瀘沽湖機場巖溶發(fā)育特征及其地基穩(wěn)定性分析與評價.pdf

1、巖溶問題一直是困擾工程建設(shè)的大問題,對工程地基穩(wěn)定性有著重大影響,因此查清巖溶發(fā)育規(guī)律,尋求行之有效的治理方法具有重大意義。本文以瀘沽湖地下溶洞為研究對象,以現(xiàn)場調(diào)查、勘察地質(zhì)資料為基礎(chǔ),以場地巖溶發(fā)育特征及地基穩(wěn)定性分析為核心,運用定性、半定量及數(shù)值模擬的方法分析得出了研究區(qū)巖溶地基在外部荷載作用下的穩(wěn)定性狀況,并對溶洞處理措施提出建議。主要內(nèi)容及認識如下:
　　 1、研究區(qū)地表巖溶以石芽、溶溝、溶槽、漏斗、落水洞等形式出現(xiàn),

2、而地下巖溶則以隱伏石芽、溶孔、溶縫及溶洞等為表現(xiàn)形式。巖溶塌陷、漏斗等地表巖溶的發(fā)育具有其自身的規(guī)律特征,表現(xiàn)為褶皺軸部附近巖溶較其它部位明顯發(fā)育,場區(qū)中部較南北端頭巖溶發(fā)育。研究區(qū)地下溶洞主要為近圓形、近橢圓形洞穴型和二者相組合的多層溶洞形式,水平型多層洞穴型溶洞發(fā)育要集中一些。地下溶洞在平面分布上集中在褶皺核部,地下溶發(fā)育強烈,且多呈大洞徑溶洞產(chǎn)出,而頂板厚度則相對薄。
　　 2、研究區(qū)巖溶的發(fā)育受多種因素影響和制約。表現(xiàn)為

3、結(jié)晶灰?guī)r地層巖性及褶皺縱張節(jié)理裂隙控制巖溶的發(fā)育程度。北東側(cè)重結(jié)晶完全的結(jié)晶灰?guī)r和西南側(cè)硅質(zhì)灰?guī)r地層巖溶發(fā)育較弱,中部生物碎屑灰?guī)r和細晶灰?guī)r地層巖溶發(fā)育較強;地質(zhì)構(gòu)造影響巖溶的發(fā)育趨勢,地表及地下溶表現(xiàn)為沿褶皺軸部極為發(fā)育,且具有一定的方向性,巖溶洼地、巖溶漏斗長軸向與構(gòu)造線走向基本一致,地下溶洞也具有沿褶皺線走向集中發(fā)育的特點;地下水影響巖溶的發(fā)育強度,表現(xiàn)為在地表水容易集中匯集地段,塌陷、漏斗十分發(fā)育。
　　 3、研究區(qū)巖溶

4、塌陷的形成主要是土層潛蝕致塌及溶洞頂板破壞致塌兩種機理作用的結(jié)果。由于灰?guī)r結(jié)晶類型、褶皺線軸部裂隙發(fā)育程度不同和地表水系等多種原因又造成了研究區(qū)塌陷發(fā)育的不均性。其表現(xiàn)為北東側(cè)和南西側(cè)以地表溶溝和少量漏斗等為主,不發(fā)育;場區(qū)中部表現(xiàn)為巖溶漏斗、土洞和落水洞等巖溶塌陷數(shù)量多,呈串珠狀,規(guī)模較大,很發(fā)育。
　　 4、巖溶地基穩(wěn)定性影響因素很多,包括節(jié)理裂隙、巖石強度及巖層產(chǎn)狀、洞形態(tài)及埋藏情況、外加荷載形式及大小、地下水及洞內(nèi)充填物

5、等等。而各因素對地基穩(wěn)定性影響程度各有差異,作者根據(jù)溶洞鉆孔剖面選取其中最具特征的溶洞形態(tài)及洞徑和常見飛機荷載和建筑物荷載及綜合多種因數(shù)考慮的最佳頂板厚度建立定性評價體系,而后對研究區(qū)揭示溶洞進行了穩(wěn)定性定性評價,其結(jié)果和后面的半定量評價具有很好的一致性,表明定量評價體系具有很好的實用性及可信度。
　　 5、在研究區(qū)溶洞失穩(wěn)模式概化的基礎(chǔ)上,運用多種力學半定量計算方法對研究區(qū)鉆孔揭露溶洞進行了評價,得出了研究區(qū)溶洞在外基荷載作用

6、下的穩(wěn)定性狀況。分析表明研究區(qū)溶洞穩(wěn)定性整體狀況較好,鉆孔揭露275個溶洞,處于不穩(wěn)定狀態(tài)的有79個,占總數(shù)的33.5％。
　　 6、通過ABAQUS軟件運用彈性模型和摩爾庫倫塑性模型數(shù)值模擬的方法對研究區(qū)單個典型溶洞和多層復雜溶洞穩(wěn)定性進行了模擬,得出的結(jié)果和定性及半定量評價的結(jié)果具有較好的一致性,說明了半定量得出的結(jié)論具有很好的指導性。
　　 7、對研究區(qū)巖溶塌陷及存在穩(wěn)定性問題的溶洞提出了處理措施,對塌陷的處理,在