覆盖型岩溶塌陷的空间预测与评价

针对危害性最大的覆盖型岩溶,建立考虑土盖层厚度和岩土体类型的典型岩溶地质结构模型,分析其在地下水位升降及地表水入渗情况下的塌陷机制。结合具体岩溶工程问题,提出"物理探测-工程勘察-岩、土物理力学试验-数值模拟-监测评价"的岩溶塌陷空间预测方法,并将该方法应用于湖北省黄石市一处典型覆盖型岩溶灾害区。在物理勘探、工程勘察和岩土物理力学试验的基础上进行的岩溶塌陷数值模拟表明,相对于地下水位快速升降,因地表水入渗导致黏土盖层软化引起的地面沉降更大。依据数值模拟结果,结合研究区地面及房屋裂缝的发展情况,划分出塌陷危险区的具体空间范围。实践证明,该岩溶塌陷空间预测方法具有较强的可操作性和较高的可靠性,可作为类似工程问题的研究方法予以推广。

水布垭大坝左岸岩溶发育规律及渗透性分析

利用水布垭大坝左岸山体灌浆平硐现场的调查结果,对防渗帷幕线剖面不同高程灌浆平硐的面溶蚀率和最大溶蚀洞径进行分区统计分析,获得了防渗帷幕线剖面岩体溶蚀特性.在此基础上,结合区域地质资料和地貌资料,得出大坝左岸山体岩溶发育规律.左岸山体岩溶发育在垂直方向从上到下逐渐减弱,水平方向从远河岸端向近河岸端逐渐增强,存在集中发育区并受岩层面控制等.最后对山体的渗透性进行了探讨,提出帷幕工程优化的初步建议.对大型溶蚀洞穴系统进行封堵后,帷幕灌浆时应对不同地区分别对待,有些地带可以简化帷幕施工,甚至可以不进行帷幕施工.

强溶蚀带岩溶地基稳定性研究

强溶蚀带岩溶地基是指在基础传递的荷载作用影响范围内发育众多的溶蚀裂隙和溶孔组成、且在一定深度部位往往发育有较大溶洞的地基。强溶蚀带内的岩体结构多呈碎块状,密集或较密集地分布有大量的溶蚀裂隙,溶蚀裂隙间接触不紧密,张开度大,有的可达几十厘米,且存在较多的溶蚀空洞,充填物松散或无充填。因此,根据线溶蚀率和面溶蚀率相结合的方法,采用椭圆形溶孔来模拟强溶蚀带中的溶蚀裂隙和溶蚀空间的力学效应,并根据塑性区分布形态特征和位移量值相结合的方法来进行稳定性评价。对昆明新机场航站区强溶蚀带岩溶地基稳定性分析结果表明,当溶蚀率小于15%时,对岩溶地基稳定性影响较小,溶蚀率为15%~25%时影响中等,溶蚀率大于25%时,影响较大。

岩溶地区昆明长水机场工作区勘察成果总结及启示

云贵高原是喀斯特地貌分布较广的地区,类型较多,岩溶作用形成地下架空结构,破坏了岩体的完整性,增加了岩体渗透性,导致下伏溶洞顶板坍塌、土洞发育而形成大规模地面塌陷,碳酸岩基岩面参差不齐,同时基岩面上存在特殊性质的地表风化产物红黏土。文章通过昆明长水机场工作区岩溶地区综合勘察,对岩溶发育规律、红黏土空间特点及性能等成果的总结,提出喀斯特地区勘察范围不同建(构)筑物岩溶问题整治措施,进一步突显岩溶地区综合勘察的优点。

桩基础岩溶(土)洞处理施工技术

桩基础工程建设项目,由于岩溶(土)洞的发育,容易导致工程质量事故,为保证桩基础设施安全,质量、进度、成本目标可控,在实际的工作中,选用较为成熟的袖阀管注浆处理技术,通过地勘资料的分析,明确溶(土)洞的发育区域,合理布置注浆孔与排气孔的位置与深度,选取合适的注浆参数及工艺,能有效解决岩溶引发的危害。该方法可用于喀斯特地貌地区一定规模的溶(土)洞地基处理。

岩溶区铁路勘察防治技术研究现状及发展趋势

文章针对岩溶灾害的特性及危害形式,对岩溶区减灾选线、勘察技术、灾害风险评估及防治技术的国内外研究现状及发展趋势进行了详细的述评。得出:(1)由于高速铁路大曲线半径、高速度目标值及高轨道平顺度等技术特点,线路选线完全绕避岩溶区极为困难;(2)目前针对深埋长大隧道及厚覆盖型岩溶桥路典型岩溶地质问题研究较少,需进一步深化现代深部岩溶及其系统划分和分区的理论研究;(3)目前运用工程经济学、动力学及工程经验等选线的理论和方法较多,但基于岩溶灾害学、环境学及现代数理理论等减灾选线原则及方法的研究鲜有报道;(4)在传统勘察技术优缺点对比分析、新技术引进并消化的基础上,创建适合铁路各类工程的综合勘察模式及体系;(5)重点关注风险源致灾因子识别、指标量化及权重确定的研究,构建岩溶区灾害风险评估模型及体系。在此基础上,加强岩溶灾害防治技术的研究和应用。

龚家坪大坝基础处理设计及施工

龚家坪水库位于鄂西南山区五峰县境内,大坝位于典型的高原喀斯特溶蚀地貌区,溶洞及溶槽发育强烈。坝基在高程1 170 m以上的体积溶蚀率为13%,面积溶蚀率为40%。纵贯坝基下的大溶洞及溶蚀破碎岩体严重破坏了坝基岩体的完整性,降低了岩体强度,加大了坝体变形,影响两坝肩深层抗滑稳定,并可能影响帷幕安全和防渗的效果。通过有限元法对变形和基础处理深度计算的分析,确定对坝基溶洞采取填排结合的处理方案,经连续3 a蓄水运用,表明效果良好。其基础处理的设计对类似岩溶发育地区基础处理具有一定的借鉴意义。

广西平果铝厂平南赤泥堆场的岩溶渗漏研究与治理

为了治理广西平果铝矿氧化铝厂赤泥堆场的岩溶渗漏的环境问题,阐述了堆场的岩土工程地质条件、岩溶发育特征与规律及岩溶渗漏的途径与方向。对岩溶渗漏对周围环境的影响作了评价,并提出了岩溶渗漏的防治措施。研究认为,赤泥堆场的岩溶渗漏治理措施是切实可行的,治理效果是良好的。

琅琊山抽水蓄能电站上水库岩溶发育规律及渗漏条件分析

琅琊山抽水蓄能电站是安徽省目前已开工建设的最大的抽水蓄能电站,其上水库库盆建于石灰岩山谷洼地上,库盆防渗处理是该工程关键性技术课题之一。岩溶是上水库库盆渗漏的主要通道,而岩溶发育程度又受地层岩性、地质构造、地形条件呈现出一定的规律性。文章对琅琊山抽水蓄能电站上水库岩溶发育的基本规律和渗漏条件进行了初步分析,介绍了堵灌结合的防渗处理措施。

水布垭工程岩溶研究与帷幕优化

水布垭水电站位于清江中游河段,大坝为混凝土面板堆石坝,地下式引水发电系统,装机1 840 MW,大坝正常蓄水位400 m,相应库容43.28亿m3,最大坝高233 m,坝高居世界同类坝首位。该电站是一个石灰岩坝址,岩溶化程度很高,坝基及绕坝渗漏问题十分突出,计算表明,如果坝址不作防渗处理,其渗漏量可达7 m3/s,水量及电能损失严重,还将对坝基中的剪切带产生冲刷破坏,埋藏在坝基下的多条岩溶管道系统在洪水期将直接冲刷大坝的堆石体。为此需要设置一条总长2 588.3 m,面积达44.14万m2,钻灌总进尺达39.2万m的地下帷幕工程。防渗帷幕初期采用了全封闭方案,投资4.76亿元(与大坝投资相当)。经大量的地质科学研究,包括岩溶发育规律、控制因素及岩体渗透特性等;提出了Ⅰ号岩溶管道具有独立的补、迳、排系统,邹家沟一带存在“弱岩溶化地块”,该地块隔断Ⅰ号岩溶系统与库水的联系;对于帷幕线上的强岩溶发育区通过封堵岩溶洞穴可以实现“变岩溶化岩体为裂隙性岩体”,同时提出了在复杂岩溶地区帷幕优化的原则和类型。水布垭工程按地质提出的帷幕优化图形实施后,钻灌进尺将小于30万m,初步估算可节省投资近亿元。

膏状浆液灌浆在构皮滩水电站溶洞处理中的应用

膏状浆液灌浆是通过在水泥浆液中添加增塑剂、速凝剂等复合材料,使浆液具有很好的可控制性和抗水冲性能,是尤其适合于大孔隙和有地下水流地层灌浆的一种方法。文章介绍了构皮滩水电站左岸溶洞段灌浆采用膏状浆液进行封闭处理的情况,阐述了膏状浆液在本次施工中的材料选用、配合比试验、浆液制备技术及灌注效果。施工达到了预期目的。

石灰岩溶大突泥化学灌浆

一、前言 在岩溶地区,由于地下水的长期溶蚀,以及地下水流对岩溶碎屑的搬运,使得岩层裂隙和溶洞多被泥质物以不同程度充填。另外,由于岩溶地层的渗流通道发达,岩层中大都存在丰富的地下承压水,这些为地下开掘中的突水突泥提供了发生条件。大量的突水突泥给矿藏开采和隧道开掘造成了困难和极为恶劣的施工条件,在许多情况下,甚至成为工程进展难以逾越的障碍。

应用复合土工膜处理合水水库坝基岩溶渗漏

合水水库由于坝基石灰岩溶渗漏，致使水库自1960年建成运行以来，先后多次发生坝后涌流浑水和跌窝，威胁水库工程安全。其间虽曾采用灌浆、观前抛上和坝后压渗等工程处理措施，但效果欠佳。经多方案比较后，于1994年冬采用库内铺设复合土工膜防渗处理。据第一期工程竣工后蓄水监测，当库水位低于第一期铺膜顶部高程时，防渗效果达86．96％；但当库水位超过铺膜顶部高程时，渗流量将随库水位升高而逐渐增大泅此有待续建第二期铺膜工程。

大花水水电站库区岩溶水文地质特征及库首渗漏评价

大花水水电站库区碳酸盐岩广布,岩溶发育,岩溶管道水众多,坝基也直接处在二叠系茅口组(P1m)强可溶岩地层上,岩溶渗漏问题是水库建设的关键性地质问题。文章从地质背景、岩溶发育特征、地下水活动、岩溶水文网演化等几方面对水库岩溶水文地质特征进行了详细阐述,并重点对影响水库成库的库首岩溶渗漏问题及防渗处理进行了分析评价。

沙沱水电站大坝基础矩阵式喀斯特渗漏通道堵漏实践

沙沱水电站坝基发育矩阵式网状分布的深切溶蚀裂隙,基坑开挖和基础混凝土浇筑难度较大。通过对喀斯特渗漏通道进行深入勘测,采取了有效的堵、排和基础处理方案,特别是通过对堵漏材料及其工艺进行研究,采用泵送混凝土工艺将塑性浆液瞬间大流量挤压入矩阵式裂隙通道,其处理效果达到大坝基础处理要求,确保了工程进度目标,为类似的水电工程提供了成功经验。

富阳岩石岭总干渠除险加固工程三门头土溶洞处理设计

通过对富阳岩石岭三门头土溶洞的工程地质分析和研究,总结出适合引水渠道工程中土溶洞的处理方案,降低工程造价,节省工程投资,供类似工程处理借鉴。

湖北宣恩岩底河流域洪涝灾害成因分析及防治对策

湖北省宣恩岩底河流域为碳酸盐岩岩溶发育区,洪涝灾害频发。通过野外勘测及综合分析,该区洪涝灾害形成的主要因素包括:水文气象条件、地形地貌组合、岩溶管道不通畅、人工排水通道排水能力不够等。而引起岩底河流域洪涝灾害频发的根本原因在于:狮子口至满家大塘间人工排水洞排水能力不足,岩底河地下暗河通道淤塞严重,导致地下暗河排水能力减弱。建议:改扩建狮子口排水隧道,提高泄洪能力;疏通岩底河地下暗河淤塞,促使排水通畅;加强水土流失综合治理,避免暗河管道泥沙淤积,保证洪涝灾害得到长期有效防治及生态环境的良性发展。

河口村水库岩溶发育特征及其对水库渗漏和防渗设计的影响

岩溶地区的库区渗漏问题一直是水利工程中的热点和难点问题。河口村水库库坝区水文地质条件复杂,局部发育有较大规模的溶蚀现象,在总结岩溶发育空间分布规律的基础上,分析了影响岩溶发育的因素:本区的岩溶发育的分布与地质构造形迹的强弱、距离岸坡的远近、地表和地下水的强径流区以及风化卸荷作用密切相关,在此基础上分析了岩溶发育对水库渗漏量和水库防渗的影响,为水库渗漏问题的评价和防渗设计提供了依据。

乌江渡坝址岩溶发育特征及其防渗方案设计

乌江渡水电站是我国成功地兴建在岩溶地区的大型水电工程。岩溶渗漏是主要的工程地质问题,本文结合工程的运行情况,对坝址区岩溶作了进一步的探讨。指出浅部岩溶与深部岩溶的发育均受到多因素的制约,但是在不同的水动力条件下形成的;通过对岩溶洞穴堆积物特征及岩溶水质的分析,指出岩溶发育阶段在垂向上具有不一致性;文章还对巨厚可溶岩层中产生渗流的有效厚度问题作了初步讨论,并指出其在防渗方案设计中的意义。