覆蓋型巖溶地區(qū)巖溶巖土工程技術(shù)研究

前言 第1章 緒論 1 1.1 研究背景及研究意義 2 1.1.1 研究背景 2 1.1.2 研究意義 2 1.2 國內(nèi)外研究概況 4 1.2.1 溶洞穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀 4 1.2.2 溶洞穩(wěn)定性研究進(jìn)展 6 1.2.3 溶洞穩(wěn)定性軟件設(shè)計(jì) 8 1.2.4 巖溶勘察研究 9 1.2.5 巖溶地基設(shè)計(jì)和處理研究 11 1.2.6 巖溶地基監(jiān)測研究 11 1.3 研究內(nèi)容方法路線 12 1.3.1 研究內(nèi)容 12 1.3.2 研究方法 12 1.3.3 技術(shù)路線 13 1.3.4 可行性分析 13 1.4 本章小結(jié) 14 第2章 區(qū)域自然地理及地質(zhì)背景 15 2.1 自然地理概況 15 2.1.1 交通位置 15 2.1.2 氣象水文 16 2.1.3 區(qū)域地形地貌 19 2.2 區(qū)域地質(zhì)條件 20 2.2.1 區(qū)域地層 20 2.2.2 區(qū)域構(gòu)造 25 2.2.3 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展演化特征 30 2.3 區(qū)域水文地質(zhì)條件 32 2.3.1 含水層組特征 32 2.3.2 水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征 34 2.4 本章小結(jié) 35 第3章 安寧化工項(xiàng)目及周邊巖溶環(huán)境地質(zhì)特征 37 3.1 地形地貌 37 3.1.1 區(qū)域及周邊地區(qū)地貌特征 37 3.1.2 區(qū)域地形地貌特征 39 3.2 構(gòu)造與地層 40 3.2.1 安寧盆地巖溶地質(zhì)構(gòu)造特征 40 3.2.2 安寧化工項(xiàng)目地層分布特征 42 3.3 安寧化工項(xiàng)目附近水文地質(zhì)條件 49 3.3.1 地下水系統(tǒng)的劃分及命名 51 3.3.2 地下水系統(tǒng)特征 53 3.3.3 水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征 56 3.4 安寧化工項(xiàng)目巖溶環(huán)境地質(zhì) 61 3.4.1 水文地質(zhì)特征 61 3.4.2 安寧盆地巖溶表現(xiàn)形式 62 3.4.3 安寧化工項(xiàng)目周邊巖溶發(fā)育特征 65 3.5 本章小結(jié) 66 第4章 巖溶綜合勘察 68 4.1 確定可溶巖具體分布范圍 69 4.1.1 初步勘察 69 4.1.2 巖溶與巖性 69 4.2 巖溶物探適用性研究 72 4.2.1 物探工作試驗(yàn)研究路線 72 4.2.2 地球物理特征前提條件 73 4.2.3 巖溶專項(xiàng)測試 75 4.3 巖溶勘察物探技術(shù) 84 4.3.1 物探方法闡述 84 4.3.2 工作參數(shù)選取 86 4.3.3 高密度電法資料分析與解釋 86 4.3.4 地震映像法資料分析與解釋 89 4.4 研究區(qū)巖溶發(fā)育范圍 93 4.4.1 物探實(shí)際工作布設(shè) 93 4.4.2 物探異常綜合解釋 97 4.4.3 物探異常鉆孔驗(yàn)證對(duì)比分析 99 4.4.4 地形3D 效果展示圖 111 4.5 研究區(qū)巖溶立體形態(tài)追蹤 115 4.5.1 巖溶詳細(xì)勘察 115 4.5.2 跨孔電磁波CT 探測 116 4.5.3 層析成像技術(shù)分析與解釋 119 4.5.4 巖溶詳細(xì)勘察成果 121 4.6 本章小結(jié) 122 第5章 巖溶發(fā)育規(guī)律及分布特征 124 5.1 安寧化工項(xiàng)目巖溶發(fā)育概述 124 5.1.1 寒武系中誼村組與漁戶村組碳酸鹽巖巖組及巖性特征 124 5.1.2 泥盆系中上統(tǒng)碳酸鹽巖巖組及巖性特征 124 5.2 巖溶表現(xiàn)形式 127 5.2.1 淺覆蓋與淺埋藏巖溶發(fā)育 127 5.2.2 碳酸鹽巖與非碳酸鹽巖接觸帶巖溶發(fā)育 152 5.3 研究區(qū)巖溶發(fā)育規(guī)律 152 5.3.1 巖溶發(fā)育一般規(guī)律 152 5.3.2 巖溶發(fā)育水平及垂向規(guī)律 170 5.3.3 溶洞充填物特征 195 5.4 本章小結(jié) 197 第6章 巖溶發(fā)育的影響因素分析 199 6.1 巖溶發(fā)育的影響因素概述 199 6.2 地形地貌對(duì)巖溶發(fā)育的影響 199 6.3 地層巖性對(duì)巖溶發(fā)育的影響 200 6.3.1 巖石成分對(duì)巖溶發(fā)育的影響 200 6.3.2 碳酸鹽巖的組合類型對(duì)巖溶發(fā)育的影響 202 6.4 不同巖溶化程度影響巖溶發(fā)育的強(qiáng)度 202 6.4.1 強(qiáng)巖溶化巖組 202 6.4.2 較強(qiáng)巖溶化巖組 203 6.4.3 中等巖溶化巖組 203 6.4.4 弱巖溶化巖組 203 6.5 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)巖溶發(fā)育的影響 203 6.6 氣象水文因素對(duì)巖溶發(fā)育的影響 204 6.7 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響和控制巖溶的發(fā)育 204 6.8 充填物和氣候影響巖溶發(fā)育的速度和強(qiáng)度 205 6.9 本章小結(jié) 205 第7章 溶洞穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及其對(duì)地基穩(wěn)定性影響分析 206 7.1 溶洞對(duì)地基穩(wěn)定性影響研究概述 206 7.2 溶洞穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究對(duì)象 207 7.2.1 天然應(yīng)力狀態(tài) 207 7.2.2 二次應(yīng)力集中現(xiàn)象 207 7.2.3 巖性和結(jié)構(gòu) 208 7.2.4 地下水 208 7.2.5 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究對(duì)象 208 7.2.6 溶洞穩(wěn)定性影響因素分析 208 7.3 基于半定量方法的溶洞穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 209 7.3.1 頂板抗彎強(qiáng)度評(píng)價(jià)硐室穩(wěn)定法 209 7.3.2 頂板抗剪強(qiáng)度評(píng)價(jià)硐室穩(wěn)定法 210 7.3.3 塌落拱理論法 210 7.3.4 類比法 211 7.3.5 單跨梁模型 211 7.3.6 板梁模型 211 7.3.7 溶洞穩(wěn)定綜合分析 212 7.4 基于數(shù)值模擬的溶洞穩(wěn)定性分析 221 7.4.1 計(jì)算軟件及模擬方案 221 7.4.2 參數(shù)選取 226 7.4.3 穩(wěn)定性評(píng)判標(biāo)準(zhǔn) 226 7.4.4 計(jì)算模型 227 7.4.5 計(jì)算結(jié)果 237 7.4.6 溶洞穩(wěn)定綜合分析 308 7.5 本章小結(jié) 308 第8章 巖溶復(fù)雜地質(zhì)條件下的基礎(chǔ)形式研究 311 8.1 巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)類型 311 8.2 研究區(qū)建構(gòu)筑物基礎(chǔ)選型 312 8.2.1 淺基礎(chǔ)的選擇 313 8.2.2 樁基礎(chǔ)的選擇 313 8.2.3 灌注樁施工工藝研究 314 第9章 巖溶地基處理方法概述 318 9.1 巖溶治理方法概述 318 9.1.1 巖溶地基處理原則 318 9.1.2 處理措施 318 9.2 巖溶地基注漿加固 319 9.3 注漿方案設(shè)計(jì)和工藝研究 319 9.4 施工工藝及技術(shù)要求 321 第10章 運(yùn)營期地基穩(wěn)定性監(jiān)測 324 10.1 場區(qū)地下水系統(tǒng)水位模擬與監(jiān)測 324 10.1.1 地下水位模擬與監(jiān)測的意義 324 10.1.2 場區(qū)水文地質(zhì)概念模型構(gòu)建 324 10.1.3 場區(qū)地下水系統(tǒng)水位觀測 330 10.1.4 水文地質(zhì)試驗(yàn) 336 10.1.5 場區(qū)地下水系統(tǒng)水位數(shù)值模擬 338 10.1.6 場區(qū)地下水系統(tǒng)水位變化動(dòng)態(tài)及預(yù)測 342 10.1.7 運(yùn)營期場區(qū)地下水系統(tǒng)水位預(yù)警及應(yīng)急措施 347 10.1.8 運(yùn)營期場區(qū)地下水系統(tǒng)水位監(jiān)測 349 10.2 建筑物沉降監(jiān)測 352 10.2.1 沉降監(jiān)測點(diǎn)的布置及監(jiān)測方法 352 10.2.2 沉降監(jiān)測計(jì)劃 352 10.2.3 地基穩(wěn)定性的判據(jù) 352 第11章 溶洞穩(wěn)定性評(píng)價(jià)程序軟件設(shè)計(jì) 354 11.1 設(shè)計(jì)軟件目的 354 11.2 軟件基本思路 355 11.3 Visual Basic 簡介 356 11.4 軟件開發(fā)和運(yùn)行平臺(tái)要求 357 11.4.1 硬件平臺(tái) 357 11.4.2 軟件平臺(tái) 357 11.5 軟件系統(tǒng)模塊的劃分與功能實(shí)現(xiàn) 357 11.5.1 系統(tǒng)模塊的劃分 357 11.5.2 主控界面 358 11.5.3 各個(gè)模塊操作界面 360 11.5.4 軟件正確性驗(yàn)證 365 11.6 建模操作實(shí)例 365 11.6.1 模型概化 366 11.6.2 溶洞模型模塊設(shè)置 367 11.6.3 塊模型模塊設(shè)置 367 11.6.4 完成建模 367 第12章 結(jié)語 369 主要參考文獻(xiàn) 372