岩溶地质存在的问题及对工程建设的影响

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  【摘 要】岩溶是一种具有特殊的物质、能量、结构和功能的生态系统,其具有生态敏感度高、环境容量低、抗干扰能力弱,稳定性差的特征。工程建设过程中一定要重视这些特征,不然将会引发区域石漠化现象以及由于施工引起的地陷等现象。岩溶对工程建设带来了许多不利的影响,为了避免岩溶所导致工程建设的经济损失,在工程建设中应注意采取有效的保护措施。在本文中介绍了岩溶地质发育的条件特征,论述了岩溶地质对工程建设的影响,并对岩溶地区的工程建设提出相关建议。
  【关键词】岩溶地质;工程建设;影响
  引言
  岩溶也称喀斯特,它是一种可溶性岩石,碳酸盐类岩石(如石灰岩、石膏等)是典型的例子。它是受含有二氧化碳的流水溶蚀,有时并加以沉积作用而形成的地貌。它的形状往往比较奇特,像洞穴、石芽、石沟、石林、溶洞、地下河,甚至峭壁等地貌。此种地貌,在我国分布极为广泛,广西、云南和贵州是典型的分布地区。喀斯特按出露条件可划分为:裸型喀斯特、覆盖型喀斯特、埋藏型喀斯特。按气候带可分为:热带喀斯特、亚热带喀斯特、温带喀斯特、寒带喀斯特、干旱区喀斯特。按岩性可分为:石灰岩喀斯特、白云岩喀斯特、石膏喀斯特、盐喀斯特。此外,还有按海拔高度、发育程度、水文特征、形成时期等不同的划分等。 岩溶的发育和形成给建筑物、场地和地基的工程地质条件造成一定难度。因此,在岩溶地区进行各种工程时必须对岩溶进行地质研究,预测并解决因岩溶而引起的各种工程地质问题。
  2 岩溶发育条件与特征
  2.1 岩溶发育条件
  岩溶发育的基本条件是具有可溶物质、流动性、具溶蚀能力的水流以及可供水流运动的通道。 针对碳酸盐岩岩体来说,水流通道、运动的水流、水流中二氧化碳的含量是影响岩溶发育的主要因素,当然也受到大气、土壤、地球深部及地质构造条件和气候因素的影响。首先,地质构造使碳酸盐岩岩体产生破裂、形变,提供水流运动的地理位置和通道;其次,是大气降水和气温的演变过程,提供水源和水流运动的梯度场等;再次,各种来源的CO2,溶入水之后变为碳酸,发生岩溶作用;再次,运动的水流加速岩溶过程,并使碳酸盐岩岩体产生“碳、水、钙”物质循环;最后,各种因素和作用综合集成,形成碳酸盐岩岩体岩溶的发育。
  2.2 岩溶发育的特征
  岩溶地质的发育较为规律,首先它是自上而下,由强变弱,基岩面上分布着溶沟、溶槽,浅部基岩岩溶发育较强,有的甚至呈串珠状自上而下分布,深部为古老溶洞,分布较少、暗河为古老溶洞连通而成。其次,浅部溶洞充填物多,深部充填物少,充填物呈全充填一半充填一无充填,一般呈流塑—软塑状态。造裂隙发育,地下水活动频繁地方溶洞较发育。
  3 岩溶地质问题
  3.1 生态系统脆弱
  岩溶地区的成土速度非常慢,地表土壤十分缺乏。因为碳酸盐岩风华成土的过程在地表和地下是同时进行的,石灰岩差异性风化特性使土壤广泛分布于地表低凹处与地下空间,产生了地表坡面上土壤少,土被不连续,裸岩凸起的石质山地景观。在亚热带湿润气候区降水丰富的条件下,地表土壤随水流失到地下空间,造成地表土壤更为缺席。
  3.2 岩溶地区石漠化
  石漠化是南方山地荒漠化的特殊形式,也被称为喀斯特荒漠化或石质荒漠化。由于亚热带湿润地区岩溶地质分布较普遍,加上人类的工程活动频繁,造成森林植被覆盖率减少、基岩裸露、沙砾堆积等,地表呈现类似荒漠化景观的土地退化,產生岩溶地区生态恶化的形态。石漠化已经成为岩溶地区最大的生态问题。当前石漠化防治形势仍十分严峻。2004年~2005年,国家组织开展了岩溶地区石漠化土地监测工作。云南石漠化土地总面积288.1万公顷、占我国石漠化总面积的22.2%。潜在石漠化土地172.6万公顷、占潜在石漠化土地总面积的11.6%。据2005年石漠化本底调查,曲靖市岩溶区面积141.96万平方公里,占国土面积的48.8﹪,石漠化和潜在石漠化面积占国土面积的26.8﹪。
  3.3 引起工程危害
  在岩溶地区,由于岩溶作用,建(构)筑物地基中广泛地分布有溶洞、土洞及其引发的塌陷,它们对地基的稳定性、承载力和变形都有着重要的影响,岩溶区地下水或地表水的活动,将对土层产生潜蚀作用及崩解作用,进而形成土洞。此外,地下水位的变化,将使土洞周围土体的应力状态进一步发生改变,并有可能导致土洞周围土体产生塑性破坏,使土洞进一步发育扩大甚至塌陷。地下水或地表水活动是影响土洞地基稳定性最重要的因素,其次在人工抽水过程
  工程处理.《建筑施工》.2010.12.
  [3] 王华文.浅析岩溶地区的工程地质问题.《城市建设研究理论》.2012.2.
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