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岩溶的工程地质问题ppt课件
三、岩溶渗漏的防治措施 归纳起来有两方面措施:一是降低岩体透水性;二是封堵渗漏通道。常用灌、铺、堵、截等措施。 1、灌浆:通过钻孔向岩体灌注水泥、沥青、粘土等浆液,充填裂隙、洞穴,降低岩体的透水性,形成防渗墙,达到防渗目的。 2、铺盖:在地表水(如库水)入渗地层(如坝上伏)铺设一定高度的粘土等隔水层,阻止水体向地下入渗。 3、堵截:用块石、混凝土等材料对规模较大的渗漏通道进行填塞封堵,截断水流。 第四节 岩溶地基稳定性问题 一、变形破坏的主要形式 1.地表塌陷 :地基受力层范围内,存在较大的空洞(如溶洞)。在自然条件下或建筑荷载作用下,产生洞体坍塌,引发地面塌陷而导致建筑物破坏。 2.地基承载力不足或不均匀沉降:覆盖岩溶区,因覆盖层强度较低,不能满足 建筑荷载要求而出现破坏。或沉降不均匀导致建筑破坏。 3.地基滑动:较大的溶沟、溶洞等形成临空面,向临空面产生的滑动现象。 在岩溶地基上进行建设时,由于荷载等原因,产生地基塌陷破坏,或失稳,这便是岩溶地质稳定性问题。 二、地基塌陷的成因 形成塌陷的原因很多。如潜蚀、真空吸蚀、振动、土体软化、建筑荷载。目前认识尚不一致。因当地条件不同,产生塌陷的原因而不同,也可能是以一种原因为主导,多种因素综合作用的结果。 1、潜蚀作用 潜蚀论是1898年俄国学者巴浦洛夫提出的,在国内外地质界长期被接受并加以应用。 在覆盖型岩溶区,下伏存在溶蚀空洞,地下水经覆盖层向空洞渗流(或地下水位下降时,水力梯度增大)。在一定的水压力作用下,地下水对土体或空隙中的充填物进行冲蚀、掏空。从而在洞体顶板处的土体开始形成土洞,随着土洞的不断扩大,最终引发动洞顶塌落。当土层较厚或有一定深度时,可以形成塌落拱而维持上伏土层的整体稳定。当土堆较薄时,土洞不能形成平衡。 二、地基塌陷的成因 2 真空吸蚀效应 真空吸蚀论是我国徐卫国等于1979年提出的,国内也普遍接受这一论点。 岩溶网络的封闭空腔(溶洞或土洞)中,当地下水位大幅度下降到空腔盖层底面下时,地下水由承压转为无压,空腔上部便形成低气压状态的真空,产生抽吸力,吸蚀顶板的土颗粒。同时内外压作用,覆盖层表面出现一种“冲压”作用,从而加速土体破坏。 二、地基塌陷的成因 3 压强差效应 压强差是指岩溶空腔与松散介质(或土洞)接触面上下侧水、气流体,因岩溶管道水位变化而产生相应的压强差值. 4 自重效应 雨水入渗后,盖层饱和容重比干容重一般增加30%~40%。使土拱承受更大的重量,导致塌陷。 5 浮力效应 岩土体位于地下水位之中,当地下水位下降时,除产生压强差效应外,土体的浮托力也随之减小,产生塌陷。 二、地基塌陷的成因 6 土体强度效应 土体吸水饱和后,土体抗剪强度降低,土拱抗塌力减小,产生塌陷。 7 其他效应 振动效应 荷载效应 酸液效应 二、地基塌陷的成因 产生塌陷主要与以下条件有关: 1、覆盖层厚度:覆盖层薄,易于塌陷且形成时间短; 覆盖层厚,不易塌陷或形成时间相对较长。90%塌陷出现在覆盖层厚度10m,厚度30m者很少产生塌陷。 2、水的作用:常常因为地下水位下降或降雨期间产生,常出现于降落漏斗中心,土体含水量达60%以上的状态。 3、土质条件:砂性土比粘性土易于塌陷,结构愈散软愈易塌陷且速度愈快。 4、覆盖层下伏有较大的溶蚀空洞是形成塌陷的有利条件。 三、岩溶地基的处理措施 当岩溶地基不能满足要求时,必须进行处理。根据实际情况可考虑选择如下措施: (1)挖填:浅埋洞体,可挖除软弱充填物,回填强度高的土石体。 (2)跨盖:当基础下有小溶洞时,可以采用梁板跨越或支架的办法保证基础稳定性。 (3)灌浆加固:对于洞体埋深较大时,可采用钻孔灌浆的办法堵填洞穴。 (4)对于覆盖层堆可采用夯实等处理办法。 此外,可以改变基础形式。如桩基础,或采取绕避等措施。 (1)避开 (2)治理: 挖填; 垮越; 灌注加固; 压浆、旋喷桩; 桩基; 当堆积物不易清除或不被冲失流走时,可根据建筑物需要作支承桩或摩擦桩 强夯 合理疏导水气 多种方法综合利用 二、我国岩溶分布特征 世界大陆75%为沉积岩,15%为碳酸盐岩,约4000万Km2为可溶岩。 岩溶在我国分布广泛,我国碳酸盐分布面积334万Km2 ,约占国土面积的36%。 广西的桂林、云南的石林,这些奇观都发育在碳酸盐岩地区;广西碳酸盐岩出露的面积占全区面积的60%,贵州和云南东部碳酸盐岩分布的面积占该地的总面积50%以上,整个西南地区石灰岩地区联成一片,面积共5
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