岩溶地质灾害全解课件

岩溶地质灾害地质灾害科学与工程程辉岩溶地质灾害地质灾害科学与工程1岩溶的概述岩溶地表塌陷岩溶隧道地质灾害岩溶灾害防治参考文献12345岩溶的概述岩溶地表塌陷岩溶隧道地质灾害岩溶灾害防治参考文献12概述：岩溶即喀斯特（KARST），是水对可溶性岩石（碳酸盐岩、石膏、岩盐等）进行以化学溶蚀作用为主，流水的冲蚀、潜蚀和崩塌等机械作用为辅的地质作用，以及由这些作用所产生的现象的总称。由喀斯特作用所造成地貌，称岩溶地貌（喀斯特地貌）。概述：岩溶即喀斯特（KARST），是水对可溶性岩石（碳酸盐岩3地貌特征大的地貌形态：峰丛；峰林；孤峰；溶蚀平原；干谷地表形态地下形态：溶洞、溶隙、暗河石林、石笋、峰林、孤峰溶沟、落水洞、漏斗地貌特征大的地貌形态：峰丛；峰林；孤峰；溶蚀平原；干谷石林4岩溶形成基本条件：具有可溶性的岩石；具有可溶性的岩石；具有溶蚀能力的水；具有溶蚀能力的水；具有良好的水循环交替条件具有良好的水循环交替条件。水循环交替条件是其中最活跃水循环交替条件是其中最活跃的因素。的因素。岩溶形成基本条件：具有可溶性的岩石；5岩溶地质灾害岩溶地表塌陷岩溶隧道灾害岩溶地质灾害岩溶地表塌陷6岩溶地表塌陷岩溶地面塌陷是指覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体，在外动力或人为因素作用下产生的突发性地面变形破坏，其结果多形成圆锥形塌陷坑。岩溶地表塌陷岩溶地面塌陷是指覆盖在溶蚀洞穴之上的松散土体，71、岩溶地表塌陷机理地下水位变化形成动水压力，在土层中产生潜蚀，下伏溶洞提供运移空间，潜蚀形成土洞，成拱隐伏于地下（或直接塌至地表），后期水动力条件变化引起塌陷。2、土洞形成条件下伏基岩中垂直(开口）岩溶发育（运移）；上覆土层较松散有一定厚度（成拱）；水动力条件变化大（动因）。地表塌陷成因1、岩溶地表塌陷机理地下水位变化形成动水压力，在土层中产生8形态特征岩溶塌陷的平面形态具有圆形、椭园形、长条形及不规则形等，主要与下伏岩溶洞隙的开口形状及其上复岩、土体的性质在乎面上分布的均一性有关。其剖面形态具有坛状、井状、漏斗状、碟状及不规则状等，主要与塌层的性质有关，粘性土层塌陷多呈坛状或井状，砂土层塌陷多具漏斗状，松散土层塌陷常呈碟状，基岩塌陷剖面常呈不规则的梯状。形态特征岩溶塌陷的平面形态具有圆形、椭园形、长条形及不规则9塌陷机理地下水位升降致塌地表水下渗致塌动荷载致塌岩溶塌陷的形成多数情况下是多重因素复合叠加作用的结果;塌陷机理地下水位升降致塌10防治措施(1)避让。当拟建工程所处地质环境条件可能产 生岩溶塌陷时,建筑物布置时应尽可能避开岩溶塌陷 易发区(段)。(2)合理布置地下水开采工程,调控地下水位。对于需开采地下水的地段,要解决供水与岩溶塌陷的矛盾,可在合理布井、分层取水、强化统一管理等方面寻 找出路。对于已出现地下水超采的地段,地下水水位 下降过快,自然补给不足以恢复地下水位时,可采用人工回灌措施。(3)采取措施减少地表水的下渗。应注意雨季前疏通地表排水沟渠，降雨季节时刻提高警惕，加强防范意识，发现异常情况及时躲避；加强地下输水管线的管理，发现问题及时解决；做好地表和地下排水系统的防水工作，特别应加强居民厨房下水道的防水。岩溶地表塌陷具有隐伏性、突发性的特点防治措施(1)避让。当拟建工程所处地质环境条件可能产 生岩溶11工程措施当区段内已发生岩溶塌陷或是存在岩溶塌陷隐患时,可采取消除或改变形成岩溶塌陷条件、影响因素的工程措施进行防治,主要包括防渗封闭、结构物跨越和地下加固处理等。(1)防渗封闭。包括地面回填、夯实、排水、水泥土封闭、隔水土工布封闭、氯丁橡胶板防水等方法。(2)结构物跨越。从结构形式来看,跨越可分为桥跨、梁跨、板跨、拱跨等。(3)地下加固处理。方法有压浆、强夯、旋喷、锚杆、锚桩、换填碎石、桩基、钻孔充气等多种方法,可根据实际情况选择使用。工程措施当区段内已发生岩溶塌陷或是存在岩溶塌陷隐患时,可采12施工期：(施工揭露的岩溶影响)(1)充填物(水、泥、沙)突涌(2)隧道顶板塌陷长期：(隐伏溶洞的影响)(1)引起隧道围岩弱化(2)支护结构变形、开裂甚至失稳岩溶隧道地质灾害施工期：(施工揭露的岩溶影响)岩溶隧道地质灾害13岩溶隧道地质灾害(1)溶洞的存在使地基承载力减小，增加了围岩的不稳定因素，降低了结构的安全可靠度，溶洞顶板坍塌会造成盾构的沉陷，带来严重后果：(2)隧道顶部溶隙与地面漏斗、地表水系相连通，贯通坍塌可上延至地面，使地表产生较大沉降。(3)隧洞切穿岩溶有压管流通道或暗河出现突水，涌水将洞内堆积物携出造成突泥、淹井等安全事故，造成人员伤亡。(4)地下洞体的存在使隧洞部分悬空，隧道底部溶洞充填物厚度大且松软，暗河水流给隧道基底处理造成困难。(5)洞穴堆积物松软易拥塌下沉，使洞穴周边地层产生应力量分布，应力变化对隧道结构受力不利。(6)富含可溶性物质的岩溶水在隧道周边流动，可侵蚀隧道及支护结构，影响隧道的使用寿命。岩溶隧道地质灾害(1)溶洞的存在使地基承载力减小，增加了围岩14岩溶突涌水岩溶突涌水已成为岩溶地区隧道施工中主要地质灾害之一。岩溶隧道突水一直被认为是世界性的难题，灾害一旦发生，轻则淹没隧道、施工中断，重则造成重大的人员伤亡和经济损失，甚至有些工程被迫停建或改线。岩溶突涌水岩溶突涌水已成为岩溶地区隧道施工中主要地质灾害之一15防治措施：预防为主风险控制手段：(模糊数学方法)(1)勘察初期评估(2)设计阶段预评估(3)施工阶段动态评估防治措施：预防为主风险控制手段：16岩溶地质灾害全解课件17研究热点岩溶隧道地质灾害超前预测预警模型研究岩溶地表塌陷机理与应对措施研究岩溶山区石漠化问题研究岩溶地下水污染问题研究研究热点岩溶隧道地质灾害超前预测预警模型研究18参考文献:1王滨,李治广,董昕,陈立.岩溶塌陷的致塌力学模型研究以泰安市东羊娄岩溶塌陷为例J.自然灾害学报,2011,04:119-125.2邓启江,李星宇,吕琼,李坚峰.昆明市岩溶塌陷发育特征和防治措施J.中国岩溶,2009,01:23-29.3张丽芬,曾夏生,姚运生,廖武林.我国岩溶塌陷研究综述J.中国地质灾害与防治学报,2007,03:126-130.4林传年,李利平,韩行瑞.复杂岩溶地区隧道涌水预测方法研究J.岩石力学与工程学报,2008,32(7):1469-1476.5雷金山.广州地铁隐伏型岩溶地基稳定性分析及充填处理技术研究D.出版地不详:中南大学,2014.6赵文智,沈安江,潘文庆,等.碳酸盐岩岩溶储层类型研究及对勘探的指导意义以塔里木盆地岩溶储层为例J.岩石学报,2013,32(9):3213-3222.7周宗青,李术才,李利平,等.岩溶隧道突涌水危险性评价的属性识别模型及其工程应用J.岩土力学,2013,32(3):818-826.8卢平.风险岩溶隧道地质灾害评价与施工控制技术研究D.出版地不详:成都理工大学,2014.9熊平生,袁道先,谢世友.我国南方岩溶山区石漠化基本问题研究进展J.中国岩溶,2010,32(4):355-362.10李术才,石少帅,李利平,等.三峡库区典型岩溶隧道突涌水灾害防治与应用J.岩石力学与工程学报,2014,32(9):1887-1896.11许振浩,李术才,李利平,等.一种典型的岩溶隧道衬砌压裂突水灾害成因与防治J.岩石力学与工程学报,2011,32(7):1396-1404.12李利平,李术才,陈军,等.基于岩溶突涌水风险评价的隧道施工许可机制及其应用研究J.岩石力学与工程学报,2011,32(7):1345-1355.13罗炳佳,杨胜元,罗维,等.岩溶地下水有机污染特征分析以贵阳市某加油站为例J.地球学报,2014,32(2):255-261.14邹胜章,李录娟,卢海平,等.岩溶地下水系统防污性能评价方法J.地球学报,2014,32(2):262-268.15许振浩,李术才,李利平,等.基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估J.岩土力学,2011,32(6):1757-1766.16李利平,李术才,张庆松.岩溶地区隧道裂隙水突出力学机制研究J.岩土力学,2010,32(2):523-528.参考文献:1王滨,李治广,董昕,陈立.岩溶塌陷的致塌力19