昆明小哨機(jī)場航站樓區(qū)巖溶發(fā)育特征及地基穩(wěn)定性評價(jià).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。本文以昆明小哨機(jī)場航站樓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)，以巖溶場地巖溶發(fā)育特征及地基穩(wěn)定性分析為核心，運(yùn)用定性、半定量及數(shù)值模擬的方法分析得出了研究區(qū)巖溶地基在樁基荷載作用下的穩(wěn)定性狀況，并對樁下溶洞的處理措施提出建議。主要內(nèi)容及認(rèn)識如下： 1、研究區(qū)地表巖溶以石芽、溶溝、溶槽、巖溶洼地

2、、巖溶漏斗、落水洞及溶蝕槽谷等形式出現(xiàn)，而地下巖溶則以隱伏石芽、溶溝、溶孔、溶縫及溶洞等為表現(xiàn)形式。巖溶洼地、漏斗等地表巖溶的發(fā)育具有其自身的特征，表現(xiàn)為地層界線，構(gòu)造線附近巖溶較其它部位明顯發(fā)育，1)3z白云巖地層較其余灰?guī)r地層反而更為發(fā)育。研究區(qū)地下溶洞主要為管隙式及洞穴型兩種形式，管隙式溶洞發(fā)育相對于洞穴型溶洞發(fā)育要集中一些，但總體來說2070～2075m高程范圍為地下溶洞發(fā)育的優(yōu)勢層位。地下溶洞在平面分布上表現(xiàn)為斷層及褶皺核部等

3、部位，地下溶洞發(fā)育強(qiáng)烈，且多呈大洞徑溶洞產(chǎn)出，頂板巖芯ROD值偏低，而頂板厚度則相對要薄。 2、研究區(qū)巖溶的發(fā)育受多種因素影響和制約。表現(xiàn)為地層巖性及產(chǎn)狀控制巖溶的發(fā)育程度，表現(xiàn)為以F10斷層為界，北東側(cè)白云巖地層巖溶現(xiàn)象明顯，而南西側(cè)灰?guī)r地層巖溶發(fā)育反而較弱；地質(zhì)構(gòu)造影響巖溶的發(fā)育趨勢，地表及地下巖溶表現(xiàn)為沿構(gòu)造線極為發(fā)育，且具有一定的方向性，巖溶洼地、巖溶漏斗長軸方向與構(gòu)造線走向基本一致，地下溶洞也具有沿構(gòu)造線走向集中發(fā)育的

4、特點(diǎn)；地下水影響巖溶的發(fā)育強(qiáng)度，表現(xiàn)為在地表水容易集中匯集地段，地表及地下巖溶都十分發(fā)育；地形地貌影響巖溶的發(fā)育范圍，在地形陡峻的橫山一帶，巖溶多以表層形態(tài)出現(xiàn)，在地勢相對平緩的地段，巖溶地表及地下形態(tài)均較發(fā)育，而在地勢低洼的槽谷地段，巖溶則十分發(fā)育，且?guī)r溶洼地地表形態(tài)規(guī)模較大。 3、研究區(qū)巖溶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(jī)理作用的結(jié)果。同時(shí)多種原因又造成了研究區(qū)塌陷發(fā)育的不均一性，表現(xiàn)為以斷層F10為界，

5、北東側(cè)以洼地、漏斗為表現(xiàn)形式的巖溶塌陷十分發(fā)育；南西側(cè)所見的巖溶塌陷數(shù)量確很少，但規(guī)模較大。 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(qiáng)度及巖層產(chǎn)狀、溶洞形態(tài)及埋藏情況、外加荷載形式及大小、地下水及洞內(nèi)充填物等等。而各影響因素對地基穩(wěn)定性影響程度確各有差異，作者選取其中影響最大的巖體強(qiáng)度、頂板厚度、溶洞形態(tài)及洞徑4個(gè)因素建立定性評價(jià)體系，而后對研究區(qū)揭示溶洞進(jìn)行了穩(wěn)定性定性評價(jià)，其結(jié)果和后面的半定量評價(jià)具有很好的一致性

6、，表明定性評價(jià)體系具有很好的實(shí)用性及可信度。 5、在將研究區(qū)溶洞失穩(wěn)模式概化的基礎(chǔ)上，運(yùn)用包括抗剪切破壞、抗沖切破壞、抗彎破壞及局部穩(wěn)定性破壞等幾種力學(xué)半定量計(jì)算方法對研究區(qū)鉆孔揭露溶洞進(jìn)行了評價(jià)，得出了研究區(qū)溶洞在樁基荷載作用下的穩(wěn)定性狀況。分析表明研究區(qū)溶洞在樁荷載作用下頂板穩(wěn)定性整體狀況較好，鉆孔揭露118個(gè)溶洞在樁基荷載作用下，處于穩(wěn)定狀態(tài)的有79個(gè)，占總數(shù)的67％。 6、用數(shù)值模擬的方法對研究區(qū)典型溶洞穩(wěn)定性進(jìn)

7、行了模擬，得出的結(jié)果和定性及半定量評價(jià)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(dǎo)性。另外，本文還用數(shù)值方法對典型溶洞處理的情況進(jìn)行了模擬，取得了很好的效果，為研究溶洞的處理提供了很好的參考價(jià)值。 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對策，對塌陷的處理，在做好排水的基礎(chǔ)上采用回填，強(qiáng)夯及灌漿相結(jié)合的手段進(jìn)行處理：對洞穴型溶洞建議采用混凝土充填溶洞的方式處理，而對于管隙式延伸較深的溶洞則建議采用鋼筋