大坪山隧址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造對巖溶發(fā)育規(guī)律影響

針對龍?zhí)了畮鞄r溶發(fā)育、水文地質(zhì)條件復(fù)雜的特點,采取了多種勘察和試驗手段,對該區(qū)域進行了巖溶滲漏問題的綜合研究。通過分析庫壩區(qū)巖溶發(fā)育分布及其規(guī)律,以及暗河、溶洞、泉水分布情況及其與庫水的補排關(guān)系,對左、右岸鄰谷滲漏及壩區(qū)滲漏類型和成因進行了總結(jié)。

地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育規(guī)律——地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育規(guī)律

結(jié)合山西省萬家寨引黃一期工程南干6#隧洞工程實例,介紹了6#隧洞圍巖巖溶的發(fā)育特征。隧洞圍巖為碳酸鹽巖,通過前期勘察基本查明了工程區(qū)巖溶發(fā)育特征、類型、巖溶發(fā)育程度,表明南干6#隧洞是該工程巖溶最為發(fā)育的洞段。tbm施工證明了這一結(jié)論。而后通過地質(zhì)雷達探測和洞內(nèi)鉆探取樣試驗,也進一步佐證了這一結(jié)論,并為巖溶處理工作提供了依據(jù)。

地質(zhì)構(gòu)造對成昆鐵路沿線泥石流的發(fā)育規(guī)律有明顯的控制作用。通過成昆鐵路峨邊—德昌段35條泥石流溝的詳細調(diào)查,采用構(gòu)造綱要圖、工程地質(zhì)分區(qū)圖和泥石流分布圖疊置分析的方法,研究了該區(qū)構(gòu)造體系對泥石流發(fā)育規(guī)律的控制作用,取得以下認識:①沿線跨越三大次級構(gòu)造單元,其中位于涼山拗褶區(qū)和安寧河隆起區(qū)結(jié)合帶附近的下普雄—瀘沽分水嶺段泥石流最為發(fā)育;②泥石流在該區(qū)所處區(qū)域大地構(gòu)造線控制作用下,呈明顯的帶狀分布規(guī)律;③泥石流在該區(qū)新構(gòu)造運動的影響下呈垂直分布規(guī)律,在差異性升降運動強烈的地區(qū),泥石流溝集中發(fā)育,活動頻繁;④泥石流多沿本區(qū)的地震構(gòu)造帶展布,本區(qū)處于川滇經(jīng)向構(gòu)造帶的南段,幾個強震震中距離鐵路很近,如冕寧、西昌等,是泥石流發(fā)育集中、活躍的地帶。

烏江彭水水電站壩區(qū)可溶巖地層廣泛分布,巖溶水文地質(zhì)條件復(fù)雜,通過對鉆孔、平硐、地表及施工洞室揭示巖溶統(tǒng)計分析。在此基礎(chǔ)上通過對巖溶發(fā)育特征及發(fā)育規(guī)律的認識、研究,能及時對水工建筑物的設(shè)計及施工起到指導(dǎo)作用。

黃河羊曲水電站位于我國西北寒旱區(qū),壩區(qū)內(nèi)出露地層主要是二疊系下統(tǒng)巨厚層狀灰?guī)r,本文以地質(zhì)及水文地質(zhì)現(xiàn)場調(diào)研為基礎(chǔ),對壩址區(qū)巖溶發(fā)育特征及可能的滲透通道進行了研究,為其他類似工程提供了一定的借鑒作用。

在新建黔張常鐵路可行性研究項目背景下,對某一山區(qū)隧道的巖溶發(fā)育進行詳細勘察,運用多種勘察手段相結(jié)合的方法,詳盡分析巖溶發(fā)育的特征、規(guī)律和對鐵路隧道工程的影響,其分析結(jié)果對鐵路選線和隧道工程提供了具有參考價值的結(jié)論和建議。

研究目的:通過對貴廣鐵路坪山隧道勘察與施工期間揭示的巖溶現(xiàn)象,分析該隧道巖溶發(fā)育情況及特點,提出地質(zhì)勘察使用的勘察方法及施工階段的工程措施意見,對類似地質(zhì)條件的工程的勘察與施工提供一定的參考。研究結(jié)論:(1)線路盡量繞避巖溶強烈發(fā)育區(qū),若無法繞避,線路應(yīng)盡量遠離典型巖溶微地貌單元區(qū);(2)勘察時須充分利用區(qū)域地質(zhì)資料開展大范圍地質(zhì)測繪,采用綜合勘察手段進行隧道工程地質(zhì)勘察,基本查清地表各種巖溶形態(tài)發(fā)育位置、高程、與線路關(guān)系等,有針對性布置勘探點及物探段落核實巖溶發(fā)育情況;(3)對于地下暗河附近的巖溶隧道,應(yīng)充分調(diào)查研究暗河空間位置形態(tài),分析暗河成因及特點,類比推測暗河對隧道洞身圍巖穩(wěn)定性的影響;(4)施工時可采取洞周超前預(yù)報、基底地質(zhì)雷達探測及洞底地質(zhì)鉆孔相結(jié)合的方式進行。

分析了我國西南某水電站壩址區(qū)鈣質(zhì)砂礫巖溶蝕發(fā)育分布規(guī)律,并采取巖樣進行了室內(nèi)溶蝕試驗.試驗結(jié)果表明,礫巖和含礫砂巖不僅膠結(jié)物主要為鈣質(zhì)成分,30%~50%的礫石成分也為鈣質(zhì),因此加強了巖體的可溶性;新鮮巖石表面最容易受溶蝕,且溶蝕速度較快.這與現(xiàn)場調(diào)查和鉆孔巖芯統(tǒng)計裂隙表面溶蝕風(fēng)化程度最強,垂直裂隙面向巖石內(nèi)部風(fēng)化程度逐漸減弱的實際情況相一致.

在碳酸鹽巖地區(qū)修建鐵路,巖溶是主要的工程地質(zhì)問題。本文通過地表地質(zhì)調(diào)查、物探及鉆探對黔張常鐵路武陵山隧道的巖溶分布進行研究,闡述了測區(qū)巖溶的位置、范圍、深度和形態(tài)特征,并從巖性、構(gòu)造、地貌等方面分析了巖溶發(fā)育特征及分布規(guī)律,對測區(qū)巖溶發(fā)育強度進行分級,對巖溶空間分布與隧道的關(guān)系和巖溶地基穩(wěn)定性作出初步評價,為工程設(shè)置安全性和線路方案合理性評價提供可靠依據(jù)。

在充分研究浙江省巖溶空間分布及發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上,本文開展了省內(nèi)現(xiàn)有巖溶區(qū)高速公路勘察資料的統(tǒng)計分析,提取出橋址區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律特征,并以此為核心進行橋梁樁長設(shè)計輔助軟件開發(fā),實現(xiàn)了橋址區(qū)巖溶三維地質(zhì)建模以及樁長自主計算。

壩址區(qū)在水庫蓄水期間出現(xiàn)滲漏后,會導(dǎo)致水電站的收益降低,嚴(yán)重時還可能誘發(fā)安全事故。鑒于壩址區(qū)巖溶環(huán)境十分復(fù)雜,尤其是鈣質(zhì)砂巖,其在酸性環(huán)境作用下,鈣質(zhì)膠結(jié)物發(fā)生化學(xué)溶解,出現(xiàn)類巖溶現(xiàn)象。鈣質(zhì)砂巖發(fā)生溶解后,巖石的強度和滲透性發(fā)生改變,影響壩址區(qū)的安全?；趪鴥?nèi)外研究現(xiàn)狀,首先分析了壩址區(qū)的類巖溶類型和鈣質(zhì)砂巖、鈣質(zhì)礫巖的溶蝕特征,隨后對壩址區(qū)鈣質(zhì)砂巖、鈣質(zhì)礫巖進行溶蝕試驗研究,得出了不同巖質(zhì)的鈣離子、電導(dǎo)率、溶蝕率變化。最后基于試驗結(jié)果,對溶蝕機理進行討論。

潘謝礦區(qū)煤炭開采地質(zhì)條件復(fù)雜,現(xiàn)有生產(chǎn)礦井均為高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井。近年來,隨著礦井開采深度不斷加大、開采范圍不斷擴大、開采強度不斷加重,高地壓、高瓦斯、高地溫等地質(zhì)災(zāi)害問題日益突出,重新認識、研究并掌握礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律,直接關(guān)系礦井的安全高效生產(chǎn)和礦區(qū)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。研究表明,區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育呈現(xiàn)多期次、多方向、分區(qū)分帶、等距性特征;褶皺發(fā)育具有方向性、等距性和等時性等基本特征。

構(gòu)皮灘水電站壩址區(qū)以碳酸鹽巖為主,巖溶為壩址區(qū)主要地質(zhì)問題之一。根據(jù)對多年勘察資料及施工期收集的地質(zhì)資料的分析,論述了壩址區(qū)影響巖溶發(fā)育的因素、巖溶空間展布、規(guī)模及巖溶發(fā)育深度,并由此確立了壩址區(qū)各自獨立的巖溶洞穴網(wǎng)絡(luò)—巖溶系統(tǒng)。從前期土石方工程開挖揭露的巖溶發(fā)育特征、空間分布特征、規(guī)模等與前期勘察成果基本吻合。

巖溶(溶洞、溶溝、溶槽)發(fā)育地區(qū)通常地下水豐富甚至有地下暗河通道等,嚴(yán)重影響樁基礎(chǔ)的選型和施工質(zhì)量及安全。尤其是大型建筑物的基礎(chǔ),如果對巖土工程條件認識不足,在施工中多次更改樁型,就會造成嚴(yán)重的質(zhì)量安全隱患和經(jīng)濟損失。本文通過對高州灰?guī)r巖溶發(fā)育地區(qū)多個基礎(chǔ)施工成敗經(jīng)驗的分析,提出一些經(jīng)驗性意見。

由于煤礦分布呈現(xiàn)地域性,礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造對煤礦開采的難易產(chǎn)生了巨大影響,對煤炭供應(yīng)量也有巨大相關(guān)性。對地質(zhì)構(gòu)造與煤礦開采的關(guān)系進行了分析,進而總結(jié)了避免事故發(fā)生的相應(yīng)措施及手段。

瑯琊山抽水蓄能電站是安徽省目前已開工建設(shè)的最大的抽水蓄能電站,其上水庫庫盆建于石灰?guī)r山谷洼地上,庫盆防滲處理是該工程關(guān)鍵性技術(shù)課題之一。巖溶是上水庫庫盆滲漏的主要通道,而巖溶發(fā)育程度又受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形條件呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。文章對瑯琊山抽水蓄能電站上水庫巖溶發(fā)育的基本規(guī)律和滲漏條件進行了初步分析,介紹了堵灌結(jié)合的防滲處理措施。

為更加系統(tǒng)全面預(yù)測和了解可能在隧道施工中遇到巖溶,根據(jù)巖溶發(fā)育規(guī)律和特點,建立了巖溶在水平巖層、傾斜巖層、背斜巖層、向斜巖層地質(zhì)構(gòu)造條件下不同節(jié)理發(fā)育程度和不同位置隔水層情況下的巖溶發(fā)育地質(zhì)模型,根據(jù)隧道工程所處的地質(zhì)環(huán)境,利用地質(zhì)模型判斷未開挖巖層中的巖溶發(fā)育類型、規(guī)模等情況,并結(jié)合物探和超前鉆探等方法實現(xiàn)隧道未開挖段巖溶的超前預(yù)報。實際揭露巖溶情況與預(yù)測結(jié)果對比表明,巖溶發(fā)育地質(zhì)模型可以從宏觀上比較準(zhǔn)確地預(yù)測隧道未開挖段的巖溶發(fā)育情況。

公路隧道穿越巖溶區(qū)不僅可能要穿越溶洞空腔、溶槽、地下暗河等不良地質(zhì),還可能遭遇突泥涌水等施工地質(zhì)災(zāi)害。如何保證隧道施工階段和運營階段的安全,同時避免突泥涌水導(dǎo)致的水土流失、地表塌陷等不可逆的環(huán)境災(zāi)難,隧道合理選線是其中的關(guān)鍵。公路隧道在巖溶地質(zhì)區(qū)的選線應(yīng)結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造和巖性來分析巖溶發(fā)育的規(guī)律和水文地質(zhì)特征,遵循\"盡量選擇巖溶不發(fā)育的地段通過;若受條件限制時,越嶺隧道宜采用高線位從巖溶水垂直滲流帶通過;傍山隧道宜從巖溶安全地帶通過,避開巖溶發(fā)育構(gòu)造帶;與暗河平面相交應(yīng)以高線且大角度平面相交通過\"等選線原則。本文將結(jié)合廣西壯族自治區(qū)的相關(guān)項目,詳細闡述上述選線原則及見解。

巖溶地質(zhì)災(zāi)害是擬建緬甸木姐至臘戍鐵路選線的重要控制因素之一。該項目地處緬甸境內(nèi),基礎(chǔ)地質(zhì)資料十分匱乏,工程地質(zhì)選線難度很大。為做好本項目的選線工作,通過遙感判釋和巖溶地質(zhì)調(diào)查測繪方法,查明了沿線巖溶狀態(tài)以及巖溶水的補、徑、排條件,并對其發(fā)育特征進行了分析評價,確定了影響線路方案的因素。最后,按照地質(zhì)選線的原則,給出推薦方案。

錦屏深部巖溶發(fā)育情況及深部有無巖溶水為錦屏長隧洞施工的關(guān)鍵問題之一。本文從巖性、構(gòu)造及地殼上升等方面作了探討,對我們認識引水線路區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律很有益。

回龍山地處巖溶發(fā)育地區(qū),地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。對回龍山隧道區(qū)址地質(zhì)構(gòu)造特征進行了評述,并對地應(yīng)力場方向進行了推定,以期對其設(shè)計和施工提供指導(dǎo)意義。