滇西南沧源岩溶洞穴硝洞堆积物来源分析

岩溶洞穴是第四纪时期古人类活动的重要场所。开展岩溶洞穴碎屑沉积物的沉积特征及物质来源分析,对其沉积环境演变历史及古人类活动研究都具有重要意义。本文在了解硝洞洞穴及其周围不同沉积物黏土矿物特征的基础上,结合硝洞洞穴沉积物的粒度和矿物学等特征对其物质来源进行了分析。结果表明:硝洞洞穴沉积物的主要来源为洞穴外地表较高处的沉积物,其通过片流作用被带入洞穴内进行堆积。其次,还同时堆积有少量灰岩不溶性物质及其经历进一步风化成壤作用后形成的物质,总体可能存在4次进一步的风化成壤作用。此外,也有洞壁崩塌的石灰岩角砾和岩块参与堆积,总体存在4次大量灰岩角砾或岩块参与堆积过程,而最近一次的堆积作用,显然受到了人类活动的影响。

隐伏溶洞对隧道开挖稳定性影响研究

研究隐伏溶洞对隧道开挖稳定性的影响,对于提高隧道工程的安全性和可行性具有重要意义。以呼北高速金岩隧道为工程背景,采用Midas GTS NX软件建立隧道三维有限元模型,研究了不同溶洞位置、不同溶洞大小和不同溶洞与隧道间距下隧道围岩塑性区发展以及隧道衬砌结构变形受力规律。研究结果表明:位于隧道侧面的溶洞对隧道开挖稳定性影响最为明显,围岩塑性区分布最广,其次为位于隧道底部的溶洞,最后为位于隧道顶部的溶洞;溶洞与隧道间距越小,对隧道开挖稳定性影响越大,当距离足够近时塑性区的发展会贯通隧道与溶洞之间的中岩柱;地表V形影响区随着溶洞直径的增大而增加,也随着溶洞与隧道间距的增大而增加;中岩柱的破坏是由隧道侧面的围岩和溶洞侧面岩体同时向中间产生塑性发展而产生的。相关结论可为岩溶发育区山岭隧道安全施工提供参考。

桩侧溶洞对桥梁桩基沉降和桩端受力影响分析

以处于灰岩地区的某桥梁工程为依托,建立桩基-溶洞三维仿真模型,分析不同荷载下桩侧溶洞关键尺寸大小对岩溶区桥梁桩基桩顶位移和桩端反力的影响。结果表明:桩侧溶洞高度的增加会导致桩顶位移增大,但对桩端反力影响较小;桩侧溶洞跨度的增大对桩顶位移和桩端反力影响不大;桩侧溶洞跨度相同时,桩顶荷载及高跨比的增大会引起桩基沉降量和桩端反力值增加;桩侧溶洞高度及高跨比较大时,建议增大桩基嵌岩深度,以确保相邻桩基差异沉降量满足要求,桩侧溶洞高度为4~6 m时,可考虑采用强度较低的桩端持力层。

岩溶洞穴土壤颗粒分析及其对水土流失的研究意义

岩溶洞穴中的土壤作为一类洞穴沉积,具有很好的学术研究价值,但目前利用洞穴土壤来研究水土流失的成果还很少。2010年8月、9月在贵州毕节、清镇、花江的三个洞穴和一条地下河中采取了洞穴土样,然后在室内用比重计速测法对洞穴土壤进行了颗粒分析并将其与地表土壤进行对比研究。研究发现,洞穴土壤颗粒中粘粒含量远高于地表土壤,土壤通过岩溶区特殊的地下流失方式进入洞穴系统,土壤颗粒在地下水土流失过程中最容易被水流带走的是粘粒。文章对土壤进入洞穴系统的方式进行了归纳和分类,无论哪种方式都属于地下水土流失的范畴。今后应针对岩溶区地下水土流失制定相对应的水土流失监测方法和防治手段。

黔西南喀斯特洞穴沉积物粒度特征分析

通过采集贵州北盘江峡谷石漠化研究区内唐家大洞地下洞穴沉积物土壤和基岩样品,利用MASTERSIZER 2000激光粒度分析仪对土壤样品进行测定,按照乌顿-温德氏粒级标准,利用Folk-Ward公式计算出平均粒径、标准偏差、偏度和峰度等土壤粒径参数,对5个基岩样品进行浸泡溶蚀试验,计算出溶蚀率(R)及溶蚀速率(R_v)。结果表明,北盘江喀斯特地表侵蚀及溶蚀较严重,洞穴向地层裂隙方向以纵向发育为主;洞穴地下河道沉积物分选性较差,土壤样品粒径以黏粒、粉砂、细砂3个粒级为主;洞穴沉积物粒径变化范围不大且分选性较差,沉积物粒径相对较细且分布特征基本一致;根据沉积物表层HJ-01与下层HJ-02至HJ-05粒径分布特征,沉积过程中可能存在降雨量大小两种情况且二者相互交替具有循环性,主要受水文环境与碳酸盐岩溶蚀程度影响。

岩溶地区管波解译溶洞精确尺度的探讨

利用管波探测法解译溶洞的发育情况是新兴的地球物理勘查方法,详细介绍了管波探测法的原理和外业施工流程,并结合广州北站安置区项目工程实践,对管波探测法在岩溶勘察中精确尺度问题进行了深入探讨。通过与钻探和实际施工对比,发现管波对于溶洞大小和顶底板位置的解译精确尺度与实际情况偏差较大;同时说明管波能够解译的溶洞精确尺寸目前来看在0.5~1.5 m范围内。

紧邻炮孔溶洞内所含介质对爆炸应力波传播的影响

针对柱状装药时炮孔近点的水平发育的小尺寸溶洞进行建模,利用Ansys/Ls-Dyna软件对溶洞充满水或空气,水空气并存时的溶洞以及无溶洞时的这四个工况进行了爆破数值模拟,通过观察不同模拟工况下的有效应力云图分布,揭示了近点水平发育溶洞内所含介质对爆炸应力波传播的影响。