福建永安大湖盆地岩溶地貌双向演化过程及工程地质意义

为探讨大湖岩溶盆地的岩溶特征及地貌演化过程,通过详细的地质测绘、收集到的各类岩溶钻探资料的统计与分析以及地下水样品的水质分析,对区内的岩溶地貌特征、岩溶发育特征、岩溶地下水水质特征进行了系统论述和总结。在此基础上,结合区内岩溶塌陷的调查结果,对研究区岩溶发育的强弱程度进行了分区,并初步提出岩溶塌陷防治方向。研究表明,现今大湖盆地是在海拔340～360 m的高程基础上,经历上覆地层风化剥蚀、下部灰岩溶蚀塌陷的双向地貌演化过程,逐步形成了溶蚀残丘—溶蚀洼地、岩溶管道—暗河式的岩溶发育形态,二者叠置作用共同塑造了区内的地形地貌,并向岩溶准平原方向发展;区域地壳抬升与水文动力条件是大湖盆地岩溶地貌形成演化的两大主控因素;灰岩裸露区和覆盖区为岩溶强烈区,特别是洼地处及断裂带100 m范围内,极易发生岩溶塌陷灾害,埋藏型灰岩区岩溶发育为中等—弱发育区,其对区内场地稳定性影响较弱。在研究区内开展城市建设、工程活动时,应将岩溶洼地、断裂构造发育处等岩溶发育强烈的地区列为岩溶塌陷防治的重点区域。     

江西东乡县亭子上岩溶塌陷形成机理研究

岩溶塌陷地质灾害对江西东乡县孝岗镇西坪村亭子上居民区造成了严重的经济损失和安全隐患。通过钻探、物探及地下水试验分析,亭子上居民区内岩溶塌陷的3个基本形成条件充分,一是岩溶发育强烈,钻孔见溶洞率达81.8%,小于1 m的岩溶顶板达70%;二是具有较厚的含粉质粘土和砂砾石覆盖土体;三是地下水丰富,地下水动力充足。综合认为,在渗流潜蚀和真空吸蚀效应的共同作用下,研究区覆盖土层内形成土洞,再经过降雨或增加荷载导致土体的致塌力上升,使得土洞顶板失稳坍塌形成地面塌陷。     

高密度电阻率法在岩溶塌陷地质灾害勘察中的应用

灰岩分布区岩溶发育易引发地面塌陷地质灾害,是路、桥、建筑物等工程设施的主要隐患。高密度电法是近些年引入的物探方法,广泛应用于灾害地质勘察中。在灰岩分布区应用高密度电法勘察第四系土洞、灰岩岩溶、断裂发育等,能取得较好的地质效果。     

贵港覃塘区岩溶地面塌陷的成因与防治对策

近30年来,贵港覃塘区不断发生岩溶地面塌陷。通过野外调查和地下水动态监测等手段,综合分析地面塌陷的主要影响因素和发育规律。结果表明,塌陷是多种因素共同作用的结果,其中采用明渠灌溉且无防渗措施和短时间内大量抽排岩溶地下水是地面塌陷的直接诱因。还对塌陷的形成过程和作用机制进行了分析;在此基础上,针对研究区地面塌陷的实际情况,提出了相应的防治对策。     

地下水降落诱发岩溶洞穴土质盖层塌陷的机制研究———以重庆歌乐山余家湾水库地面塌陷为例

【目的】灰岩地区地下水降落诱发岩溶洞穴土质盖层塌陷机制是实施土质盖层地面塌陷灾害监测预警和工程治理的科学依据。【方法】以现场调查为基础,采用极限平衡原理和地貌学方法,分析了土质盖层型地面塌陷产生的力学机制和演化模式。【结果】构建了土质盖层型地面塌陷地质模型和力学模型,提出了土质盖层型地面塌陷判别方法;建立了土质盖层型地面塌陷演化模式,即地下水位快速降落→初始负压空腔形成→负压空腔扩大→地面坍塌。【结论】实例分析表明,构建的岩溶洞穴土质盖层型地面塌陷力学分析方法计算结果与实情吻合良好,地下水位快速降落产生的负压吸力是诱发土质盖层型地面塌陷灾害的关键环节。
     

黄河羊曲水电站坝区岩溶发育规律及可能渗漏通道研究

黄河羊曲水电站位于我国西北寒旱区,坝区内出露地层主要是二叠系下统巨厚层状灰岩,本文以地质及水文地质现场调研为基础,对坝址区岩溶发育特征及可能的渗透通道进行了研究,为其他类似工程提供了一定的借鉴作用。     

路基岩溶地面塌陷整治机理与注浆工艺流程研究

在总结岩溶地面塌陷形成机理的基础上,明确了铁路路基岩溶地面塌陷整治的主要防治思路。阐述了渗透注浆通过改善覆盖层的抗渗、抗潜蚀、抗崩解性能,同时封闭土石界面截断地表水与地下水之间的水力联系,达到对岩溶地面塌陷的防治目的。通过研究,补充完善了现有铁路岩溶注浆整治工艺流程。并通过南广铁路路基岩溶整治现场测试,验证了完善后工艺流程的合理性和实用性。     

秦皇岛市柳江水源地岩溶地面塌陷调查

秦皇岛市柳江水源地开采岩溶地下水,出现地面沉降、开裂与塌陷。通过实地调查,总结了本区岩溶发育特征、岩溶塌陷的分布规律,分析了地面塌陷产生的原因,并提出了防治措施。     

塔中隆起鹰山组岩溶储层特征及主控因素

探讨塔中隆起鹰山组碳酸盐岩岩溶储层发育主控因素，为寻找鹰山组岩性油气藏提供地质理论依据。通过岩芯、薄片观察以及物性资料分析，并结合成像测井解释，认为鹰山组碳酸盐岩为低孔低渗岩溶储层，储集空间主要为溶孔、裂缝及溶洞。将中下奥陶统碳酸盐岩储集层划分为裂缝-孔隙型、裂缝型、溶蚀孔洞型及岩溶洞穴型等类型；精细刻画岩溶储层发育样式，讨论岩溶储层发育主控因素：（1）加里东期中期第I幕致使地层隆升为一个大的宽缓的背斜构造，碳酸盐岩地层普遍遭受顺层淋滤、溶蚀。构造活动的挤压褶皱及断裂作用可形成许多构造裂缝，从而在垂向上增加灰岩地层渗透性和水平方向连通性；（2）泥晶灰岩、含云灰岩、云质灰岩在岩溶过程中，岩性较为致密，只能沿裂缝发生溶蚀作用形成溶孔-扩溶缝，含灰质白云岩和灰质白云岩具有较好孔渗，使得地表水相对更容易流经白云岩地层，形成大量溶孔；（3）白云石化作用普遍提高了白云岩地层（结构好、白云石含量高）的孔渗性能，为岩溶作用提供了基础。     

沿河县白果树电站左坝肩岩溶洞穴处理

白果树电站库坝区碳酸盐岩广布，岩溶发育，岩溶洞穴众多，坝基处在奥陶系下统红花园组（Oth）强可溶性灰色、深灰色厚层块状灰岩岩层之上，岩溶洞穴渗漏问题严重，是电站成功与否的关键性地质问题。笔者通过本文从岩溶发育地区深切峡谷河流常水位附近岩溶洞穴防渗处理过程中应注意的环节谈谈自己的体会。     

走近离奇壮观的坑们

岩溶造坑主力军在挖坑的各种手段中,自然界的岩溶作用当属主力军。当石灰岩、白云岩、石膏这样的可溶性岩石,遭遇上溶解二氧化碳的水流的溶蚀和冲刷,往往把持不住,逐渐发育成裂缝或空洞。而日积月累．地表水顺着地面的裂缝向地下溶蚀,或是地下水对地下溶洞不断地改造,地面便可能因溶蚀或塌陷形成坑洞。     

贵州省普定县碳酸盐岩沉积相带成岩作用与岩溶发育的研究

普定县境内碳酸盐岩地层出露面积约占总面积的84.27％,厚度占地层总厚度的77％,岩溶十分发育,类型较多,特征各异。本文根据岩溶发育特征与碳酸盐岩的野外观察分析,室内镜下鉴定,结合岩石化学成分,物理性质和单层、多层碳酸盐岩层地下水的化学分析资料,来阐明碳酸盐岩沉积时的环境(相带)、成岩作用及其对岩溶发育的影响。研究结果表明:台地边缘浅滩相带中高能搅动水浅滩环境内沉积的生物碎屑,鲡粒亮晶灰岩;开阔海台地相带内沉积的生物碎屑泥晶灰岩,岩溶发育最为完美,是正向地形突出的裸露型岩溶,形态类型为残留峰林、岩溶丘陵以及密度较大的漏斗、洼地和岩溶谷地;局限海台地相带中低能环境内沉积的泥晶、粉晶灰岩,岩溶发育中等,主要是正向和负向地形的裸露型岩溶,形态以岩溶丘陵和漏斗洼地为主,个体形态较小;陆棚相带中含粘土较多的层纹泥灰岩,岩溶发育一般较差,但在古老的地面上,可以发育成隐伏型岩溶,隐伏于覆盖物之下的溶沟和石芽也相当可观,在工程上是一种十分有害的隐患;对于封闭的咸化海、泻湖及潮汐坪带内蒸发较强的环境中的细、粉晶白云岩、含膏白云岩、白云化白云岩岩溶发育较差,成为覆盖型岩溶,覆盖层较厚,但覆盖层予下的溶沟和石芽亦较发育,覆盖漏斗深度很大;在礁相带内发育的岩溶,形态多种,地下河上天窗密布,峰林典型。海底成岩作用、强烈的化学(生物)的和生物的活动可以容易地改变和破坏灰质质点,或胶结起来成为颗粒集合体;在大陆淡水环境成岩时,将发生强烈的溶解作用和矿物成分的变化,在蒸发卤水和其他后生水渗过碳酸盐沉积物时,可以产生生物腐蚀作用,溶解作用,转化为低镁方解石。粒间孔隙的胶结作用,晶体重排列作用和交代作用,可以改变和扩大孔隙空间。在压实成岩作用时,可压缩孔隙,也可以产生收缩裂罅,缝合线构造等。成岩作用既可以改变岩面的化学成分,也可以改变岩石的物理特性和生物组构,可以缩小孔隙率,也可以扩大渗透率,因而可以促进或滞缓岩溶发育进程,其影响程度如何,则应视具体条件而异。     

赣南青塘盆地岩溶塌陷发育特征及防治建议

通过1:5万水文地质和环境地质调查,利用物探、钻探等手段研究赣南青塘盆地岩溶塌陷地质特征及其发育规律.结果表明,岩溶塌陷主要沿盆地河流两岸及其低洼处发育,沿断裂构造带呈带状或串珠状发育,在岩溶水开采区以抽水井为中心呈放射状或扇状发育.综合分析认为,岩溶塌陷形成的整个过程所需时间长短主要取决于地下水水位变幅、频率、土体崩解率、土体厚度以及地下岩溶的规模、连通性等,其中抽水引起的塌陷形成所需的时间一般较短,受自然因素引起的塌陷所需时间相对较长.在综合分析岩溶地面塌陷的类型、分布、规模、历史过程及其危险性的基础上,对青塘盆地进行了易发性分区评价,并针对性提出相应的防治对策建议,为城镇化建设和环境保护提供参考.     

宜春岩溶区地下水特征及其开发利用

宜春岩溶区位于萍乡-乐平岩溶发育带上,岩溶地层发育,以岩溶地下水为主要水源。为合理地开发利用岩溶地下水,分析了研究区岩溶地下水分布特征、补径排特征、化学特征、动态特征、储水构造、岩溶地下水开发利用现状、岩溶地下水开发利用区划等。结果表明,宜春地区岩溶含水岩组富水性有丰富、较丰富、中等三种类型,岩溶地下水化学类型以HCO_3-Ca型为主,流量动态曲线以多峰型、单峰型为主。岩溶地下水储集受地层岩性、地貌、构造等因素影响,构造是主导因素,地下水主要储藏于背斜储水构造、向斜储水构造和断裂储水构造。区内地下水开发需因地制宜,分宜(操场、高岚)侵蚀堆积平原区隐伏岩溶含水层多,储水条件好,可直接引流扩泉或井采;中南部多为溶丘谷地、洼地区,工程地质条件复杂,以引水、扩泉、截流为主,井采为次。墨山-田心侵蚀堆积平原区是岩溶塌陷地质灾害的易发和高发区,应限制性开发隐伏岩溶地下水。     

红层岩溶发育特征与地面塌陷形成机理-以咸宁地区为例

通过收集整理前人研究资料、实地踏勘以及现场灰质砾岩取样、磨片及显微镜观测等方法手段,分析了红层岩溶发育特征与灰质砾岩溶蚀机理,同时,结合咸宁地区实际地质条件,建立了岩溶地面塌陷室内物理模型,通过监测抽(排)水与降雨两种情况下土压力、孔隙水压力以及土体位移变化情况,分析了抽(排)水和降雨对岩溶地面塌陷的影响机制。模型试验结果表明研究区岩溶地面塌陷形成机制主要为潜蚀作用,真空吸蚀作用次之。降雨对地表土体产生冲刷,地下水渗流作用造成土体潜蚀、运移;抽(排)水时水位发生骤变,水力梯度变大,加速了泥沙带出,导致含砂砾黏土层逐渐被潜蚀、掏空,加之真空负压的吸蚀叠加作用,促进土体破坏导致失稳,最终发生地面塌陷。由此可知,咸宁地区红层岩溶地面塌陷的形成机制主要是潜蚀作用与真空吸蚀作用交互反应,抽水是其诱发岩溶地面塌陷的主要外因。     

贵州省德江县大顶上岩溶塌陷成因及防治措施

岩溶塌陷在喀斯特地区常见的一种地质灾害,对生活在岩溶塌陷易发区的居民来说是一个较大的安全隐患。本文从贵州省德江县大顶上岩溶塌陷区的地质环境条件出发,分析了该区岩溶塌陷的形成原因。认为该区产生岩溶塌陷的基本条件为岩溶发育,有一定厚度松散堆积层,断层破碎带发育,地下水水位大幅度下降。诱发原因为人类采矿工程活动,其主要形成机制有深浅部隐伏岩溶连通效应,机械潜蚀效应和降水入渗效应。在分析岩溶塌陷成因的基础上提出了该区岩溶塌陷的防治措施。     

溶洞、土洞稳定性评价与工程处理

土洞、溶洞发育是广州地铁二、八号线延长线嘉禾车辆段的主要不良地质问题之一,结合场地内岩溶发育特征,论述了工程实践中常用的岩溶地基稳定性分析评价方法及岩溶塌陷的处理措施,提出轨道交通工程车辆段、停车场在覆盖型岩溶区设计的基本思路。     

圆梁山隧道毛坝向斜段岩溶作用强度模拟研究

圆梁山深埋特长隧道是重庆至怀化铁路干线的关键性控制工程.在圆梁山向斜核部上二叠统吴家坪组(P3w)和向斜东翼中二叠统茅口组(P2m)碳酸盐岩中,揭露的3个特大型充填溶洞,有异于过去对于深部水循环缓流带只有溶孔和溶蚀裂隙的认识.运用USGS开放式PHREEQC软件,依据各钻孔中地下水水化学、水动力资料对圆梁山隧道毛坝向斜段进行了岩溶作用强度的模拟计算.模拟结果表明,从地层上来看,P3w的岩溶作用强于P2m,T1d(大冶组)的岩溶作用相对较弱;从岩溶发育的位置来看,向斜核部岩溶发育强度明显强于向斜翼部.毛坝向斜地下水系统中岩溶地下水的径流主要受控于断裂的影响,而不是由向斜的一翼径流至核部向另一翼排泄.     

栖霞中桥地区岩溶塌陷时空分布规律及成因分析

岩溶塌陷是岩溶地区一种特有的地质灾害,在时间上具有突发性,空间上具有隐蔽性.栖霞中桥地区位于山东省胶东半岛中北部,区内分布岩溶地层,岩溶发育较为强烈,近年来随着周边人类工程活动强度增大,加之一些自然因素影响,先后发生多次岩溶塌陷,给区内人民群众生产和生活带来了较大影响.以栖霞中桥地区作为研究区,通过收集资料、实地勘查、地球物理勘探、钻探、抽水试验、水位监测等工作方法取得本区岩溶塌陷、地层、降水、水位等翔实资料,研究分析了本区岩溶塌陷的时空分布规律:时间上主要发生于枯水期与丰枯交替时期,空间上多发生于覆盖型岩溶区岩溶水径流通道的两翼且地下水水力坡度急剧变化地段,均为断裂构造上盘区,第四系厚度多小于25 m,为黏性土与砂土互层的多层结构,与基岩面接触的岩性为粉质黏土及碎石土.在此基础上,分析了该区地下水位、降水变化对岩溶塌陷的影响机理:塌陷发生期间,区内地下水水位呈持续下降、骤然上升或上下起伏变化,已形成的土洞负压与高压相互交替,对土洞顶板产生吸力与压力,剪应力快速降低,岩溶地层上覆土体无法承受自身重力条件下引发岩溶塌陷,是潜蚀、真空、气爆及重力作用相互作用的结果,以潜蚀、真空效应为主.为栖霞市各级政府及相关主管部门开展岩溶塌陷地质灾害防治、地区规划建设等提供地质科学依据,为胶东半岛岩溶塌陷后续相关分析研究工作提供翔实的理论基础.     

贵阳市蔡家关地面塌陷的成因及防治

根据勘探和地面塌陷资料,本文分析了蔡家关岩溶塌陷的形成条件,包括岩溶发育特征,第四系岩性结构和厚度,岩溶水文地质条件及引用地表水期间岩溶塌陷的发展趋势,研究了岩溶塌陷的发育与分布规律。为预防地面塌陷,为建筑物基础的防塌结构设计,及可能塌陷区建筑物基础形式的确定等提供地质依据。