工程地质现象之岩溶
碳酸盐中的孔隙非常少，岩石的透水性主要
取决于其裂隙性，褶皱轴部、断层附近、构 造复杂地带等裂隙发育区，是岩溶发育相对 强烈的区域。还必须指出，碳酸盐的溶解速 度是非常缓慢的，我国即使在岩溶作用最为 强烈的广西中部地区，水对岩石的溶蚀速度 也仅有12～30mm/百年。目前存在于地球上 的岩溶形态和景观乃是漫长地质历史时期中 的岩溶作用结果。
+ CO2 + H2O= Ca2+ + 2HCO3 纯水对碳酸盐的溶解度很低，而当水中含有 侵蚀性CO2时，水对碳酸盐的溶解能力就会 大大提高，水中侵蚀CO2的存在对碳酸的溶 蚀起决定性作用。水中侵蚀CO2含量越高， 其溶蚀碳酸盐的能力越强。水中CO2主要来 自于土壤和大气。
Байду номын сангаасCaCO3
大气中含有大量的CO2，地表的土壤受动植物活
三、岩溶发育条件
岩溶发育的基本条件有三个，即可溶性的岩
石、具有溶蚀能力的水和良好的地下水循环 交替条件。
具有溶蚀能力的水 可溶性的岩石 岩溶 良好的地下水循环交替条件
1、可溶性岩石
这是岩溶发育的物质基础。自然界中的水溶
性岩石主要有石灰岩、白云岩、石膏和岩盐 等。在这几种可溶性岩石中，以岩盐的溶解 度为最大，石膏次之，石灰岩和白云岩的最 小。但是就分布面积来看，石灰岩和白云岩 的分布极为广泛，而石膏和岩盐则极小，岩 溶主要也分布在石灰岩和白云岩地层中。因 此，一般情况下岩溶主要是指由石灰岩和白 云岩构成的地层中的发育的岩溶。
岩性以灰岩为主，局部为白云质灰岩、大
理岩等，地层年代多属于泥盆系和石岩系。 岩溶发育程度不均匀，以肇庆地区最为发 育，溶洞形态十分复杂，千姿百态，局部 构成一座座复杂离奇的地下迷宫，著名的 肇庆七星岩、封开旅游区，即是由岩溶地 貌构成。近年来，广东省建设的广（州） 肇（庆）高速公路、广（州）梧（州）高 速公路、广（州）清（远）高速公路、广 （州）佛（山）高速公路等大型工程均不 同程度地位于岩溶地区。
岩溶地区工程地质调查规程
岩溶地区工程地质调查规程岩溶地区工程地质调查是为了充分了解工程地质条件、确保工程安全而进行的一项重要工作。
本文将从岩溶地区工程地质调查的目的、内容、方法和注意事项等方面进行介绍，旨在为工程师们开展岩溶地区工程地质调查提供指导和参考。
一、目的岩溶地区工程地质调查的目的在于全面了解岩溶地区地质构造、水文地质和地下水位等情况，评估地质灾害风险，确定地质勘察范围，为工程设计、施工和运营提供科学依据，确保工程的安全和长期稳定运行。
二、内容1.岩溶地质特征调查：包括地质构造、岩溶发育程度、地貌特征等方面的调查，从宏观和微观角度全面认识岩溶地质情况。
2.水文地质调查：包括地下水位和水文循环的调查，分析水文地质特征对工程的影响和风险。
3.地下水位监测：通过建立地下水位监测点，实施定期观测，了解地下水位的变化规律，为工程设计和施工提供数据依据。
4.地球物理勘探：通过地球物理勘探方法，如地震波地质勘探、电法勘探等，获取地质剖面和构造信息，为工程设计提供地质模型。
5.地质灾害风险评估：对岩溶地区可能发生的地质灾害进行评估，如塌陷、地面沉降、地裂缝等，确定工程安全边界和应对措施。
三、方法1.现场调查：工程地质调查必须亲临现场，认真观察、勘察，获取真实、准确的地质情况。
2.取样分析：根据调查需求，在关键地点进行取样，进行岩石、土壤等样品的化验和分析，提供地质参数。
3.地图资料研究：综合利用地形图、航片、遥感图像等地图资料，了解区域地质特征和发育情况。
4.测量测绘：借助测绘仪器，对地表形态、地下水位等进行精确测量，绘制详细的测图和地质剖面。
四、注意事项1.安全第一：工程地质调查涉及到野外作业和复杂地质环境，必须高度重视安全防护，做好人员防范和应急预案。
2.专业团队：工程地质调查需要具备岩土工程、地质勘查等专业知识，建议组建具备相应背景的专业团队进行调查。
3.全面考虑：岩溶地区工程地质调查需要综合考虑地质、水文、地下水位等因素，确保调查结果全面客观。
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施
处理效果的反馈方式：监测、 检测、评估报告
处理效果的持续监测：定期检 查、长期观察
处理效果的改进建议：根据反 馈进行优化和调整
岩溶地区工程地质问题处理技术展望 未来发展方向：研发更高效、环保的处理技术 技术创新：利用先进技术手段提高处理效果 应用前景：在更多领域得到广泛应用
挑战：岩溶地区地质条件复杂处 理技术难度大
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汇报人：
目录
CONTENTS
定义：岩溶塌陷 是指岩溶地区地 面塌陷的现象通 常是由于地下水 位下降或地下溶 洞发育所致。
原因：地下水位 的下降可能是由 于地下水开采、 降雨量减少等原 因引起的；地下 溶洞的发育是由 于地下水溶蚀石 灰岩等可溶性岩 石形成的。
影响：岩溶塌陷 会导致地面塌陷、 建筑物损坏、农 田淹没等危害严 重影响人们的生 命财产安全。
岩溶地区的主要工程地质问题还包括其他一些问题如不良地质现象、地温异常等。
地面变形：岩溶地区常见的工程地质问题之一包括地面塌陷、地面沉降和地面裂缝等。 地下水问题：岩溶地区地下水丰富且流动速度快对工程造成一定影响。 岩体稳定性问题：岩溶地区岩体结构复杂稳定性差易发生滑坡、崩塌等地质灾害。 洞穴与地下工程问题：岩溶地区存在大量洞穴和地下工程对工程设计和施工造成一定难度。
缺点：处理方法可 能受到地理环境、 技术条件等多种因 素的限制实施难度 较大成本较高。
案例分析：以某实 际工程为例说明处 理措施在解决岩溶 地区工程地质问题 方面的应用和效果 。
结论：处理措施的 优缺点应根据实际 情况进行综合评估 选择最适合的处理 方法。
处理效果的评估标准：稳定性、 安全性、经济性
预防措施：对岩溶地区进行详细的地质勘察了解地下溶洞、暗河等分布情况采取适当的桩基、地 基加固等措施预防建筑物沉降和塌陷。
工程地质学课件第三章岩溶工程地质研究
岩溶地区工程建设的注意事项
充分了解岩溶发育规律
加强勘察工作
在工程建设前，应充分了解岩溶发育的规 律和特征，评估其对工程的影响程度。
在工程建设前，应加强地质勘察工作，了 解岩溶发育的规模、形态、分布等特征， 为工程设计和施工提供依据。
合理选择施工方法和工艺
加强监测和预警
在施工过程中，应根据实际情况选择合理 的施工方法和工艺，避免因施工不当引发 岩溶灾害。
04
岩溶工程地质评价与防治
岩溶工程地质评价方法
1 2
岩溶发育规律分析
研究岩溶发育的规律，包括岩溶发育的时期、影 响因素、分布特征等，为工程地质评价提供基础。
岩溶工程地质勘察
通过地质勘察，了解岩溶发育的规模、形态、分 布等特征，评估岩溶对工程的影响程度。勘察资料，建立岩溶工程地质模型，预测岩 溶发育的趋势和可能对工程的影响。
地下水污染的来源
地下水污染主要来源于工业废水、农业化肥和农药、生活 污水等。这些污染物通过渗透、泄漏等方式进入地下水体， 造成水质恶化。
地下水污染的防治
为了防止地下水污染，需要采取一系列措施，包括加强污 水处理和排放管理、控制农业化肥和农药的使用、加强地 下水监测等。
岩溶地区的地震效应
岩溶地区地震效应的定义
岩溶地区地震效应是指地震对岩溶地区的影响和作用。由于岩溶地区的特殊地质结构，地 震对岩溶地区的影响更加复杂和严重。
岩溶地区地震效应的表现
地震可能导致岩溶塌陷、地下水位波动、泉水枯竭或暴涨等现象，还可能引起山体滑坡、 泥石流等次生灾害。
岩溶地区地震效应的预防
为了减轻地震对岩溶地区的危害，需要加强地震监测和预警，同时采取工程措施加强地质 结构的稳定性，提高抗震能力。
水电工程岩溶工程地质勘查规程
水电工程岩溶工程地质勘查规程随着经济的快速发展，水电工程的建设越来越受到人们的关注。
而岩溶地质在水电工程中的运用也日益广泛。
在水电工程中，对岩溶地质的认识和勘查至关重要。
本文将针对水电工程中岩溶工程地质勘查规程进行详细介绍，希望对相关领域的工程师和科研人员有所帮助。
一、勘查目的1. 确定岩溶地质条件水电工程中，岩溶地质条件直接关系到工程的安全和稳定。
首要目的是要对岩溶地质条件进行准确的勘查，明确地层岩性、构造、断裂、溶洞、溶缝和地下水等情况。
2. 确定水文地质条件水电工程需要充分了解水文地质条件，包括地下水位、水文地质构造以及与地下水相关的岩溶特征等，以便进行合理的设计和施工。
3. 制定防治措施通过岩溶工程地质勘查，可以及时发现潜在的安全隐患，制定相应的防治措施，减少工程风险。
二、勘查内容1. 地质构造勘查地质构造是岩溶地质的重要组成部分，对其进行勘查可以了解断裂和褶皱等构造特征，为水电工程的地基处理和选址提供依据。
2. 地层岩性勘查地层岩性的勘查可以对各种岩石的特性进行分析，确定其物理力学性质和工程性质，为工程设计提供必要的参数。
3. 水文地质勘查水文地质勘查是水电工程中的重要环节，可通过地下水位、水力地质等参数的测定，对地下水的运动规律和分布情况进行调查，为水电工程的施工和管理提供依据。
4. 地下水观测利用水电工程建设前的地下水观测资料，对地下水位的变化、季节性变动、年际变动、水平分布与垂直分布等情况进行统计、分析，为合理利用和管理地下水资源提供依据。
三、勘查方法1. 地质测量法利用地质测量设备对地质构造、地层岩性、溶洞、溶缝等进行测量，获取地质构造和地层岩性的详细信息。
2. 地球物理勘查法地球物理勘查是一种非常重要的勘查方法，在岩溶地质勘查中可以利用地震波勘查、电法勘查、磁法勘查等手段获取地下结构和地下水信息。
3. 地质雷达法地质雷达法可以用来发现地下空洞、裂隙、岩溶洞穴等地质现象，对于岩溶地质的勘查具有独特的优势。
常见工程地质现象之岩溶
A
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一、岩溶概述
❖ 岩溶又称喀斯特（Karst），是指水对可溶性岩石 进行以化学溶蚀作用为特征的综合地质作用以及由 此产生的一系列地质现象，是一种十分常见的地质 现象，属不良地质范围。据统计，整个地球陆地上 碳酸盐类岩(属生物化学沉积岩）分布面积约4000 万km2，我国的分布面积200万km2，我省碳酸盐岩 出露地区面积约2.9万km2。肇庆、韶关、清远、佛 山、广州等地区均有不同程度的岩溶分布，总体上 西北部、北部岩溶比较发育。
常见工程地质现象分析之一岩溶
张修杰
2007年9月
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主要内容
1 岩溶概述
3 岩溶发育条件 5 岩溶勘察 7 岩溶区工程问题
2 岩溶类型及形态
4 影响因素及规律 6 岩溶评价
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培训预期效果
❖ 通过理论讲解和工程实例分析，以期达到： ❖ 1、了解岩溶形态和形成条件； ❖ 2、了解岩溶区桩基施工过程中易发事故； ❖ 3、熟悉岩溶区常见地质问题和解决方法； ❖ 4、掌握岩溶区勘察方法及各方法的适用条件。
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❖ 当覆盖层较厚时，由于下伏基岩中发育有各 种岩溶空洞，地表的覆盖层中也常发育有各 种空洞、漏斗、洼地和浅水塘，也是一种对 工程危害较大的岩溶类型。埋藏型岩溶的可 溶岩大面积埋藏于不溶性基岩之下，岩溶发 育在地下深处，在地下千余米的奥陶纪灰岩 中也有发育，岩溶形态以溶孔、溶隙为主， 也有规模较大的溶洞存在。一般而言，埋藏 型岩溶对地面工程的危害不大，但对采矿工 程却有较大危害，井下洞室或巷道若遭遇岩 溶水，就会发生淹井等严重透水事故。
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二、岩溶类型及常见形态
❖ 1、岩溶类型
❖ 岩溶的类型划分方法有多种，各种方法都采 用不同的依据来进行类别划分，如从气候、 发育时代方面分。常见的是按埋藏条件将岩 溶类型划分为：裸露型、覆盖型和埋藏型三 种。从工程角度出发，这种类别划分结果与 工程建设的关系更为密切，因为岩溶的埋藏 条件与建筑工程场地的适宜性和稳定性直接 相关。
岩土工程中的岩溶地质问题
岩土工程中的岩溶地质问题岩溶地质问题在岩土工程中扮演着重要角色。
岩溶地质是指在地下水的作用下，由于溶蚀作用而形成的地质构造，如溶洞、地下河、岩溶槽等。
岩溶地质问题的存在对岩土工程设计、施工和运营带来了一系列的挑战。
本文将探讨岩溶地质问题在岩土工程中的重要性，以及如何有效应对这些问题。
一、岩溶地质问题的重要性1. 对工程结构的稳定性的影响岩溶地质问题可能导致地下水渗流的变化，进而影响到岩土工程结构的稳定性。
溶洞的存在会导致地下水势的不稳定，进而引发地质灾害，如地面塌陷、地下水突出等。
此外，溶洞的塌陷还可能导致工程结构的破坏和损失。
因此，在岩土工程设计和施工中，应充分考虑地下溶洞对工程结构的影响，采取相应的措施以确保工程的稳定性。
2. 地表沉降引起的问题岩溶地质问题还可能导致地表沉降，进而引发地面的变形和破裂。
地表沉降可能对附近的建筑物和基础设施造成不利影响，如桥梁的破裂、道路的塌陷等。
因此，在进行岩土工程施工前，需要详细了解地下岩溶地质情况，以便采取相应的措施来减少地表沉降的风险。
3. 地下水环境的变化岩溶地质问题可能引起地下水环境的变化，对周围环境产生影响。
例如，溶洞的存在可能会导致地下水质的变化，使得地下水变得不适合人类直接饮用。
此外，岩溶地质问题还可能会导致地下水资源的流失，对当地的生态系统造成不可逆的损害。
因此，在岩土工程设计中，应该充分考虑到岩溶地质问题对地下水环境的影响，并采取相应的措施来保护地下水资源和生态环境的完整性。
二、应对岩溶地质问题的措施1. 前期勘察和评估在进行岩土工程设计前，必须进行详细的前期勘察和评估，了解存在的岩溶地质问题及其对工程的潜在影响。
这包括对地下溶洞、地下河流等进行详细的勘察，并通过各种地质勘探手段获得准确的数据。
这些数据将有助于设计师和工程师制定相应的设计方案和施工策略，以减少岩溶地质问题对工程的不利影响。
2. 合理的工程设计基于前期勘察和评估的数据，设计师应针对岩溶地质问题提出合理的工程设计方案。
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施
岩溶地区的主要工程地质问题及处理措施班级：08土木1班学号：**********姓名：刘*岩溶也称喀斯特(karst),是指以碳酸盐为主的可溶性岩石（石灰岩、白云岩、石膏、岩盐）地区，由于地表径流和地下水流对岩石的溶蚀作用和机械破坏作用，在岩体中形成洞穴，或在岩层的表面形成奇峰异石等独特的地貌景观。
南斯拉夫的喀斯特高原是典型地区，并因此得名"喀斯特"。
1966年5月在中国第二次全国岩溶学术会议上将“喀斯特”以“岩溶”作为中国的通用术语。
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（流水侵蚀和沉积，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。
这种作用所造成的地表形态和地下形态叫岩溶地貌。
岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象统称岩溶。
岩溶在我国分布非常广泛，典型的分布区有广西桂林、阳朔、柳州以及云南东部、贵州的大部分地区，广西的桂林山水、云南的路南石林皆闻名于世。
这些奇异的景观都发育在碳酸盐岩地区。
整个西南石灰岩地区连成一片，面积共达550000km2;全国石灰岩分布面积约1300000km2,约占全国总面积的13.5%。
就整个岩溶地区来说，地貌的发育与地下水面有密切关系，而地下水面又随当地河流或海平面的变化而变化。
因此，可以认为整个岩溶地区地貌发育的基面是河流或海平面，但就岩溶地区地下岩溶来说，其发展深度是以可溶性岩石底板为下限。
因此，可溶性岩石的底板就是地下岩溶发育的基面。
假定有一个上升的宽平高地，地壳上升以后，长期稳定，且由产状平缓、岩性致密和厚层的石灰岩所构成，则岩溶地貌的发育大致如下：开始发育成石芽、溶沟、漏斗和落水洞。
地表水部分转入地下，循裂隙进行溶蚀。
此时裂隙扩大不多，地面河流仍居优势。
随着裂隙的不断扩大，岩体内形成许多独立的洞穴系统。
在较大的洞穴系统内，地下水面的位置较低；较小的洞穴系统内，地下水面的位置较高，一般无统一的地下水面。
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Ca 2 CO3 H HCO3 Ca 2 2HCO3
2
化简为：
CO3 H HCO3
2
上述表明：CaCO3 在水中溶解的实质是CO32— 与H+ 结合生成 HCO3— ，因此H+ 的浓度是溶解的关键。天然水中， H+ 浓度很低， 故CaCO3 在天然纯水中溶解很少，形成岩溶主要是因为水中含有过量 的CO2 ，与水结合电离H+ ，促使CaCO3溶解。任何能在水中产生H+ 的 物质均可能使CaCO3溶解。
1.水利水电工程：
渗漏、溃坝、诱发地震 据广西39个岩溶山 地县统计，在已建的 260座大水库中，有明 显渗漏的（设计效益与 实际效益相比低于80％ 者）有92座。
2.道路工程
路基、站场、桥梁地基稳 定性、地基塌陷 我国东部岩溶区，铁路 4010公里，岩溶塌陷376处， 近十年间中断车1860小时， 颠覆列车3次。
石含量越小。
★酸不溶物含量越高， KV及KCV越小。
淀） 、
矿物结晶越小， KV越大。一般而言，泥晶>粒屑>亮晶。
二、气候的影响
1.降水的影响： （1）水直接参与岩溶作用，充足的降水是保证岩溶作用强烈进行的必要条 件。 （2）水是溶蚀作用的介质和载体，充足的降水保证了水体的良好的循环交 替条件，促进岩溶作用的强烈进行。 2.温度的影响： （1）温度升高，水中的CO2的溶解度减小，不利于岩溶作用。一般，水温 升高200 ~300 C，溶于水中的CO2减少一半。 （2）温度升高，生物新陈代谢加快，释放更多的CO2带入水中，同时温度 升高，化学反映速度大大加快，有利于岩溶作用。一般温度升高100 C，化学 反应速度加快一倍。 总体上：温度的升高有利于岩溶作用的进行。
水中CO2主要取决于外界环境的补给。如大气、土壤的生物 作用等。 大气、生物、岩石、水构成一个岩溶动态系统，岩溶 是一个复杂的物 理化学动态过程。
不平衡 , CaCO3溶解或CO2逸出
充 CO补2
平衡，或析出CaCO（沉淀） 往复进行
不平衡 , CaCO3溶解
二、混合溶蚀效应 不同成分或不同温度的水混合后，其溶蚀能力有所增强的效应。 1.两种不同饱和溶液的混合溶蚀效应
比溶蚀度KV＝
试样溶蚀量 （试验前后的质量差） 标准试样溶蚀量 试验溶解速度 （单位时间准试样：方解石，要求试样尺寸相同，粉碎的粒度大小一样，溶蚀在高 浓度CO2的蒸馏水中。
KV及KCV越大，说明岩石的溶蚀强度和溶蚀速度也越大。 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
在地质条件特殊的部位，因上述原因，常使岩溶作用较之其他地方强烈。如， 地下水面附近；断层交错等地下水下渗流汇合点；河谷岸坡附近；温泉出露点附近 等。
三、其他离子的作用
天然地下水中成分较复杂，大致有两类离子：一类是与碳酸盐岩溶解产生的相 同离子，如Ca2+ 、Mg2+ 、CO32- 等；另一类是不同的离子，如Na1- 、Cl1- 、SO42- 等。 这些离子对溶液的溶解性都有一定影响，即产生离子效应，如下：
正在进行路基施工的桂林至梧州市高速公路与桂林市外环高速路段 相接处，近期发现大量岩溶塌陷。 这一罕见的岩溶地面塌陷群发生在位于临桂县会仙镇马面村以南约 2公里处正在施工的路基。目前已发现有85个塌陷溶洞，分布在2公 里长新辟的路基上，直径最小为1米，大至10多米，最浅的为1米， 最深的3米多。 几乎所有的塌陷洞内都涌积清澈的地下水，水位埋深1～3米，可测水深 达3米多，不少塌陷洞内可见基岩出露。洞内的水位抽几天都不见下降。 经压路机碾压过的泥土路基，陷坑分布密度惊人，仅在1处约100多米长 的路段，就发现有32个。在今年4月修路基时就陆续发现塌陷，修涵洞时 就遇到过2个溶洞，投了100多立方石头才填满。现在看到的塌陷大部分 都经挖掘机车清理，准备填充石料。据了解随着工程施工铺开，近日又 新出现了10多个塌陷
2000年4月6日下午4时－8时，洪山区青菱乡烽火村地面塌陷。 陷坑18个，最大陷坑长63米、深6－7米
最小陷坑1－2长，深小于2米。
陷坑带呈近东西向分布，散分在东西300米、南北250米的范围内。 有2栋民房完全倒塌，有16栋民房出现不同程度的开裂、破损。 该村196户、990余名村民无一人伤亡。
“天坑”是岩溶(又称“喀斯特”)地区地下河运行形成大面 积塌陷造成的，它与常说的“岩溶漏斗”不同，岩溶漏斗一般 是斜坡，上宽下窄，天坑则是四壁岩石峭立，深度百米至数百 米以上，犹如一个巨大无比的“桶”。这个“桶”，口径从近 百米至数百米不等，容积从10万立方米至1亿立方米以上。天 坑形状奇特，地处僻壤，坑上坑下林木葱郁，如果能进入“桶” 底，更觉神奇。 天坑在国内外均有发现。我国重庆开隆县、奉节县，四川 兴文县，广西乐业县、巴马县等地都先后发现了天坑，当地人 分别称其为“石围”、“石院”、”岩湾”、“漩坑”、“龙 缸”等，国外说法也不一样，一般称为Great doline(大漏斗)。 我国有关专家认为称其为“天坑”最确切，故取名为“岩溶天 坑”(Karst tiankeng)，简称“天坑”。
3.地下工程 涌水、突水、岩溶冒落
4.工民建
地基稳定性、塌陷问题 自1977年至今，武汉地区先后发生6次岩溶地面塌陷： • 1977年，汉阳中南轧钢常堆料场塌陷； • 1988年，武昌陆家街塌陷和阮家巷塌陷； • 1999年，毛坦村小学塌陷； • 2000年2月，武昌司法学校塌陷； • 2000年4月，青菱乡烽火村塌陷 1988年5月10日，武昌陆家街地面塌陷，圆形塌坑，直径22M，深10余 米，十间民房、大树、电线杆等塌入坑中，引起附近工厂、学校、住宅 墙体、地坪变形、开裂。
• 佛罗里达州温特帕克的落水洞
b）从空中看，这个坑几 乎完全对称。
（c）堵塞后的景观，落水洞 地区现在成了一个城市公园。
（a）开始 沉下去不 久，注意 昂贵的赛 车掉入坑 内。
第二节 碳酸盐岩的溶蚀机理
参与岩溶过程的营力及岩溶过程很复杂。主要营力是水,水的侵蚀、溶 蚀作用是经常性、缓慢的长期作用过程。 主要作用有溶蚀、侵蚀、重力坍塌、堆积、沉陷等。如地表水—侵蚀、 剥蚀、堆积；地下水—溶蚀、机械潜蚀、堆积、沉陷；重力、气压—坍塌、 冲爆、吸蚀。
1、形成独特的地貌
大的地貌形态及蚀变：峰丛（溶蚀） 地表形态 峰林（溶盆） 溶蚀平原
正形态：石林、石笋、峰林、孤峰。 负形态：溶沟、溶孔、溶槽、溶水洞、漏斗、洼地、溶盆、溶原。
地下形态：溶洞、溶隙、暗河。 2、形成独特的水文地质现象：水文地质条件复杂化；透水性增大，流态 动态及不均 匀性增大等。
贵州省毕节县的织金洞，原名打鸡洞。位于县城东北23公里 处织金洞是一个多格局、多层次、多类型的高位旱洞，洞内岩溶 生长独特，景物规模宏大，雄伟壮观，千姿百态，精妙绝伦。全 洞初勘长12.1公里，面积达70平方米，两壁最宽处173米，垂直高 度多在50至60米，最高处达150米。洞内空间开阔，地形起伏迭宕， 岩溶堆积物达40多种，囊括了世界溶洞所有的形态类别。
凡是影响上述三个条件的因素均是影响岩溶发育的因素。
一、碳酸盐岩岩性的影响 碳酸盐岩能否被溶解或溶解程度如何，主要取决于岩石的性质，如物质 成分、化学成分、矿物成分及结构。
碳酸盐岩是指碳酸盐矿物含量超过50%的一类沉积岩。主要化学成分是 CaCO3、 MgCO3 、sio2等。
常见的有：灰岩、白云岩、白云质灰岩、硅质灰岩、泥质灰岩等。 不同岩石，其溶解性是不同的，可用两个指标表示：
第九章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 概述
岩溶工程地质研究
碳酸盐岩的溶蚀机理 影响岩溶发育的因素 岩溶区水库渗漏问题 岩溶地基稳定性问题
第九章 第一节 概述
一、定义
岩溶工程地质研究
岩溶：水（包括地表水和地下水）对可溶性岩石进行的以化学溶蚀作用为主的改 造和破坏地质作用以及由此产生的地貌及水文地质现象的总称。 岩溶作用：以化学溶蚀为主，同时还包括机械破碎、沉积、坍塌、搬运等作用， 是一个化学－物理相结合的综合作用。 可溶性岩石包括碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物等。 岩溶现象：
指两种或两种以上不同饱和度水溶液，在碳 酸盐岩体内相遇，混合后的溶液较原来的溶液溶 解性增强。 水的溶蚀能力取决于水中侵蚀CO2的的存在 情况，右图中曲线表示平衡CO2与溶解CaCO3的关 系。 两溶液的溶解度相差越大，相混合后，侵蚀 性越大。实际上，自然界中溶液大都比较接近， 相混合一般能再溶解1%~2%的CaCO3 。
二、我国岩溶分布特征 世界大陆75%为沉积岩，15%为碳酸盐岩，约4000万Km2为可溶岩。我 我国碳酸盐分布面积334万Km2 ，约占国土面积的36%。川、黥、桂、湘、鄂 等是我国主要的岩溶区。 我国地跨热带、亚热带和温带不同气候区，形成不同气候区独特的岩溶 类型及特征。
我国南方地区 化学作用为主,地貌 景观以石芽、石柱 峰丛、峰林,大峡谷, 溶洞等为特色
副热带 我国气候分类 亚热带 温 带 三大特征地区
青藏高寒地区 西北干旱地区 南部温热地区
温热潮湿的热带、亚热带地区：岩溶作用较强烈
高寒干旱的地区：岩溶不发育 不同气候条件下，岩溶速度、形态、类型都明显不同 如溶蚀速度： 广西 — 0.12~0.13mm/a ；湖北—0.06mm/a ； 河北 — 0.02~0.03mm/a 。
岩溶形态差别：广西副热带—溶蚀为主，地表地下岩溶充分强烈，形态诸全：
湖北、湖南、四川等地 — 岩溶发育，以溶丘、溶洞、漏斗为特征。 河北、山东、山西等地 — 不太发育，侵蚀为主，几乎不发育封闭溶蚀地形， 以地下隐伏岩溶为主。
1.酸效应
任何酸解离出H+ 后，溶液中H+ 浓度增加，H+ 和CO32- 结合生成HCO31- ，从而 加速CaCO3 的溶解。如右反应式： CaCO3 2 H Ca 2 2 HCO3 地质上含硫酸的岩层渗出的地下水有较大溶蚀性。