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碳酸鹽巖溶地區的工程地質問題探討

所屬欄目:礦業論文 發布日期:2010-08-25 14:07 熱度:

  【摘要】本文通過對巖溶地區地面塌陷的原因分析,簡單明了地闡述了其產生的制和人為因素的影響。
  【關鍵詞】巖溶,地面塌陷,形成機制,人為因素
  前言
  我的土層中的塌陷、巖溶基巖中的塌陷和覆蓋層同下伏基巖一起坍塌的總稱。巖溶塌陷是巖溶環境災害之一,它破壞了土地資源,影響了土地的開發和利用,甚至破壞了原地面上的工程建筑設施,或影響了地面下的礦產資源開發。引起地面塌陷的原因有多種,主要可分為人為因素和天然因素。下面主要介紹人為因素:
  人為因素所造成的地面塌陷,一般表現為地下水位的強烈下降或急劇升降。這樣就會導致天然河流的改變,形成大水力坡度,大水流速度,無壓變有壓,從而導致大范圍的地面塌陷
  大量塌陷資料表明,產生地面塌陷的地質條件包括可工作塌陷的空間,可被破壞而塌落、滑動的巖土體及促使土石流失和巖體失穩的水動力條件。巖溶地區的巖溶率越高,溶洞、溶蝕裂隙越大,就越容易產生塌陷;斷裂構造越發育,也就越多地面塌陷發生。在河谷、水塘、稻田等洼地地帶,常見塌陷,其原因在于地形低洼地帶一般是地下水的天然排泄帶;裂隙巖溶發育強烈,地下水位的升降變化,往往有利于塌陷發生,原因是水位的波動變化可促進覆蓋層底部松散物粒間聯結力的破壞,有利于清蝕作用的進行。
  實例:平塘縣平舟河下游六硐石龍過江處,由于河水多年的漲落導致地下水位的升降變化波動,而且兩岸巖溶發育形成地面塌陷,岸邊的山體塌落進入河床,造成流水不暢,直接威脅到石龍過江上游直到平塘縣城的人民生命財產安全。2000年2月21日和2004年7月18日河水就直接淹沒到平塘縣城,造成巨大損失。
  3形成機制
  因巖石中大洞穴存在而引起的塌陷原因有多種。最主要的是由于石灰巖被弱酸性的地下水所溶蝕,形成溶洞,當溶洞擴大到頂部支撐構點被破壞時,產生地面塌陷。頂部巖石和土的塌陷因荷載而加速,這種荷載可能來自覆蓋層的重量、人為的環境變化、降雨或各種因素組合,所以這些都增加對蓋層結構的壓力。
  由于降雨變化而引起的地表徑流和地下水位產生改變是發生塌陷的主要因素之一。例如,降雨少即降低地下水位,引起產生的總應力的浮力的喪失而產生真空吸蝕達到最終塌陷,另一方面因降雨增多而地表水豐富的地方卻能加速垂直滲透,增加管涌活動性而誘發塌陷。
  4巖溶塌陷的處理
  巖溶塌陷的處理,不能采用單一的方法,必須進行綜合整治。
  (1)首先對該片區排污系統設計過水能力重新預測,設計和修建新的排污系統,從根本上改變該片區生活廢水及降水的排放情況。
  (2)對已形成的塌陷坑,一般清理至基巖,與溶洞聯通的洞口必須封堵,再回填塊石混凝土。
  (3)加強地下水動態觀測。及時掌握地下水位的升降、化學成分及污染情況。
  (4)加強已有建筑物及地面沉降的觀測。
  5結語
  經過綜合整治,該片區巖溶塌陷得到了根本的治理。從該工程實例中我們可知:自然因素是經常地、長期地影響地下水的水質、水量、水力來溶蝕可溶巖、潛蝕土層而孕育、發展土洞的;人為因素則通過這些作用加速土洞的發展,加強塌陷的規模,加劇塌陷的危害。巖溶塌陷必須進行綜合治理,才能得到有效防治。
  總之,地面塌陷是具備巨大破壞力的不良物理地質現象,在工程活動中應充分考慮,特別是在巖溶發育地區更值得人們注意。
  
  

文章標題: 碳酸鹽巖溶地區的工程地質問題探討

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