岩溶发育区地段
岩溶、节理发育地段隧道进洞三维数值模拟分析
岩溶、节理发育地段隧道进洞三维数值模拟分析钟华;刘巍;谭耿;钱海洋【摘要】文章以崇水高速陇禁隧道为工程背景,综合考虑节理、岩溶等不良地质因素,采用有限元软件FLAC3D建立三维数值模型,分析隧道进洞施工过程中围岩的受力特性及变形情况.结果表明:模型计算结果与现场实测数据吻合,采用FLAC3D有限元软件建模具有一定的可靠性;隧道穿越节理、岩溶地段,隧道拱顶围岩沉降变形达8.8 mm,拱脚出现应力集中现象,且整个开挖面塑性区面积较大;喷锚初期支护可有效抑制隧道围岩竖向位移,考虑岩体蠕变特性,建议施工过程应及时施作初期支护.【期刊名称】《西部交通科技》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】6页(P101-105,123)【关键词】FLAC3D软件;隧道进洞;喷锚支护;数值模拟【作者】钟华;刘巍;谭耿;钱海洋【作者单位】广西路桥工程集团有限公司,广西南宁530011;广西路桥工程集团有限公司,广西南宁530011;广西路桥工程集团有限公司,广西南宁530011;广西路桥工程集团有限公司,广西南宁530011【正文语种】中文【中图分类】U455.70 引言在我国“一带一路”国家战略推动下,广西作为我国与东盟国家连接枢纽,其基础设施建设迎来大发展,交通运输网不断扩张与加密,目前广西高速公路网规划为“6横7纵8支线”(详见图1)。
公路建设不可避免地穿越高山、险峰等障碍物,因此,隧道工程在建设过程中成为关键控制性工程。
隧道施工涉及的岩土属性具有明显的地域性、隐蔽性和复杂性,在实际施工过程中很难综合、准确地分析围岩体与隧道结构相互作用。
同时,岩土工程理论又严重滞后于施工,这显著增加了复杂地质条件下隧道施工的安全风险。
图1 广西高速公路规划图随着隧道开挖、支护形式的增多,国内外学者对隧道施工技术的研究不断深入,并在理论、数值模拟等方面都取得了巨大成果。
杨臻[1]研究了极限分析法在节理裂隙隧洞的应用效果,提出强度折减法计算隧道穿越节理岩体施工的安全系数;马海萍[2]基于断裂破坏理论,结合单轴、双轴压缩试验结果,提出侧压力系数和节理裂隙的角度对隧道开挖过程的影响很明显,建议施工过程中加强破碎岩体预支护;史世雍[3]统计了我国数十个岩溶隧道的变形规律,提出溶洞会诱发隧道围岩大变形;吴梦军[4]借助有限元方法分析了溶洞尺寸等对朝东岩石隧道施工围岩稳定性的影响。
岩溶地段铁路路基注浆加固主要处理原则及注浆量计算方法
岩溶地段铁路路基注浆加固主要处理原则及注浆量计算方法摘要:岩溶对铁路路基的稳定性危害极大,注浆加固为整治岩溶病害的常用处理措施。
本文介绍了岩溶地段路基注浆加固的主要处理原则,并详细说明了注浆工程量计算的合理方法。
关键词岩溶注浆加固注浆量计算AbstractKarst is great harm to the stability of railway subgrade, which commonly is handled by grouting reinforcement. The main treatment principle of grouting reinforcement is introduced for railway subgrade in Karst area, the rational method of calculating grouting quality is also illustrated in detail.KeywordsKarst; grouting reinforcement; calculation of grout amount1概述岩溶对路基的危害,一般为溶洞顶板、土洞坍塌引起的路基下沉和破坏;岩溶地面坍塌对路基稳定性的破坏;反复泉与间歇泉浸泡路基的基底,引起路基沉陷,突发性的地下水涌水冲毁路基等。
实践证明,岩溶发育区的覆盖土层、土洞及溶洞、溶蚀裂隙带,在地表水和地下水循环反复变化及抽排地下水等人为活动影响下,极易破坏地基稳定性,诱发地面塌陷,从而危及路基稳定。
因此,对岩溶地区路基,应在综合分析路基稳定性的前提下,对影响路基稳定的岩溶和岩溶水进行预防和处理。
2注浆加固主要处理原则2.1 岩溶洞穴顶板安全厚度及距路基安全距离的计算(1)当洞顶板为完整顶板(系指未被节理、裂隙切割或虽被切割但胶结良好,可视为整体的洞穴顶板,否则即为不完整顶板)时,其顶板的厚度与路基跨越溶洞的长度之比(厚跨比)大于0.5时,可认为顶板厚度是安全的。
广西桂林市规划中心城区岩溶发育特征及分布规律
广西桂林市规划中心城区岩溶发育特征及分布规律江思义;吴福;刘庆超;李海良;吴莹莹【摘要】弄清规划中心城区岩溶发育特征及其分布规律,对于岩溶地区规划中心城区建设布局,特别是建设场地工程地质勘察具有重要的指导意义.桂林市规划中心城区,属于岩溶发育分布区.论文基于前人研究成果,采用资料收集、地面调查、高密度电法及钻探相结合的方法,开展桂林市规划中心城区岩溶地质调查,分析了岩溶发育类型与岩性及岩性组合、水文地质单元、埋藏深度及地质构造的关系,总结提出了桂林市规划中心城区岩溶发育特征及分布规律.研究表明,桂林市规划中心城区岩溶发育主要以浅表的融县组、桂林组为主,在褶皱轴部,或断层影响带内,在垂直节理裂隙和缓倾斜层面裂隙组成的裂隙系统中,岩溶发育较强;可溶岩与非可溶岩接触地段岩溶发育强;在低平谷地中的分水岭处岩溶发育亦较强烈;在水文网长期摆动的地段地面以上岩溶发育程度强烈.【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》【年(卷),期】2019(030)003【总页数】9页(P120-128)【关键词】桂林市规划中心城区;岩溶地质调查;发育特征;分布规律【作者】江思义;吴福;刘庆超;李海良;吴莹莹【作者单位】广西壮族自治区地质环境监测总站,广西桂林541004;广西壮族自治区地质环境监测总站,广西桂林541004;广西壮族自治区地质环境监测总站,广西桂林541004;广西壮族自治区地质环境监测总站,广西桂林541004;广西壮族自治区地质环境监测总站,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】P642.250 引言桂林市是桂湘黔粤交界区域中心城市,属于中亚热带湿润季风气候型溶蚀侵蚀区,是典型的喀斯特岩溶地貌。
前人对区内的研究多集中于岩溶塌陷的评价与研究,冯佐海等[1-2]对区内岩溶塌陷成因类型与时空分布特征进行了研究,归纳了桂林市岩溶塌陷的成因类型,并分析出塌陷与地质构造的关系;万志清等[3]分析了桂林市岩溶地面塌陷的成因机制和分布规律,提出了对应的防治措施;肖明贵[4]揭示了桂林岩溶发育规律和地面塌陷分布规律,并对岩溶塌陷地质灾害危险性进行了多目标二级模糊综合预测。
浅谈隧道岩溶处理原则及措施
浅谈隧道岩溶处理原则及措施蒋波【摘要】岩溶根据其发育强度,可分为强烈发育、中等发育、弱发育、微弱发育四种. 强烈发育岩溶(如:暗河、廊道及较大规模的溶洞)较容易勘测和预报. 而对于后三类岩溶,由于岩溶表现形式的多样性及规律性不强的特点,在目前的勘探手段及建设资金有限的情况下,给施工及建设管理带来较多的困难. 文章结合某高速公路工程实例,就A隧道出现的岩溶情况进行分析,总结出了中等发育、弱发育、微弱发育三种岩溶的一些处理原则和措施.【期刊名称】《四川建筑》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】2页(P129-130)【关键词】隧道;岩溶;溶洞;处理措施【作者】蒋波【作者单位】四川省雅西高速公路有限责任公司,四川成都610047【正文语种】中文【中图分类】U455.49岩溶地貌在我国西南、中南地区较为普遍。
岩溶地貌,是具有溶蚀力的水对可溶性岩石(大多为石灰岩)进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称,又称喀斯特地貌。
除溶蚀作用以外,还包括流水的冲蚀、潜蚀以及坍陷等机械侵蚀过程。
可溶性岩石有3类:①碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩等);②硫酸盐类岩石(石膏、硬石膏和芒硝);③卤盐类岩石(钾、钠、镁盐岩石等)。
根据其发育强度,可分为强烈发育、中等发育、弱发育、微弱发育四种。
在岩溶强烈发育区,主要表现为暗河、廊道及较大规模的溶洞。
这类岩溶地质在地质勘探时容易发现,并会引起施工及建设管理单位的高度重视,通常采取绕避、架桥等方式处理。
另外三种发育强度的岩溶地貌更为普遍,多表现为溶蚀、中小型串球状洞穴、单个小型洞穴等形态。
对于岩溶区域,由于岩溶表现形式的多样性及规律性不强的特点,在目前勘探手段及建设资金有限的情况下,给施工和建设管理带来较多的困难。
本文结合工程实例,就A隧道出现的岩溶地质进行分析,总结出了中等发育、弱发育、微弱发育三种岩溶的一些处理原则和措施。
该隧道位于四川雅安境内,主要工程地质危害为岩溶,长度约1.1 km,约占整个隧道长度的55%。
宁夏省注册土木工程师:专业基础试题
宁夏省注册土木工程师:专业基础试题一、单项选择题(共25题,每题2分,每题的备选项中,只有1个事最符合题意)1、在岩溶发育地段,铁路行业规范规定路基工程钻探深度一般应至路基基底下一定深度(不含桩基)。
请问这个深度应按下列()条考虑。
A.3~5 mB.10~15 mC.8 m以上D.完整基岩内10 m2、对场地是饱和黏性土的地基,宜采用的地基处理方案是__。
A.预压法B.强夯法C.振冲法D.灰土桩3、按水工建筑物围岩工程地质分类法,已知岩石强度评分为25、岩体完整程度评分为30、结构面状态评分为15、地下水评分为—2、主要结构面产状评分为—5,围岩强度应力比S<2,关于其总评分及所属围岩类别,下列说法正确的是()。
A.63,Ⅳ类围岩B.63,Ⅲ类围岩C.68,Ⅱ类围岩D.70,Ⅱ类围岩4、压实填土地基的填料及施工要求中,不正确的是__。
A.耕植土不得作为压实填土的填料B.应通过试验确定分层填料的厚度及分层压实遍数C.雨季施工时应采用防雨措施,防止出现橡皮土D.粉质黏土作填料时,不必考虑其含水量5、下列不是按崩塌发生地层的物质成分划分的是__。
A.倾倒式崩塌B.黄土崩塌C.黏性土崩塌D.岩体崩塌6、采用强夯法加固处理软土地基时,相邻两遍夯击的时间间隔主要取决于__。
A.土中超静孔隙水压力的消散时间B.土中有效应力的消散时间C.夯击设备的起落时间D.有效应力的增长时间7、利用十字板剪切试验测得饱和黏土原状土的不排水抗剪强度为10。
6kPa,重塑土的不排水抗剪强度为2.0kPa,该土的灵敏度St为__。
A.5.3B.2.0C.10。
6D.4。
08、按照《建筑抗震设计规范》(GB 50011一2001)确定建筑的设计特征周期与__无关。
()A.(A) 抗震设防水准B.(B)所在地的设计地震分组C.(C)覆盖层厚度D.(D)等效剪切波速9、某港口工程勘察时测得淤泥性土的天然含水量为65%,土的相对密度为2。
地貌学04 岩溶地貌
白云岩(CaMg(CO3)2)
2. 岩石的透水性
—
地
岩石透水性影响着水向地下的渗流,并关系到地下喀斯特作用的 进行。岩石孔隙度和裂隙度对岩石透水性影响最大,而裂隙度大小与
貌 岩石的构造、纯度和厚度等有关。
学
3. 水的溶蚀力
岩 水的溶蚀力随深度增加而降低。
(二)落水洞(sinkhole)与竖井(shaft)
—
地
落水洞是岩溶区地表水流向地下河或地下溶洞的通道,它是由
貌 垂直方向流水对裂隙不断进行溶蚀并伴随塌陷而成。
学
落水洞大小不等,形状也各不相同。按其垂直断面形态特征,可
分为裂隙状落水洞、竖井状落水洞和漏斗状落水洞等;按其分布方向
岩 有垂直的、倾斜的和弯曲的。(深几十至几百米,宽一般小于10 m)
貌 河水面下降),厚度可达几百-几千米,反之,构造沉降区,厚度小。
学
该带内水的运动以垂直下渗为主,故喀斯特地貌以垂直形态的溶
岩 洞为主,多漏斗、落水洞等个体小深度大的地貌。
溶 地
2. 季节变动带(过渡带)
貌 位于丰水期潜水面与枯水期潜水面之间。它在雨季或融冰化雪时,
潜水面上升,地下水作水平运动;在旱季作垂直运动。故该带内喀斯
的CO2减少时,该反应式往
左进行,CaCO3重新沉淀。
(一)岩溶作用的基本条件
—
地 1. 岩石的可溶性
貌 主要取决于岩石成分和结构:
学
岩石的溶解度随石灰岩质含量的增加而增加,随铝质、铁质、硅
质含量增加而降低。一般情况下,颗粒径小,溶解度就大。
岩 易溶的卤盐岩:岩盐(NaCl),钾岩 溶 (KCl),镁岩(MgCl2) 地 中等溶解的硫酸盐岩:石膏(CaSO4 貌 2H2O), 芒硝(Na2SO4 10H2O)
岩溶
1. 世界岩溶的分布,主要分布在地中海沿岸、东欧、中东、东南亚、美国东南部、加勒比海地区等,岩溶分布区多为资源丰富,人口稠密的地区。
2. 我国岩溶分布广泛,类型众多,比较集中的分布在以下几个地区:一、华南地区,包括广西、广东和台湾,均为我国典型的热带岩溶地区,广西岩溶分布面积大,碳酸盐类岩石的分布面积占全省面积的41%左右,以泥盆(D)、石炭(C)、二迭系岩层(P)岩溶发育最强,岩性多为厚层石灰岩和白云岩。
因此,岩溶地貌可分为四种类型:峰丛---峰林---孤峰---残丘。
广东岩溶主要分布在西北部北江、连江和西江流域,面积小,多呈零星分布。
台湾岩溶主要分布在南部,面积很小。
二、西南地区。
包括贵州的中部和南部以及云南的东部。
贵州碳酸盐类岩石的分布面积占全省的80%左右,厚度占地层部厚度的50-70%,以石炭系和二迭系岩层岩溶发育最强。
云南东部碳酸盐岩石面积约占总面积的50%,其厚度占地层部厚度的63%,以中上石炭系、下二迭系和中三迭系岩层岩溶最为发育。
贵州在构造上以线形褶皱为主,可溶岩与非右溶岩常成五层,在地表呈带状交替出露,故岩溶多作与构造纹一致的带状分布,非可溶岩构成隔水层,有利于岩溶区的水为建设。
贵州黔西高原的水城、威宁一带,主要发育一些小洼地、漏斗、落水洞和低矮峰林地貌,贵州南部为向广西盆地倾斜的斜坡地带,地下水以垂向运动为主,峰林最发育,还伴有峰丛、洼地地貌,如兴义一带。
贵州中南部六枝一带有覆盖石林,高达10m以上,已被第四系沉积物掩盖。
三、中部地区,包括长江中下游各省及浙江,其中尤以贵州北部、湖北西部、湖南西部和四川东部碳酸盐类岩石分布较广,从震旦系到三迭系的碳酸盐类岩层均有出露。
贵州北部主要为北北东----南南西的平等褶皱,岩溶分布亦作北北东---南南西的平行条带。
由于灰岩与页岩相间分布,一般页岩或垅状丘陵,灰岩成槽形谷地,故在地形上,丘陵与槽谷相间分布,如遵义一带。
四、华北地区。
主要分布在北京的西山地区,山东中南部,山西与河北的太行山、太岳山、吕梁山和燕山一带,该区碳酸盐类岩石以寒武奥陶系为主。
不良和特殊地质地段隧道施工教学课件
施工前的准备工作
地质勘察:了解地质情况,确定隧道施工方案 设备准备:准备隧道施工所需的机械设备和工具 人员培训:对施工人员进行安全培训和技能培训 应急预案:制定隧道施工应急预案,确保施工安全
冻胀和融沉
施工难度和挑战
地质条件复杂:如岩石破碎、地下 水丰富等
施工技术要求高:如隧道开挖、支 护、衬砌等
添加标题
添加标题
添加标题
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施工环境恶劣:如高温、高湿、有 毒有害气体等
安全风险大:如塌方、涌水、突泥 等
施工安全的重要性
确保施工人员的生 命安全
减少施工过程中的 事故和损失
提高施工效率和质 量
岩爆地段的施工
岩爆原因:岩石应力、地下 水、温度等因素
岩爆现象:岩石在压力作用 下突然破裂,产生爆炸现象
岩爆预防:加强地质调查,采 取预防措施,如注浆、锚固等
岩爆处理:及时采取应急措施, 如封闭隧道、疏散人员等
冻土地段的施工
冻土特性:冻土的物理、化学 性质和冻融规律
施工方法:冻结法、融化法、 热棒法等
施工安全和环境 保护
施工安全措施
制定安全施工方案,明 确安全责任
加强安全教育,提高安 全意识
配备安全防护设备,确 保施工安全
加强现场管理,确保施 工环境安全
定期进行安全检查,及 时发现并解决问题
制定应急预案,应对突 发情况
环境保护措施
非煤矿山岩溶发育程度划分标准
非煤矿山岩溶发育程度划分标准如下:
岩溶发育强烈区:主要特征是岩溶现象极为发育,形成各种类型的溶洞、溶槽、溶井等。
溶洞的洞径大,洞深浅不一,有大量石钟乳、石笋等次生沉积物。
在地下水作用下,形成地下暗河,洞内有时有地下水出露。
该区分布范围小,仅占总面积的2.3%。
岩溶中等发育区:主要特征是岩溶现象发育,形成较大的溶洞、溶槽、溶井等。
溶洞的洞径较大,洞深较浅,有少量石钟乳、石笋等次生沉积物。
该区分布范围较大,占总面积的10.5%。
岩溶弱发育区:主要特征是岩溶现象发育较差,仅在局部地段形成一些小的溶洞、溶槽、溶井等。
该区分布范围较大,占总面积的23.5%。
岩溶非发育区:主要特征是岩溶现象不发育,未发现明显的岩溶形态。
该区分布范围最大,占总面积的64.7%。
请注意,具体的划分标准可能因地区和行业而有所不同。
在进行非煤矿山设计和开采时,应充分考虑当地的地质条件和相关规定,确保安全。
岩溶塌陷监测内容及方法概述
岩溶塌陷监测内容及方法概述李海涛;陈邦松;杨雪;胡伏生;房浩【摘要】岩溶塌陷是影响和制约岩溶地区社会、经济发展的主要环境地质问题之一,在我国也不例外。
岩溶塌陷监测是岩溶塌陷地质灾害防治中重要内容之一。
通过岩溶塌陷监测,可以掌握溶洞随时间的发展变化过程,包括大小、位置、应力强度等,进而为岩溶塌陷预测提供基础数据支撑,避免造成人员和财产损失。
本文系统地介绍了目前国内外针对岩溶塌陷问题开展的主要监测工作。
从岩溶塌陷的分布规律和形成的3大条件出发,总结出岩溶塌陷监测的内容和相对应的监测技术、方法和手段,为系统性地开展岩溶塌陷监测工作提供技术和方法参考,为更深入地研究岩溶塌陷机理等提供基础支撑。
最后,文章指出未来岩溶塌陷监测工作的重点是新兴技术手段和传统监测方法相结合,互补优劣。
%The karst collapse is one of the main environmental geological problems,which affects and restricts the social and economic development in karst area.Through monitoring,the changing process of karst caves can be observed.It includes extent,location and stress.Further,the monitoring data can provide data support for prediction of karst collapse and avoiding disaster.This paper systematically introduces the main monitoring work according to the problem of karst collapse.In order to systematically provide the references of karst collapse monitoring techniques and methods,and to provide basic support for mechanism research of karst collapse,we propose the monitoring contents and corresponding monitoring techniques,methods and means.In the end,it is pointed out that the focus of monitoring forkarst collapse in the future is to combine the advanced and traditional monitoring techniques together.【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】9页(P126-134)【关键词】岩溶塌陷;分布规律;监测内容;监测技术方法【作者】李海涛;陈邦松;杨雪;胡伏生;房浩【作者单位】中国地质环境监测院北京 100081;中国地质大学北京水资源与环境学院北京 100083;中国地质大学北京水资源与环境学院北京 100083;中国地质大学北京水资源与环境学院北京 100083;中国地质环境监测院北京 100081; 北京师范大学水科学研究院北京 100875【正文语种】中文【中图分类】TU463全球有16个国家存在严重的岩溶塌陷问题,我国是其中之一。
岩溶地区勘察规范---要点
《岩土工程勘察规范》--岩溶勘察4.1. 5 初步勘察的勘探工作应符合下列要求:1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置;2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密;3 在地形平坦地区,可按网格布置勘探点;4 对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第4.1.6条~第4.1.10条的规定。
4.1. 6 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表4.1.6确定,局部异常地段应予加密。
4.1.8 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度:1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度;2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进;3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小;4 当预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度;5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。
4.1.9 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求:1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的l/4~l/2;2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6个。
4.1. 10 初步勘察应进行下列水文地质工作:1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化;2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位;3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。
浅谈岩土工程中岩溶及土洞的工程地质特征及基础施工
浅谈岩土工程中岩溶及土洞的工程地质特征及基础施工摘要:文章以某城区中岩溶和土洞的工程性质以及分布进行了探讨,对岩溶区地基施工可能出现的问题展开了讨论,并就此提出了相应的解决对策,以期为岩溶地区工程施工和基层设计提供可供参考的意见和建议。
关键字:岩土工程;岩溶;土洞;地质特征;基础施工一、城区土洞和岩溶分布状况由统计数据资料可知,该城区在1980年至2010年之内先后出现十二次以上的土洞、岩溶塌陷等一系列的地质灾害,并且大多都是发生在中心城区位置,致使道路破坏、房屋倒塌,造成一定经济损失,从岩溶、土洞塌陷产生的频率以及结果来看,最近十几年来其发展态势愈发严重,并且也已经引起了相关部门高度的重视。
二、岩性组合特征通过对多个场地进行勘察可知,该城区特质特征如下:岩性组合复杂,上层为浮土层、杂填土以及第四系全新的统冲洪积物,而下层基岩属于二叠统栖霞组的灰岩地层。
该城区的土层特征由上至下表述如下:(一)溶洞:灰黄色,碎石和卵石所占比例为10%-30%,其余采用粘性土填充,碎石、卵石的成分为灰岩、砂砾岩、石英砂岩。
(二)中风化灰岩:栖霞组灰岩,节理、裂隙较发育,风化中等,方解石填充裂隙面,碎块构造为中厚层块状,下部岩芯完整,上部岩芯破碎。
岩体质量等级为4级,RQD值为0-85%,采取率介于30%-90%之间,本层场地内部均有揭示,其最大揭示厚度为9.5米。
(三)中风化辉绿岩:块状、绿色,矿物成分属于角闪斜长石,致密坚硬,晶粒较细,岩体质量等级为三类,硬岩。
RQD值为30%,采取率为80%,仅在某些地段对场地进行揭示,其最大揭露厚度为1.4米。
(四)泥质碎石:主要为粉质粘土,灰黄色,5%-15%的角砾,50%的碎石,其粒径介于2mm-20mm之间,局部富集,棱角状的石英为其主要成分,呈可硬塑、湿润状态。
(五)土洞:饱和,软流塑状态,灰褐色,部分空洞。
(六)含角砾的粉质粘土:主要为粉质粘土,灰黄色,角砾的比例为10%-20%,分布不均、粒径为2mm-20mm,呈强中-风化状,呈可塑状态,很湿。
不良地质描述
不良地质描述(一)岩溶1、可溶岩地层岩性桥址区内出露的可溶岩地层为三叠系下统嘉陵江组(T 1j 3)灰岩地层,分布于全桥址区内,纯度较高。
2、岩溶形态特征本段碳酸盐岩地层经历了长期的溶蚀和侵蚀作用,形成了极为丰富的地表岩溶形态。
根据外业调查,地表可见小溶洞、溶沟、溶槽等;地下岩溶形态可通过钻探揭示,共完成5个钻孔,其中有2个钻孔揭示溶洞,钻孔遇洞率约40%,各孔揭示溶洞的钻孔岩溶率见表1,溶孔、溶洞如下图。
图1DZ-SNX-0-01溶孔图2DZ-SNX-0-01溶洞图3 DZ-SNX-4-01溶洞图4DZ-SNX-4-01溶洞3、岩溶发育强度分区溶孔溶洞溶洞溶洞区内岩溶发育强度分区:三叠系下统嘉陵江组三段(T 1j 3)属于强岩溶发育区,面岩溶率大于5%,从地表岩溶发育程度和钻探揭示溶洞情况分析,桥址区内岩溶发育强度为弱~中等发育。
4、工程影响评价当桥墩置于溶洞上时,极易造成溶洞坍塌,导致桥梁结构受损,甚至破坏,对工程影响极大。
影响范围为全桥址区。
5、措施建议于10m 。
(二)膨胀土碳酸盐岩分布地段风化残积的红黏土,多具弱膨胀性,且不能直接用作路基填料,对桥工程影响较小。
(一)岩溶1、可溶岩地层岩性桥址区内出露的可溶岩地层为三叠系中统巴东组一段(T 2b 1)地层,岩性以泥灰岩为主,主要分布于DK613+950~DK614+760、DK615+480 ~DK616+066.69里程段。
2、岩溶形态特征根据外业调查,地表少见小溶洞、溶沟、溶槽等地表岩溶形态;地下岩溶形态可通过钻探揭示,共完成74个钻孔,其中有3个钻孔揭示溶洞,钻孔遇洞率约4.05%,各孔揭示溶洞的钻孔岩溶率见表1,溶孔、溶洞如下图。
图2DZ-PY-16-01溶洞图3DZ-PY-19-01溶孔溶洞溶孔图4 DZ-PY-19-01溶洞图5DZ-PY-19-01溶洞图6DZ-PY-58-01溶洞3、岩溶发育强度分区从地表岩溶发育程度和钻探揭示溶洞情况来看,桥址区内岩溶发育强度为弱~中等发育。
江西岩溶发育规律及一般处治浅议
江西岩溶发育规律及一般处治浅议向乾俊(江西省交通设计院南昌330002)摘要:通过论述江西岩溶发育规律、分布特征和一般处治思路,为岩溶地区的公路工程建设规划选址、勘察设计、施工与养护提供基本方法,以供公路工程勘察、设计与施工同行商讨。
关键词:岩土工程;岩溶;规律;处治;浅议0 前言岩溶是大自然的产物,是人类工程活动面临的复杂问题。
公路工程建设会经常遇到岩溶的影响与制约。
现在我们进一步认识江西岩溶的一些规律与特征,对公路工程建设意义仍然很大。
1江西岩溶形成的条件江西位于我国东南部,兼有山地、丘陵和平原地貌,从元古代至新生代地层发育齐全,地质构造跨两大单元,隆起与拗陷复杂;构造运动、岩浆活动、沉积作用、变质作用具多旋回性、多阶段性和不平衡性,形成不同时期的碎屑物质和沉积环境,进而产生不尽相同的碳酸盐可溶岩类建造;而四季分明降雨不均的亚热带湿润气候,致地表河湖水系发达地下水网沟通,构成典型的江南丘陵和武夷山地过湿区,使不同时期的可溶岩体被内外地质营力不断改造,为岩溶的发生发展提供了充要条件。
2江西岩溶发育的规律2.1岩溶在可溶岩中的发育规律江西可溶岩的形成时代较广泛。
晚元古界震旦系、古生界寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二迭系和中生界三迭系等地层均有发育。
由于地层岩性不同岩溶发育程度相差较大。
据多年的资料积累和研究,江西岩溶在可溶岩中的发育规律为:石炭系上统黄龙组、船山组,二迭系上统长兴组灰岩,呈灰色或灰白色、亮晶结构层厚质纯,岩溶最发育,溶洞、暗河多见此层。
如九江至景德镇高速公路(九景高速)鄱阳湖特大桥基岩为石炭系黄龙组灰岩,在2000m不到的主桥址范围揭露溶洞几百个,最高达20.96m。
著名景观彭泽龙宫洞洞高50m,长度超过3000m。
而宜春高安田慕江暗河长达15km;二迭系下统栖霞组、茅口组,三迭系下统大冶组灰岩,呈黑色紫红等色,隐晶结构层薄质杂,岩溶发育次之;而震旦系、寒武系、奥陶系等碳酸盐岩,年代久远侵蚀风化严重,岩溶相对较弱。
岩溶塌陷发育的规律
岩溶塌陷发育的规律一、岩溶塌陷的分布规律岩溶塌陷主要分布于具备塌陷形成条件且有多种不利要素综合作用的结果,对自然或人为诱塌因素的作用较为敏感的地段。
归纳国内的实践经验,这些地段有:(一)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带,或沿其与非可溶岩的接触地带。
这些地带中隐伏岩溶形态(漏斗、溶槽等)较发育,且其中多有较土分布;(二)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(三)松散盖层较薄县以砂土为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1—2米)的“天窗”地段;(四)岩溶地下水的主迳流或或岩溶管道上;(五)具有潜水和岩溶水仅层含水层分布地带;(六)岩溶地下水的排泄区;(七)岩溶地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(八)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(九)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
二、岩溶塌陷的散布规律在自然条件下,由于诱塌因素的作用强度除地震外一般较弱,塌陷往往是零星单个产生。
对于人为塌陷由于诱塌因素作用一般较强,塌陷往往成群出现。
这些塌陷群在空间是有一定的散布规律,其散布特征主要受控于可溶岩的分布、岩溶发育的均一程度和塌陷的发育程度。
其散布特征可分为三类:(一)岛状散布:在塌陷群中数量最多,其原因一般与可溶岩呈岛状分布有关,如水口山矿区,塌陷主要集中出现于曾家桥、茶子园、侨头、香花坪等地段。
也多与岩溶发育的不均一性有关,如煤炭坝煤矿,塌陷主要集中发育于岩溶较强烈的上泽泉、大成桥泉等地段而呈岛状分布。
此外,还与诱发源的分布有关,如水城水钢供水源地,塌陷主要集中在14个抽水井周围,形成岛状塌陷。
(二)带状散布:其原因主要与可溶岩或岩溶强烈发育带呈条带状分布有关,其中以断裂破碎带、地下河通道带的控制作用最为明显。
(三)面状散布:主要见于岩溶发育较均一、岩溶地下水呈分散网络状分布的地段,常见于岩溶谷地的河、湖近岸地带、岩溶地下水的排泄地带。
岩溶地面塌陷的分布规律
岩溶地面塌陷的分布规律
【学员问题】岩溶地面塌陷的分布规律?
【解答】1、岩溶地面塌陷主要沿岩溶强烈发育的地段分布。
碳酸盐岩性较纯的层位、断裂破碎带、断裂交汇处、褶皱轴部及可溶岩与非可溶岩接触带岩溶强烈发育,易形成连通性较好的溶隙、溶洞,具备了产生岩溶地面塌陷的基本条件,岩溶地面塌陷多在这些地段分布。
2、岩溶地面塌陷主要产生于土层厚度较薄的地段。
上覆土层的内聚力强,含水量低,土层越厚越不容易引起塌陷;砂类土颗粒粗,粘聚力小,崩解性好,容易被潜蚀、淘空,产生塌陷的机会较多。
3、岩溶地面塌陷多分布在溶蚀洼地和河流两岸等地形低洼部位
岩溶丘陵山区与平原接壤的过渡地带、溶蚀堆积平原和丘陵地区的洼地、槽谷等处,其地下岩溶通道发育,第四系沉积物的厚度相对较薄,地下水位交替循环强烈,这些均有利于岩溶地面塌陷的发生。
河流往往是区域性地表和地下迳流的排泄通道,河水与第四系含水层之间常存在互补关系,由于地下水和地表水的频繁运动,河床附近和河流两岸岩溶发育,当抽、排地下水时,河水和地下水改变了原来的自然运动条件,通过溶洞、溶隙汇集于抽、排水点,使上覆土体遭受潜蚀等不同形式的破坏作用,因而产生地面塌陷。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
岩溶塌陷发育的规律
岩溶塌陷发育的规律【学员问题】岩溶塌陷发育的规律?【解答】一、岩溶塌陷的分布规律岩溶塌陷主要分布于具备塌陷形成条件且有多种不利要素综合作用的结果,对自然或人为诱塌因素的作用较为敏感的地段。
归纳国内的实践经验,这些地段有:(一)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带,或沿其与非可溶岩的接触地带。
这些地带中隐伏岩溶形态(漏斗、溶槽等)较发育,且其中多有较土分布;(二)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(三)松散盖层较薄县以砂土为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1—2米)的“天窗”地段;(四)岩溶地下水的主迳流或或岩溶管道上;(五)具有潜水和岩溶水仅层含水层分布地带;(六)岩溶地下水的排泄区;(七)岩溶地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(八)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(九)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
二、岩溶塌陷的散布规律在自然条件下,由于诱塌因素的作用强度除地震外一般较弱,塌陷往往是零星单个产生。
对于人为塌陷由于诱塌因素作用一般较强,塌陷往往成群出现。
这些塌陷群在空间是有一定的散布规律,其散布特征主要受控于可溶岩的分布、岩溶发育的均一程度和塌陷的发育程度。
其散布特征可分为三类:(一)岛状散布:在塌陷群中数量多,其原因一般与可溶岩呈岛状分布有关,如水口山矿区,塌陷主要集中出现于曾家桥、茶子园、侨头、香花坪等地段。
也多与岩溶发育的不均一性有关,如煤炭坝煤矿,塌陷主要集中发育于岩溶较强烈的上泽泉、大成桥泉等地段而呈岛状分布。
此外,还与诱发源的分布有关,如水城水钢供水源地,塌陷主要集中在14个抽水井周围,形成岛状塌陷。
(二)带状散布:其原因主要与可溶岩或岩溶强烈发育带呈条带状分布有关,其中以断裂破碎带、地下河通道带的控制作用为明显。
(三)面状散布:主要见于岩溶发育较均一、岩溶地下水呈分散网络状分布的地段,常见于岩溶谷地的河、湖近岸地带、岩溶地下水的排泄地带。
岩溶地段的勘测方法
1引言我国岩溶无论是分布地域还是形成时代上都有相当大的跨度,使得不同地区岩溶发育各具特色。
但无论是何种类型岩溶,其共同点是:由于岩溶作用形成了地下架空结构,破坏了岩体的完整性,降低了岩体强度,增加了岩体渗透性,也使得地表面强烈的参差不齐,以及碳酸盐岩极不规则的基岩面上发育各具特征的地表风化产物一红粘土,这种由岩溶作用所形成的复杂地基常常会由于下伏溶洞顶板坍塌、土洞发育而形成大规模地面塌陷、岩溶地下水的突袭、不均匀地基沉降等,对工程建设产生重要影响。
2岩溶地区勘察方法2.1岩土工程的一般勘察方法岩土工程勘察常用的方法有钻探工程、坑探工程及地球物理勘探三类。
钻探和坑探工程是直接勘探手段,能较可靠地了解地下地质情况。
钻探工程是使用最广泛的一类勘探手段,普遍应用于各类工程的勘察中。
由于它对一些重要的地质体或地质现象有可能会误判、遗漏,所以也称它为“半直接”勘探手段,而坑探工程勘探人员可以在其中观察编录,以掌握地质结构的细节,但是重型坑探工程耗资高,勘探周期长,使用时应考虑经济要求。
地球物理勘探简称物探,是一种间接的勘探手段,它可以简便而迅速的探测地下地质情况,且具有立体透视性的特点,但其勘探成果具多解性,使用时往往受一定条件的限制。
2.2岩溶地区物探勘察方法岩溶地区勘察主要是探测建筑区岩溶溶蚀、漏斗、溶洞、暗河的平面分布和岩溶地下水的分布等情况。
在岩溶地区的物探勘察方法中主要使用电阻率法、高密度电法、地质雷达、浅层地震法、瞬变电磁法、激发极化法、测井、无线电波透视法、钻孔电磁波透视法、微重力法、射气测量等。
2.2.1电阻率法电阻率法是电法中勘察岩溶地质最常用的勘察方法,也是早期岩溶勘察中运用最多的物探方法。
电阻率法包括电剖面和电测深法。
在岩溶地质的勘察中更多的是使用电测深法进行勘探。
电测深法对勘察隐伏浅层岩溶较为有效,电测深勘探比钻探探查的范围大。
电测深法是对岩土体三维情况的勘察方法,是体积勘探概念,它除探测测点下方垂线上的岩溶情况,同时还探测外侧一定范围(与电场分布有关)的截面上的情况;而钻探仅局限于沿钻孔轴线上的探查。
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岩溶发育区地段,一般地质结构复杂,表现在溶洞、裂隙比较普遍,岩面倾斜较大。
本桥地质情况由上至下依次分别为杂填土、粘土、粉质粘土、含碎石粉质粘土、弱风化结晶灰岩及微风化结晶灰岩,灰岩溶岩发育。
溶洞大概可分为4类,即空溶洞(12个)、多层溶洞(9个)、大型溶洞(H>4m的8个)、有充填物溶洞(21个)。
类型主要以有填充物溶洞为主,其充填物主要有半充填淤泥质土、砂砾、碎石、卵石、粘土等。
最大溶洞为左3 #-3孔,高19.4m。
右2#-3孔为6层溶洞。
多层溶洞一般高度较小。
C匝道9#墩、10#墩、11#台;主线1#桥5#墩均处在岩溶较发育地区。
地下水主要为第四系冲洪积层的孔隙潜水和弱风化结晶灰岩中的裂隙水,地下水以接受大气降水补给为主,一般见溶洞孔的水位均偏低。
葵涌镇南部中冠公司至高圳头一带河谷之下及其两侧隐伏着下石炭系灰岩、大理岩,岩溶比较发育,岩溶水赋存于岩溶之中。
本桥址地下水对桩基有中等腐蚀,桩基混凝土应采取二级防护措施。
岩溶地区桥基的勘探首先应采用物探,查明桥位区岩溶的发育规律、不同地段的岩溶发育强度和发育特点,第四系的地层岩性、层序、觉积厚度、结构特点。
在充分研究初探的基础上,布置钻探工作,主要查明每个基础范围内岩溶的发育规律、基本形状、规模大小,洞穴顶板岩层厚度、完整性,洞内充填物性状。
评价桥基的稳定性,可能时提出洞穴顶板岩体的安全厚度,对影响桥基稳定的岩溶洞提出工程措施。
① 详细掌握溶洞出现的位置,并推断其范围大小。
② 对有溶洞的桩位地质、水文地质资料进行分析研究,制订适当的施工方案和施工技术保障措施。
③ 每个孔位的地质柱状图和施工方案都单独列出,发给有关人员,让具体操作者、技术人员、作业队长都知道溶洞的位置、大小、充填情况以及应采取的施工方案。